高二物理歐姆定律

會(huì)計(jì)學(xué)1高二物理歐姆定律

學(xué)習(xí)目標(biāo)：1.掌握歐姆定律的內(nèi)容及其適用范圍，并能用來(lái)解決有關(guān)電路的問(wèn)題．2．知道導(dǎo)體的伏安特性和I－U圖象，知道什么是線性元件和非線性元件．3．知道電阻的定義式，理解電阻大小與電壓和電流無(wú)關(guān)．

重點(diǎn)難點(diǎn)：歐姆定律的適用條件．

易錯(cuò)問(wèn)題：歐姆定律的適用條件．第1頁(yè)/共53頁(yè)一、電阻同一導(dǎo)體，不管電流、電壓怎樣變化，電壓跟電流的比值

，用R表示，即R＝，R的值反映了導(dǎo)體對(duì)電流的阻礙作用，叫做導(dǎo)體的電阻，電阻的單位是

，常用的單位還有千歐、兆歐，1kΩ＝

Ω，1MΩ＝

Ω.不變歐姆103106第2頁(yè)/共53頁(yè)二、歐姆定律1．表述：導(dǎo)體中的電流跟導(dǎo)體兩端的電壓成

，跟導(dǎo)體的電阻成

．2．公式： ．3．適用范圍：歐姆定律對(duì)金屬導(dǎo)體和

溶液導(dǎo)電適用，但對(duì)

和半導(dǎo)體元件并不適用．正比反比氣體導(dǎo)電電解質(zhì)第3頁(yè)/共53頁(yè)三、導(dǎo)體的伏安特性曲線1．伏安特性曲線表示導(dǎo)體中的

和導(dǎo)體兩端

的關(guān)系用I－U圖線．2．斜率的物理意義I－U圖線上各點(diǎn)與坐標(biāo)原點(diǎn)連線的斜率為導(dǎo)體的

．電流電壓電阻第4頁(yè)/共53頁(yè)3．圖線的形狀按照?qǐng)D線的形狀是否為直線，可將電學(xué)元件分為

和

．線性元件非線性元件第5頁(yè)/共53頁(yè)四、實(shí)驗(yàn)：測(cè)繪小燈泡的伏安特性曲線1．該實(shí)驗(yàn)需要的器材有：電源、開(kāi)關(guān)、

、

、

、燈泡、導(dǎo)線．電壓表電流表滑動(dòng)變阻器第6頁(yè)/共53頁(yè)2．按圖2－3－1的電路圖進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，開(kāi)關(guān)閉合前，將滑動(dòng)變阻器的滑片滑至R

端，閉合開(kāi)關(guān)，逐步減小滑動(dòng)變阻器的有效電阻，通過(guò)小燈泡的電流隨之

，分別記錄電流表和電壓表的多組數(shù)據(jù)，直至電壓達(dá)到它的

為止，根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)在方格紙上作出小燈泡的伏安特性曲線，是一條

．圖2－3－1左增大額定電壓曲線第7頁(yè)/共53頁(yè)第8頁(yè)/共53頁(yè)2．公式

是電阻的定義式，適用于任何電阻的計(jì)算，公式給出了量度電阻大小的一種方法．而導(dǎo)體的電阻由導(dǎo)體本身的性質(zhì)決定，與外加的電壓和通過(guò)的電流大小無(wú)關(guān)，說(shuō)“電阻R與U成正比，與I成反比”是錯(cuò)誤的．第9頁(yè)/共53頁(yè)1．應(yīng)用兩公式時(shí)應(yīng)注意公式中三個(gè)物理量I、U、R應(yīng)是同一時(shí)刻、對(duì)同一導(dǎo)體而言，即應(yīng)滿足同時(shí)性與同體性，計(jì)算時(shí)謹(jǐn)防“張冠李戴”．2．對(duì)

因U與I成正比，所以 .

第10頁(yè)/共53頁(yè)二、對(duì)伏安特性曲線的理解及由圖線求電阻1．I－U圖線是直線：表示電流跟電壓成正比，導(dǎo)體為線性元件．2．I－U圖線是曲線：表示電流跟電壓不成正比，導(dǎo)體為非線性元件．圖2－3－2第11頁(yè)/共53頁(yè)第12頁(yè)/共53頁(yè)圖2－3－3第13頁(yè)/共53頁(yè)1．線性元件與純電阻元件是不同的概念．2．線性元件一定是純電阻元件，而純電阻元件不一定是線性元件．

第14頁(yè)/共53頁(yè)3.非線性元件伏安特性曲線不是直線的,即電流與電壓不成正比的電學(xué)元件,如下圖,是二極管的伏安特性曲線:二極管具有單向?qū)щ娦?加正向電壓時(shí),二極管電阻較小,通過(guò)二極管的電流較大;加反向電壓時(shí),二極管的電阻較大,通過(guò)二極管的電流很小.第15頁(yè)/共53頁(yè)三、測(cè)繪小燈泡伏安特性曲線實(shí)驗(yàn)的電路選擇1．測(cè)量電路的選擇：測(cè)量電路可供選擇的電路有兩種，即內(nèi)接法和外接法，分別如圖2－3－4甲、乙兩圖所示．圖2－3－4考慮到誤差因素，應(yīng)選擇如圖乙所示的電路連接．

第16頁(yè)/共53頁(yè)2．控制電路的選擇：滑動(dòng)變阻器有限流式和分壓式兩種，分別如圖2－3－5甲、乙兩圖所示．圖2－3－5考慮到燈泡兩端電壓變化范圍問(wèn)題，應(yīng)選擇如乙圖所示的電路．第17頁(yè)/共53頁(yè)3．實(shí)驗(yàn)電路的連接方法(1)接線順序?yàn)椤跋却蟛ⅰ?，即先將電源、開(kāi)關(guān)、滑動(dòng)變阻器的全部電阻組成串聯(lián)電路，再將電流表和小燈泡串聯(lián)后的兩端接滑動(dòng)變阻器的滑動(dòng)觸點(diǎn)和另一固定接線柱，最后把電壓表并聯(lián)到小燈泡兩端．(2)電表量程選擇的原則：在保證測(cè)量值不超過(guò)量程的情況下，指針偏轉(zhuǎn)角度越大，測(cè)量值的精確度通常越高．第18頁(yè)/共53頁(yè)(3)滑動(dòng)變阻器滑動(dòng)觸頭的初始位置：電路接好后合上開(kāi)關(guān)前要檢查滑動(dòng)變阻器滑動(dòng)觸點(diǎn)的位置，通常在開(kāi)始實(shí)驗(yàn)時(shí)，應(yīng)通過(guò)調(diào)整滑動(dòng)變阻器的滑動(dòng)觸頭位置，使小燈泡兩端的電壓或流經(jīng)小燈泡的電流最小．第19頁(yè)/共53頁(yè)1．調(diào)節(jié)電壓時(shí)不要超過(guò)小燈泡的額定電壓．2．描點(diǎn)作圖象時(shí)，建立的坐標(biāo)系標(biāo)度要合理，使描出的點(diǎn)布滿坐標(biāo)紙．3．小燈泡電壓、電流變大時(shí)，電阻變大，伏安特性曲線是曲線．連線時(shí)要用平滑的曲線，不能連成折線．

第20頁(yè)/共53頁(yè)二?歐姆定律的應(yīng)用

例2:若加在某導(dǎo)體兩端的電壓變?yōu)樵瓉?lái)的時(shí),導(dǎo)體中的電流減小了0.4A.如果所加電壓變?yōu)樵瓉?lái)的2倍,則導(dǎo)體中的電流多大?第21頁(yè)/共53頁(yè)答案:2.0A第22頁(yè)/共53頁(yè)三?伏安特性曲線的應(yīng)用例3:如圖所示,為某小燈泡的電流與其兩端的電壓關(guān)系圖線,試分別計(jì)算出其電壓為5V?10V時(shí)小燈泡的電阻,并說(shuō)明電阻的變化規(guī)律.第23頁(yè)/共53頁(yè)

[鞏固練習(xí)]3.如圖所示,顯示了兩電阻R1?R2的電流I和電壓U之間的關(guān)系,由圖象可知兩電阻大小之比R1:R2為()第24頁(yè)/共53頁(yè)答案:B第25頁(yè)/共53頁(yè)課后鞏固提升鞏固基礎(chǔ)A.導(dǎo)體的電阻跟導(dǎo)體兩端的電壓成正比,跟導(dǎo)體中的電流成反比B.導(dǎo)體的電阻由導(dǎo)體本身的物理?xiàng)l件決定,跟導(dǎo)體兩端的電壓及流過(guò)導(dǎo)體的電流的大小無(wú)關(guān)C.對(duì)確定的導(dǎo)體,其兩端電壓和流過(guò)它的電流的比值就是它的電阻值D.一定的電流流過(guò)導(dǎo)體,電阻越大,其電壓降越大第26頁(yè)/共53頁(yè)解析:導(dǎo)體的電阻是由導(dǎo)體本身的性質(zhì)決定的,與所加的電壓和通過(guò)的電流無(wú)關(guān).當(dāng)R一定時(shí),才有I∝U,故A錯(cuò)誤,B?C?D正確.答案:BCD第27頁(yè)/共53頁(yè)2.下列物質(zhì)中歐姆定律可適用的是()A.金屬B.電解液C.氣體 D.任何物質(zhì)答案:AB第28頁(yè)/共53頁(yè)3.有甲?乙兩導(dǎo)體,甲的電阻是乙的一半,而單位時(shí)間內(nèi)通過(guò)導(dǎo)體乙橫截面的電荷量是甲的兩倍,則以下說(shuō)法中正確的是()A.甲?乙兩導(dǎo)體中的電流相同B.乙導(dǎo)體中的電流是甲導(dǎo)體的2倍C.甲?乙兩導(dǎo)體兩端的電壓相同D.乙導(dǎo)體兩端的電壓是甲導(dǎo)體的2倍第29頁(yè)/共53頁(yè)答案:B第30頁(yè)/共53頁(yè)4.如圖所示是某導(dǎo)體的伏安特性曲線,由圖可知正確的是()A.導(dǎo)體的電阻是25ΩB.導(dǎo)體的電阻是0.04ΩC.當(dāng)導(dǎo)體兩端的電壓是10V時(shí),通過(guò)導(dǎo)體的電流是0.4AD.當(dāng)通過(guò)導(dǎo)體的電流是0.1A時(shí),導(dǎo)體兩端的電壓是2.5V第31頁(yè)/共53頁(yè)答案:ACD第32頁(yè)/共53頁(yè)5.已知兩個(gè)導(dǎo)體電阻之比R1:R2=2:1,那么()A.若兩個(gè)導(dǎo)體兩端電壓相等,則電流之比I1:I2=2:1B.若兩個(gè)導(dǎo)體兩端電壓相等,則電流之比I1:I2=1:2C.若導(dǎo)體中電流相等,則兩導(dǎo)體兩端電壓之比U1:U2=2:1D.若導(dǎo)體中電流相等,則兩導(dǎo)體兩端電壓之比U1:U2=1:2答案:BC第33頁(yè)/共53頁(yè)6.兩電阻R1?R2的電流I和電壓U的關(guān)系如圖可知兩電阻的大小之比R1:R2等于()答案:A第34頁(yè)/共53頁(yè)7.導(dǎo)體的電阻為4Ω,在120s內(nèi)通過(guò)導(dǎo)體橫截面的電荷量是480C,則加在導(dǎo)體兩端的電壓是()A.960V B.16VC.1V D.60V答案:B第35頁(yè)/共53頁(yè)提升能力8.某導(dǎo)體中的電流隨其兩端電壓的變化如圖所示,則下列說(shuō)法中正確的是()第36頁(yè)/共53頁(yè)A.加5V電壓時(shí),導(dǎo)體的電阻約是5ΩB.加11V電壓時(shí),導(dǎo)體的電阻約是1.4ΩC.由圖可知,隨著電壓的增大,導(dǎo)體的電阻不斷減小D.由圖可知,隨著電壓的減小,導(dǎo)體的電阻不斷減小第37頁(yè)/共53頁(yè)答案:AD第38頁(yè)/共53頁(yè)9.一只標(biāo)有“220V?60W”的白熾燈泡,加上的電壓U由零逐漸增大到220V.在此過(guò)程中,電壓U和電流I的關(guān)系可用圖線表示.在如圖所示的四個(gè)圖線中,肯定不符合實(shí)際的是()第39頁(yè)/共53頁(yè)解析:由電阻的定義式知:在U-I圖象上,某一點(diǎn)的縱坐標(biāo)U和該點(diǎn)的橫坐標(biāo)I的比值就對(duì)應(yīng)著電阻值R.由于白熾燈泡鎢絲的電阻會(huì)隨溫度的升高而增大,當(dāng)白熾燈上加的電壓從零逐漸增大到220V時(shí),鎢絲由紅變到白熾,燈絲的溫度不斷升高,電阻將不斷增大,A圖象表示為一定值,說(shuō)明電阻不變,不符合要求;C圖象上各點(diǎn)的值隨U的增大而減小,也不符合實(shí)際;

第40頁(yè)/共53頁(yè)答案:ACD第41頁(yè)/共53頁(yè)10.某同學(xué)做三種導(dǎo)電元件的導(dǎo)電性質(zhì)實(shí)驗(yàn),他根據(jù)所測(cè)數(shù)據(jù),分別繪制了三種元件的I-U圖象,如圖所示,下列判斷哪些是正確的是()第42頁(yè)/共53頁(yè)A.只有乙圖象是正確的B.甲?丙圖象是曲線,肯定誤差太大C.甲?丙為非線性元件,乙為線性元件D.甲?乙?丙三個(gè)圖象都可能是正確的,并不一定有較大誤差解析:某導(dǎo)體元件的I-U圖線可能是直線,也可能是曲線,如果I-U圖線為曲線,即表示該元件是非線性元件,故C?D選項(xiàng)正確.答案:CD第43頁(yè)/共53頁(yè)11.如圖所示的圖象所對(duì)應(yīng)的兩個(gè)導(dǎo)體:第44頁(yè)/共53頁(yè)

(1)電阻關(guān)系R1:R2為_(kāi)___________;(2)若兩個(gè)導(dǎo)體中的電流相等(不為零)時(shí),電壓之比U1:U2為_(kāi)___________;(3)若兩個(gè)導(dǎo)體的電壓相等(不為零)時(shí),電流之比I1:I2為_(kāi)___________.3:13:11:3第45頁(yè)/共53頁(yè)12.某電阻兩端電壓為16V,30s內(nèi)通過(guò)的電荷量為48C,此電阻為多少?30s內(nèi)有多少電子通過(guò)它的橫截面?(e=1.6×10-19C)第46頁(yè)/共53頁(yè)答案:10Ω30×1020個(gè)第47頁(yè)/共53頁(yè)13.有一個(gè)電阻器,測(cè)得其電流和電壓的值如下:I(A)0.51.02.04.0U(V)2.184.368.7217.44畫(huà)出該電阻器的I-U圖線,此電阻器是否為線性元件?若是,求其電阻是多大?第48頁(yè)/共53頁(yè)解析:以I為縱軸,U為橫軸建立直角坐標(biāo)系,適當(dāng)選取坐標(biāo)值,根據(jù)給出的4組I?U值描點(diǎn),如下圖所示.答案:圖見(jiàn)解析是線性元件4.36Ω第49頁(yè)/共53頁(yè)14.小燈泡燈絲的電阻會(huì)隨溫度的升高而變大,某同學(xué)為研究這一現(xiàn)象,用實(shí)驗(yàn)得到如下數(shù)據(jù)(I和U分別表示小燈泡的電流和電壓):I(A)0.120.210.290.340.380.420.45