高中物理第二章恒定电流3欧姆定律ppt课件新人教选修.ppt

第二章　恒定电流3　欧姆定律学习目标　1.通过探究电压和电流的关系，体会利用I－U图象处理、分析实验数据.2.进一步体会比值定义法，理解电阻的定义和欧姆定律.3.掌握伏安特性曲线，知道什么是线性元件和非线性元件.内容索引知识探究题型探究达标检测知识探究1一、欧姆定律一、欧姆定律导学探究导学探究现有两个导体A和B，利用如图1所示的电路分别测量A和B的电压和电流，测得的实验数据见下表. U/V02.04.06.08.0导体AI/A00.200.420.600.78导体BI/A00.130.260.400.54图1(1)在坐标系中，用纵轴表示电压U、用横轴表示电流I，分别将A和B的数据在图2坐标系中描点，并作出U－I图线.￿答案图2U－I图线如图所示(2)对导体A(或导体B)来说，电流与它两端的电压的关系如何？U与I的比值怎样？对导体A(或导体B)，电流与它两端的电压成正比，导体A或导体B的电压与电流的比值是个定值，但两者的比值不相等.￿答案(3)对导体A、B，在电压U相同时，谁的电流小？谁对电流的阻碍作用大？电压相同时，B的电流小，说明B对电流的阻碍作用大.￿答案知识梳理知识梳理1.电阻：导体两端的 与通过导体的 大小之比.(1)定义式：R＝_____.(2)单位： ，常用的单位还有千欧(kΩ)、兆欧(MΩ)，且1 Ω＝ kΩ＝ MΩ.(3)物理意义：反映导体对电流 作用的大小.电压10－3 电流欧姆(Ω)10－6阻碍2.欧姆定律：导体中的电流跟导体两端的电压U成 ，跟导体的电阻R成 .(1)表达式：I＝_____.(2)适用范围：适用于 导电、 导电的纯电阻电路(不含电动机、电解槽等的电路)，而对 导电、 导电不适用.正比反比金属气体 半导体电解液即学即用即学即用判断下列说法的正误.(1)由R＝ 知，导体的电阻由两端的电压和通过的电流决定.( )(2)导体的电阻由导体本身的性质决定，跟导体两端的电压及流过导体的电流的大小无关.( )(3)对于确定的导体，其两端的电压和流过它的电流的比值等于它的电阻值.( )(4)电流相同时，电阻越大，其电压降越大.( )×√√√二、导体的伏安特性曲线二、导体的伏安特性曲线导学探究导学探究研究导体中的电流与导体两端的电压之间的关系，可以用公式法，可以用列表法，还可以用图象法.分析图3中两电学元件的I－U图象，我们可以得出两元件的电流和电压有怎样的关系？￿答案甲为非线性关系；乙为线性关系，电流与电压成正比.图31.伏安特性曲线：用纵坐标表示 ，用横坐标表示 ，这样画出的导体的I－U图象叫做导体的伏安特性曲线.若I－U图象为直线，图线的斜率表示 .即          ，图线的斜率越大，电阻越 ，如图4，RA＞RB.知识梳理知识梳理电流I电压U小导体电阻的倒数图42.线性元件和非线性元件：(1)线性元件：伏安特性曲线是一条 ，欧姆定律适用的元件，如 导体、电解质溶液.(2)非线性元件：伏安特性曲线是一条 ，欧姆定律不适用的元件.如 导体(日光灯、霓虹灯管中的气体)和半导体元件.直线曲线金属气态即学即用即学即用判断下列说法的正误.(1)凡导电的物体，其伏安特性曲线一定是直线.( )(2)伏安特性曲线上某点的切线斜率等于电阻的倒数.( )(3)线性元件的电压与电流成正比.( )(4)电阻的I－U图象和U－I图象为直线时，两种图象的斜率均表示电阻的倒数.( )×√××2题型探究一、欧姆定律的理解和应用1.R＝ 是用比值法定义的电阻的定义式，导体的电阻R由导体本身的性质决定，不是由U和I决定的.对于某一导体，它的电阻R不变，它的电压U和电流I成正比.2.I＝ 是欧姆定律的数学表达式，它反映了导体中电流与电压、电阻的比例关系.常用于计算一段电路加上一定电压时产生的电流，适用条件是金属或电解液导电(纯电阻电路).例例1　某金属导体两端所加电压为8 V时，10 s内通过某一横截面的电荷量为0.16 C，求：(1)导体的电阻；答案解析电压U1＝8 V,10 s内通过电荷量Q＝0.16 C，500 Ω(2)若导体两端电压为10 V，求通过导体的电流.答案解析0.02 A针针对对训训练练　若加在某导体两端的电压变为原来的 时，导体中的电流减小了0.4 A.如果所加电压变为原来的2倍，则导体中的电流是多大？答案解析2 A二、导体的伏安特性曲线1.I－－U图象与图象与U－－I图象的区别图象的区别(1)坐标轴的意义不同：I－U图象中，横坐标表示电压U、纵坐标表示电流I；U－I图象中，横坐标表示电流I，纵坐标表示电压U.(2)图线斜率的意义不同.I－U图象中，斜率表示电阻的倒数，U－I图象中，斜率表示电阻，如图5所示，在图甲中R2＜R1，图乙中R2＞R1.图52.注意：若I－U图象或U－I图象为曲线，如图6所示，则某点与原点连线的斜率的倒数(或斜率)表示电阻.如图所示，图6例例2　如图7所示的图象所对应的两个导体：答案解析图73∶1(1)电阻R1∶R2为多少？(2)若两个导体中的电流相等(不为零)时，电压之比U1∶U2为多少？答案解析3∶1由欧姆定律得U1＝I1R1，U2＝I2R2，由于I1＝I2，则U1∶U2＝R1∶R2＝3∶1.(3)若两个导体中的电压相等(不为零)时，电流之比I1∶I2为多少？答案解析1∶3由欧姆定律得由于U1＝U2，则I1∶I2＝R2∶R1＝1∶3.例例3　(多选)如图8所示，为某一金属导体的伏安特性曲线，由图象可知A.该导体的电阻随电压的升高而增大B.该导体的电阻随电压的升高而减小C.导体两端电压为2 V时，电阻为0.5 ΩD.导体两端电压为2 V时，电阻为1 Ω该导体的伏安特性为曲线，但根据R＝ 知，某点与原点连线的斜率倒数表示电阻，故可知U＝2 V时，R＝ Ω＝1 Ω，且导体电阻随电压升高而增大.图8√√√√答案解析达标检测31231.(多选)下列判断正确的是A.由I＝ 知，电流跟导体两端电压成正比，跟导体的电阻成反比B.由I＝ 可知，通过一段导体的电流跟加在它两端的电压成正比C.由R＝ 可知，I一定时，导体的电阻R与U成正比，U一定时，导体的 电阻R与I成反比D.对给定的导体，比值 是个定值，反映了导体本身的性质￿答案√√√√√√2.如图9所示是A、B两电阻的U－I图象，则两电阻之比及连接相同电压情况下的电流之比分别是A.RA∶RB＝2∶1，IA∶IB＝2∶1B.RA∶RB＝2∶1，IA∶IB＝1∶2C.RA∶RB＝1∶2，IA∶IB＝2∶1D.RA∶RB＝1∶2，IA∶IB＝1∶2√√图9答案解析1233.电路中有一段导体，给它两端加上4 V的电压时，通过它的电流为10 mA，可知这段导体的电阻为______ Ω；如果给它两端加上10 V的电压，在单位时间内通过某一横截面的电荷量为___________ C；如果要让导体的电流为15 mA，则需要在其两端加上___ V的电压.答案解析4002.5×10－26由q＝I2t可得q＝0.025 C＝2.5×10－2 C由U3＝I3R可得U3＝1.5×10－2×400 V＝6 V.123本课结束。