2[1].3 欧姆定律 课件（人教版选修3-1）

(共29张PPT)
3 欧姆定律
1．电阻：表征导体对________阻碍作用的物理量，符号常
用 R 表示．电阻的单位是________ ，简称________ ，符号是
________，常用单位还有千欧(kΩ)和兆欧 (MΩ) ，1MΩ＝
______kΩ＝______Ω.
电流
欧姆
欧
Ω
103
2．欧姆定律的内容：导体中的电流跟导体两端的电压 U
成________ ，跟导体的电阻 R 成__________ ．表达式为 I ＝
______.
正比
反比
106
3．导体的伏安特性曲线
(1)定义：在直角坐标系中，用纵坐标表示__________，横
坐标表示__________ ，这样画出的 I－U 图象叫做导体的伏安
特性曲线，如图 2－3－1 所示．
图 2－3－1
(2)图线斜率的物理意义：斜率表示______________，即 tan
α＝______＝______.
电流 I
电压 U
I
U
电阻的倒数
4．线性元件和非线性元件
(1)线性元件：在温度没有显著变化时，伏安特性曲线是
__________的电学元件．
一条直线
(2) 非线性元件：电流和电压不成正比，伏安特性曲线
________的电学元件．
不是直线
5．电路中有一段导体，给它加上 3 V 的电压时，通过它的
电流为 2 mA，可知这段导体的电阻为________Ω；如果给它加
上 2 V 的电压，则通过它的电流为________mA；如果在它两端
不加电压，它的电阻为________Ω.
1 500
1.33
1 500
知识点
欧姆定律
图 2－3－2
欧姆，德国物理学家．他首先发现了反映电流强度、电压、
电阻三者关系的欧姆定律，即通过导体的电流与加在导体两端
的电压成正比，与导体的电阻成反比．欧姆定律的发现，使电
路理论成为一门精确的科学，也为电学的研究开拓了一条新的
光明大道．
讨论：
(1)电阻．
①物理意义：反映导体对______阻碍作用的物理量．
②定义：导体的电阻等于导体两端的__________与通过导
体的__________的比值．
③定义式：R＝________.
④单位：__________，简称__________，符号是________，
1Ω ＝1 V/A ，常用单位还有千欧(kΩ) 和兆欧(MΩ) ，1 MΩ＝
__________kΩ＝__________Ω.
电流
电压 U
电流 I
欧姆
欧
Ω
103
106
(2)欧姆定律．
①内容：导体中的电流 I 跟导体两端的电压 U 成______，
跟导体的电阻 R 成______ .
正比
反比
U
R
②公式：I＝________.
对欧姆定律的理解
【例 1】(双选)下列说法正确的是(
)
答案：BD
【触类旁通】
决定
B．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大小无关
C．对确定的导体，其两端电压和流过它的电流的比值就
是它的电阻值
D．一定的电流流过导体，电阻越大，其两端的电压越大
解析：导体的电阻是由导体自身的性质决定的，与所加的
电压和通过的电流无关．当 R 一定时，才有 I∝U，故 A 错误，
B、C、D 正确．
答案：A
测绘小灯泡的伏安特性曲线
【实验目的】
测绘小灯泡的伏安特性曲线，并分析曲线的变化规律．
【实验原理】
(1)用伏安法分别测出灯泡两端电压及通过灯泡的电流，测
出多组(U，I)值，在 I－U 坐标系中描出各对应点，用一条平滑
的曲线将这些点连接起来．
(2)电流表外接：因为小灯泡电阻很小，如果内接电流表，
分压明显．
(3)滑动变阻器采用分压式：使电压能从零开始连续变化．
【实验器材】
小灯泡、电流表、电压表、滑动变阻器、电源、开关、导
线、坐标纸．
【实验步骤】
(1)按如图 2－3－3 所示的实验电图连接好电路，将滑动变
阻器的滑片调节至最左端 a 点．
图 2－3－3
次数 n 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
电压 U
电流 I
(2)接通开关，调节滑动变阻器的滑片，测出 12 组不同的 U、
I 值，记录于表格．
记录表格：
(3)断开开关，整理好器材．
(4)在坐标纸上以 I 为纵轴，以 U 为横轴，并选取适当的单
位建立坐标系．
(5)用描点法在坐标纸上标出各组 U、I 值的对应点位置．
(6)用平滑曲线将各点依次连接起来．
(7)分析小灯泡伏安特性曲线的变化规律．
【注意事项】
(1)本实验中被测小灯泡灯丝的电阻较小，因此测量电路必
须采用电流表外接法．
(2)本实验要作出 I－U 图线，要求测出包括零在内的电压
值、电流值，因此滑动变阻器要采用分压式接法．
(3)为保护元件不被烧毁，开关闭合前滑动变阻器应位于图
2－3－3 中的 a 点．加在小灯泡两端的电压不要超过其额定电
压．
(4)建立坐标系时，两坐标轴选取的标度要合理，使得根据
测量数据画出的图线尽量占满坐标纸．要用平滑的曲线将各数
据点连接起来，不要连接成折线．
【误差分析】
(1)电流表的连接方式．
考虑到误差因素，应选择电流表外接法连接电路．两种电
路对比分析如下：
(2)变阻器的连接方式．
考虑到灯泡两端电压变化范围问题，应选择分压式来连接
电路，两种电路对比分析如下：
【例 2】有一灯泡上标有“6 V 0.1 A”字样，现要测量该
灯泡的伏安特性曲线，有下列器材供选用：
A．电压表(0～5 V，内阻 2.0 kΩ)
B．电压表(0～10 V，内阻 3.0 kΩ)
C．电流表(0～0.3 A，内阻 3.0 Ω)
D．电流表(0～6 A，内阻 1.5 Ω)
E．滑动变阻器(30 Ω，2 A)
F．滑动变阻器(100 Ω，0.5 A)
G．学生电源(直流 9 V)及开关、导线等
(1) 实验中所用的电压表应选________ ，电流表应选
______，滑动变阻器应选________．(用序号字母表示)
(2)在虚线方框内画出实验电路图，要求电压从 0 V 开始测
量．
(2)小灯泡的电阻 R＝ ＝
解析：(1)电压表的量程应大于小灯泡的额定电压 6 V，故
电压表选 B.小灯泡的额定电流为 0.1 A，故电流表选 C.由题目
要求可知变阻器用分压式，故选电阻较小的 E.
6
0.1
Ω＝60 Ω，故电流表应用外接
法，变阻器接成分压式，实验电路如图 2－3－4 所示．
图 2－3－4
答案：(1)B C
E (2)如图 2－3－4 所示．
【触类旁通】
2．有一个小灯泡上标有“4 V 2 W”的字样，现在要用伏
安法描绘这个灯泡的 I－U 图线．现有下列器材供选用：
A．电压表(0～5 V，内阻 10 kΩ)
B．电压表(0～15 V，内阻 20 kΩ)
C．电流表(0～3 A，内阻 1 Ω)
D．电流表(0～0.6 A，内阻 0.4 Ω)
E．滑动变阻器(10 Ω，2 A)
F．滑动变阻器(500 Ω，1 A)
G．学生电源(直流 6 V)、开关、导线若干
(1)实验时，选用图 2－3－5 中甲而不选用图乙的电路图来
完成实验，请说明理由：________________________________
_____________________________________________.
图 2－3－5
(2) 实验中所用电压表应选________ ，电流表应选用
______，滑动变阻器应选用________．(用序号字母表示)
描绘灯泡的 I－U 图线所测数据需从
零开始，并要多取几组数据
A
D
E
(3)把图 2－3－6 中所示的实验器材用实线连接成实物电路
图．
图 2－3－6
＝
解析：因实验目的是要描绘小灯泡的伏安特性曲线，需要
多次改变小灯泡两端的电压，故采用图甲所示的分压式电路合
适，这样电压可以从零开始调节，且能方便地测多组数据．因
小灯泡额定电压为4 V，则电压表选0～5 V 的A 而舍弃 0～15 V
的 B.小灯泡的额定电流 I＝0.5 A，则电流表只能选 D.滑动变阻
器 F 的最大阻值远大于小灯泡内阻 8 Ω，调节不方便，电压变
化与变阻器使用部分的长度线性关系差，故舍去．小灯泡内阻
为电流表内阻的
8
0.4
＝20 倍，电压表内阻是小灯泡的
10×103
8
1 250 倍，故电流表采用外接法．
答案：如图 3 所示．
图 3