2.3 欧姆定律 课件（人教选修3-1）

课件68张PPT。名师课堂
·一点通第二章
恒定电流新知预习·巧设计要点一要点二第3节
欧姆定律创新演练
·大冲关随堂检测归纳小结课下作业综合提升要点三1．体验实验探究电流与电压、电阻
之间关系的过程，知道比值定
义物理量的方法。
2．理解欧姆定律的内容及其适用
条件。
3．掌握描绘小灯泡的伏安特性曲
线的实验过程及电路的设计。电压电流103106 [关键一点]　电阻是用比值定义法定义的，但导体的电阻不是由导体两端的电压及通过导体的电流决定的。正比反比金属电解质溶液 3．导体的伏安特性曲线
(1)伏安特性曲线：用纵轴表示电流I，用横轴表示电压U，画出导体的I－U曲线。
(2)图线意义：I－U图线上各点与坐标原点连线的斜率为导体的 。电阻的倒数(3)图线形状：
①直线：线性元件。例如： 、 等。
②曲线：非线性元件。例如： 、 等。
[关键一点]　伏安特性曲线某点的切线斜率并不一定为该导体此时的电阻。金属导体电解液气体导体二极管 4．实验：测绘小灯泡的伏安特性曲线
(1)实验目的：测绘小灯泡的伏安特性曲线，并分析其变化规律。
(2)实验器材：小灯泡、 、电流表、 、学生电源(或电池组)、开关、导线、坐标纸、铅笔等。电压表滑动变阻器 (3)实验电路如图2－3－1所示：
(4)实验操作：
①按如图2－3－1所示连接好
电路，开关闭合前，将变阻器滑片
滑至R的 端。最左图2－3－1 ②闭合开关，右移滑片到不同位置，并分别记下 、 的示数。
③依据实验数据作出小灯泡的 图线。
[关键一点]　在图2－3－1中滑动触头滑至最左端时，电压表示数为零。电压表电流表I－U[试身手·夯基础]
1．用如图2－3－2所示的电路图，采用
控制变量法，探究电流跟电阻、电
压之间的关系。
通过实验可得出：
(1)对确定导体，电流I跟它两端电压U______，即I________U。 图2－3－2答案：(1)成正比　∝　(2)成反比　∝2．欧姆定律适用于 (　　)
A．金属导电　　　　　　　 B．气体导电
C．半导体导电 D．所有物质导电解析：欧姆定律适用于金属导电和电解液导电，不适用于气体导电及半导体导电，故A对，B、C、D错。
答案：A3．电路中有一段导体，给它两端加上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；如果给它两端加上2 V的电压，它的电阻为________Ω；如果给它的两端不加电压，它的电阻为________Ω。答案：1 500　1 500　1 5004．根据欧姆定律，下列判断不正确的是 (　　)
A．导体两端的电压越大，通过该导体的电流越大
B．加在气体两端的电压与通过的电流的比值是一个常数
C．电流经过电阻时，沿电流方向电势要降低
D．电解液短时间内导电的U－I图线是一条直线解析：由欧姆定律知A正确。欧姆定律不适用于气态导体，故B项错。由欧姆定律I＝ 得U＝IR，可知电流经过电阻时，电阻两端有电压，沿电流方向电势降低，故C项正确。欧姆定律适用于电解液导电，故D项正确。
答案：B5．为探究小灯泡L的伏安特性，连好如
图2－3－3所示的电路后闭合开关，
通过移动变阻器的滑片，使小灯泡
中的电流由零开始逐渐增大，直到
小灯泡正常发光，由电流表和电压
表得到的多组读数描绘出的U－I图像应是如图2－3－4所示的 (　　)图2－3－3图2－3－4解析：小灯泡的电流逐渐增大时其温度升高，导致电阻增大，从U－I图像来看，曲线上的点与原点连线斜率增大，只有选项C正确。
答案：C 1．对欧姆定律的理解
欧姆定律是一个实验定律，是在金属导电的基础上总结出来的，具有以下特点：
(1)对象准确。定律中的电压U、电流I必须是相对于同一个导体或同一段电路而言的。 (2)欧姆定律并不适用于所有的导电现象。除金属外，对电解液导电也是适用的，但对气体导电以及含有电动机、电解槽等的电路就不适用了。[审题指导]　(1)不特别说明认为导体的电阻不变。
(2)每次改变电压后对应的U、I比值不变。[答案]　2.0 A (1)I－U图线不同于U－I图线，I－U图线为导体的伏安特性曲线，加在导体两端的电压U是自变量，I是因变量。
(2)对I－U图像或U－I图像进行分析比较时，要先仔细辨认纵轴与横轴各代表什么，以及由此对应的图像上任意一点与坐标原点连线的斜率的具体意义，如图2－3－5甲中，R2R1。图2－3－5图2－3－6 2．某导体中的电流随其两端电压的变化如图2－3－7所示，则下列说法中不正确的是 (　　)图2－3－7 A．该元件是非线性元件，但仍可以用欧姆定律计算导体在某状态下的电阻
B．加5 V电压时，导体的电阻约是5 Ω
C．由图可知，随着电压的增大，导体的电阻不断减小
D．由图可知，随着电压的减小，导体的电阻不断减小[答案]　C 对于非线性元件，不同的电压值对应不同的电阻值，在I－U图像中，某点的电阻用该点与原点连线的斜率的倒数表示，并不等于该点曲线的切线斜率的倒数值，注意区分。 1．滑动变阻器的接法
描绘小灯泡的伏安特性曲线，需要从坐标原点开始的连续变化的电压，因此滑动变阻器要采用分压式连接。 2．实验电路的连接方法
(1)接线顺序为“先串后并”，即先将电源、开关、滑动变阻器的全部电阻组成串联电路，再将电流表和小灯泡串联后两端接滑动变阻器的滑动触点和另一固定接线柱，最后把电压表并联到小灯泡两端。 (2)电表量程选择的原则是：在保证测量值不超过量程的情况下，指针偏转角度越大，测量值的精确度通常越高。
(3)滑动变阻器滑动触头的初始位置：电路接好后合上开关前要检查滑动变阻器滑动触点的位置，通常在开始实验时，应通过调整滑动变阻器的滑动触头位置，使小灯泡两端的电压或流经小灯泡的电流最小。 3．注意事项
(1)调节电压时不要超过小灯泡的额定电压。
(2)坐标系标度要合理选取，尽量使描出的图像占据坐标纸的大部分。
(3)小灯泡电压和电流增大时，电阻变大，伏安特性曲线是曲线，连线时要用平滑曲线，不能用折线。 3．某同学用如图2－3－8所示电
路，测绘标有“3.8 V,0.3 A”的小灯泡的
灯丝电阻R随电压U变化的图像。
(1)除了导线和开关外，有以下
一些器材可供选择：图2－3－8电流表：A1(量程100 mA，内阻约2 Ω)；
A2(量程0.6 A，内阻约0.3 Ω)；
电压表：V1(量程5 V，内阻约5 kΩ)；
V2(量程15 V，内阻约15 kΩ)；
滑动变阻器：R1(阻值范围0～10 Ω)；
R2(阻值范围0～2 kΩ)；
电源：E1(电动势为1.5 V，内阻约为0.2 Ω)；
E2(电动势为4 V，内阻约为0.04 Ω)。 为了调节方便，测量准确，实验中应选用电流表________，电压表________，滑动变阻器________，电源________。(填器材符号) (2)在图2－3－9中用笔画线代替导线，把实验仪器连接成完整的实验电路。图2－3－9 (3)根据实验数据，计算并描绘出R－U的图像如图2－3－10所示。由图像可知，此小灯泡在不工作时，灯丝电阻为________ Ω；当所加电压为3 V时，灯丝电阻为________ Ω。图2－3－10 [思路点拨]　本题主要考查测绘小灯泡的伏安特性曲线中实验器材的选择、实物图连接及利用图像读取数据和进行相关的计算。 [解析]　(1)电源的电动势要略大于额定电压，所以电源应选E2；由小灯泡的标称值知其额定电流为0.3 A，所以选用的电流表的量程应略大于0.3 A，故电流表应选A2；为减小读数误差，在电压表量程满足条件的前提下，应尽量选择小量程的电压表，故电压表应选V1；为了调节电压方便，应选择小阻值的滑动变阻器，故滑动变阻器应选R1。(2)根据实验原理图，将实物图连接，其实验电路如图所示。 (3)小灯泡不工作时的电阻，即其两端电压为零的阻值，由题给出的R－U图像可以看出，当小灯泡两端电压为0时所对应的阻值为1.5 Ω；由R-U图像可以看出，当小灯泡两端的电压为3 V时，所对应的阻值为11.5 Ω。
[答案]　(1)A2　V1　R1　E2　(2)图见解析　(3)1.5　11.5C．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，其电压降越大解析：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，B、C、D正确。
答案：A2．(对应要点二)如图2－3－11所示是某
导体的伏安特性曲线，由图可知下
列说法错误的是 (　　)
A．导体的电阻是25 Ω
B．导体的电阻是0.04 Ω图2－3－11C．当导体两端的电压是10 V时，通过导体的电流是0.4 A
D．当通过导体的电流是0.1 A时，导体两端的电压是2.5 V答案：B3．(对应要点三)做“测绘小灯泡的伏安特性曲线”实验。
(1)实验电路图已经画出了一部分，如图2－3－12所示，但尚未完整，请将该电路完整地连接好；
(2)按你连接的电路，S闭合后，要使小灯泡的亮度增加，变阻器的滑片P应向________(选填“A”或“B”)端移动。图2－3－12解析：(1)伏安法采用电流表外接法，小灯泡两端电压应从零开始增加，滑动变阻器采用分压式连接。
(2)S闭合后，要使小灯泡亮度增加，滑片P应向B移动。答案：(1)如图所示(2)B （1）欧姆定律揭示了电路中电流取决于电路两端电压及电路中电阻。而电阻与电流、电压无关。
（2）在I－U图线中各点与原点连线的斜率为电阻的倒数。
（3）在描绘小灯泡伏安特性曲线的实验中，要注意滑动变阻器的连接，开始时，应使小灯泡两端电压为零。
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