课件13张PPT。欧姆定律探究活动实验方案探究:实验步骤:1、按实验原理图接好电路
2、调节滑动变阻器滑动片到正确的位置
3、电路检查无误后,闭合开关S
4、改变滑动变阻器位置,记录、保存数据
5、完成实验关闭电源
特别注意:1、正确连接每个设备;
2、注意不要超量程,以免损坏传感器。数据分析实验步骤:1、按实验原理图接好电路
2、调节滑动变阻器滑动片到正确的位置
3、电路检查无误后,闭合开关S
4、改变滑动变阻器位置,记录、保存数据
5、完成实验关闭电源
6、处理数据?结论
特别注意:1、正确连接每个设备;
2、注意不要超量程,以免损坏传感器。一、欧姆定律1、内容:导体中的电流I跟导体两端的电压U成正比,跟导体的电阻成反比. 3.电阻的单位:欧姆,简称欧,符号是?,常用的单位还有千欧(K?)和兆欧(M?)二、电阻3、适应范围:金属电阻
电解质溶液1、定义:导体两端的电压与通过导体的电流大小之比2、物理意义:反映导体对电流的阻碍作用的大小数据分析三、导体的伏安特性1.伏安特性曲线:导体中的电流I随导体两端的电压U变化的图线,叫做导体的伏安特性曲线,如图所示:图线斜率的倒数表示电阻. 思考:伏安特性曲线的斜率表示什么?1、线性元件:符合欧姆定律的导体的伏安特性曲线是一条通过坐标原点的直线。2、非线性元件:不符合欧姆定律的导体和器件,电流和电压不成正比,伏安特性曲线不是直线。2、线性元件和非线性元件分组实验:测绘小灯泡的伏安特性曲线知识拓展:实验数据结论:导体的电阻随着温度的升高而增大不亮微亮逐渐变亮正常发光0.1062 0.5092 1.1245 1.6154 2.2967 2.9853 4.1136 5.1319 6.1648 7.03660.0188 0.0462 0.0569 0.0681 0.0828 0.096 0.114 0.1287 0.1424 0.1531学以致用数据分析1.对于欧姆定律,理解正确的是( )
A.从 可知,导体中的电流跟加在它两端的电压成正比,跟它的电阻成反比
B.从 可知,导体的电阻跟导体两端的电压成正比,跟导体中的电流成反比
C.从 可知,导体两端的电压随电阻的增大而增高
D.从 可知,导体两端的电压为零时,导体的电阻也为零
A巩固练习D1)电阻关系R1:R2为_________。3、如图,所对应的两个导体1:22)若两个导体中的电流相等(不为零)时,电压之比U1:U2=___________。1:23)若两个导体中的电压相等(不为零)时,电流之比I1:I2=__________。2:1小 结深化研究:
【说一说】P47图为晶体管的伏安特性曲线,请你根据这条曲线说出能过二极管的电流与二极管两端电压的关系。书面作业:教材第48页2、4题
课外学习:探究?两个相互串联的电学元件,伏安特性曲线图象相交法的特殊功能。
参考学习网:
http://www.cyhts.com/xk/
http://jxzxzx.icpcn.com
http://www.pep.com.cn(五)、布置作业:4、若加在某导体两端的电压变为原来的3/5时,导体中的电流减小了0.4A,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:I=2A第三节 欧姆定律(学生预习作业)
科任: 班级:高二( ) 姓名 授课时间:
授课内容
欧姆定律
发现与问题
一、欧姆定律:
1、分组实验:
实验目的:_______________________________________________。
实验原理:_______________________________________________
_________________________________________________________
________________________________________________________。
实验器材:________________________________________________
________________________________________________________。
实验步骤:
__________________________________________________________
__________________________________________________________
__________________________________________________________
__________________________________________________________
__________________________________________________________
__________________________________________________________
__________________________________________________________
_________________________________________________________。
特别事项:
__________________________________________________________
__________________________________________________________
__________________________________________________________
__________________________________________________________
__________________________________________________________
__________________________________________________________
__________________________________________________________
_________________________________________________________。
2、实验过程及数据处理:
1)把导体A接入电路中的M、N两点间,闭合S调节滑动变阻器的滑片,可以得到关于导体A的几组电压和电流数据,如下表格:
实验次数
1
2
3
4
5
6
电压U(V)
电流I(A)
运用描点法在直角坐标系中作用U—I图象
结论:
2)换用另一导体B代替A进行实验又可得到导体B的几组电压、电流数据:
实验次数
1
2
3
4
5
6
电压U(V)
电流I(A)
结论:
分析比较(实验结论:
___________________________________________________________
__________________________________________________________。
2、欧姆定律
1)内容:____________________
___________________________
__________________________。
2)表达式:________________
3)适用条件:________________
___________________________
___________________________________________________________。
3、电阻:
1)定义:。__________________________________________________。
2)物理意义:_______________________________________________。
3)定义式:_________________________________________________。
4)单位:____________________________________________________
___________________________________________________________。
二、导体的伏安特性曲线
1、定义:__________________________________________________
___________________________________________________________。
2、线性元件:______________________________________________
___________________________________________________________。
3、非线性元件
___________________________________________________________
____________________________________________________________
___________________________________________________________。
学生实验:
测绘小灯泡的伏安特性曲线
实验目的:
1、_______________________________
2、_______________________________
实验原理:__________________________________________________
___________________________________________________________。
实验步骤:
__________________________________________________________
__________________________________________________________
__________________________________________________________
__________________________________________________________
__________________________________________________________
__________________________________________________________
?注意事项:
__________________________________________________________
__________________________________________________________
__________________________________________________________
__________________________________________________________
实验次数
1
2
3
4
5
6
7
8
电压U(V)
电流I(A)
发光情况
结论:__________________________________________________。
典型例题分析
如图,所对应的两个导体
1)电阻关系R1:R2为
2)若两个导体中的电流相等(不为零)时,电压之比U1‘:U2=
3)若两个导体中的电压相等(不为零)时,电电流之比I1‘:I2=
电压(V)
0—3
4
5
电阻(Ω)
14
16
20
电流(A)
0—0.21
0.25
0.25
2、一个小灯泡,当它两端的电压在3V以下时,电阻始终等于14Ω不变,当它两端电压增大到4V时,钨丝发热,它的电阻为16Ω,当电压增大到5V时,它的电阻为20Ω它在0—5V范围内的伏安特性曲线大概是怎样?请画出草图
3、若加在某导体两端的电压变为原来的3/5时,导体中的电流减小了0.4A,如果所加电压变为原来的2倍,则导体中的电流是多大?
课后作业:
1、根据欧姆定律,下列说法中正确的是( )
A从关系式R=U/I可知,对于一个确定的导体来说,如果通过的电流越大,则导体两端的电压也越大
B从关系式R=U/I可知,导体的电阻跟导体两端的电压成正比,跟导体中的电流成反比
C从关系式I=U/R可知,导体中的电流跟导体两端的电压成正比,跟导体的电阻成反比
D从关系式R=U/I可知,对于一个确定的导体来说,所加在的电压跟通过的电流的比值是一确定值
2、鸟落在110kv的高压输电线上,虽然通电的高压线是祼露的确电线,但鸟仍然安然无恙,这是因为( )
A鸟有耐高压的天性
B鸟脚是干燥的,所以鸟体不导电
C鸟两脚间的电压几乎为零
D鸟体电阻极大,所以无电流通过
3、一段导体两端电压是4v,在2?min内通过导体某一横截面面积的电荷量是15C,那么这段导体的电阻应为 Ω
4、有三个电阻,RA=5Ω,RB=10Ω,RC=2.5Ω,它们的伏安特性呈线性特征,请在同一坐标系中作出它们的伏安特性曲线,并在线旁标明A、B、C。
阅读材料:
欧姆(GeorgSimonOhm,1787~1854)德国物理学家,1787年3月16日生于巴伐利亚的埃朗根。他的父亲是一位对科学感兴趣的熟练锁匠,受好哲学和数学。在其父影响、教育下,他对数学很感兴趣,并掌握了一些金属加工技能,为他后来的学习和研究创造了良好条件;1811年毕业于埃朗根大学并取得哲学博士学位,先后在埃朗根和班堡等地中学任教;1817年出版第一本著作《几何教科书》;1817~1826年在科隆大学预科讲授数学和物理;1826~1833年在柏林军事学院任职;1833年起被聘为纽伦堡工艺学校物理教授;1841年英国皇家学会授予科普利奖章,1842年被接纳为英国皇家学会国外会员;1845年为巴伐利亚科学院院土;1849年任慕尼黑大学非常任教授,1852年为该校正式教授;1854年7月6日在慕尼黑逝世。
欧姆最重要的贡献是建立电路定律。他是受到傅里叶热传导理论(导热杆中两点间热流量与两点温度差成正比)影响来研究他的定律的。当时还缺乏明确的电动势、电流强度乃至电阻概念,适用的电流计也正在探索中。他使用了温差电池和扭秤,经过多次试验和归纳计算,才获得成功。1825年发表第一篇论文《涉及金属传导接触电的定律的初步表述》,论述了电流的电磁力的衰减与导线长度的关系。进而,他通过实验测定了不同金属的电导率。在制作导线过程中,他直接受惠于父亲的精湛技艺。英国学者巴劳(P.Barlow)发现了电流在整个电路的各部分都是一样的,这个结果启发了欧姆,这使他想到可以把电流强度(当时他称为“电磁力”)作为电路中的一个基本量。进一步的实验,导致得出了以他的名字命名的定律。以后,他又对自己的实验工作进行了数学处理与理论加工,写成了《伽伐尼电路──数学研究》一书(1827年出版)。
欧姆定律刚发表时,并没有受到德国学术界的重视,反而遭到各种非议与攻击。欧姆给当时普鲁士教育部长苏尔兹赠送一本他的著作,请求安排到大学工作。但这位部长对科学不感兴趣,只把他安排到军事学校。这时,一位在德国物理学界颇有地位的物理学家鲍耳(G.E.Pohl)首先撰文攻击欧姆的《伽伐尼电路──数学研究》一书,说这本书是“不可置信的欺骗”,“它的唯一目的是要亵读自然的尊严”。在强大的压力下,欧姆寄希望国王出面,解决事端。他给国王路德维希一世写信,并因此组成巴伐利亚科学院专门委员会进行审议,结果因意见不一,不了了之。在他给朋友的信中,流露出这一时期的痛苦心情:“《伽伐尼电路》的诞生已经给我带来了巨大的痛苦,我真抱怨它生不逢时,因为深居朝廷的人学识浅薄,他们不能理解它的母亲的真实感情”。只是当欧姆的工作后来在国外获得巨大声誉后,才在国内科学界得到关注。经过埃尔曼(P.Ermann,1764~1851)、多佛(H.W.Dove,1803~1879)和海尔曼(Hermann)等人多方努力,欧姆这才实现了他的多年愿望,担任慕尼黑大学物理学教授。为了纪念人他在电路理论方面的贡献,电阻单位命名为欧姆。 他的研究工作还包括声学、光学等方面。
高二物理一欧姆定律(学案)
科任: 班级:高二( ) 姓名 授课时间:
授课内容
欧姆定律
发现与问题
知识点梳理
一、欧姆定律:
1、分组实验:
实验目的:研究导体中的电流跟导体两端之间的定量关系。
实验原理:用电压表测导体两端的电压,用电流表测导体中的电流,观察和记录数据,在坐标系中作出U—I图象进行探究分析,找出规律,电路图所图所示。
实验器材:电流表、电压表 、滑动变阻器、开关、电阻、导线、电池组(学生电源J1022)、小灯泡等。
实验步骤:
1、确定电流表、电压表的量程,按实验原理图连接好实验电路。
2、把滑动变阻器的滑动片调节到便接入电路中的电阻最小的位置,电路经检验无误后,闭合开关S。
3、改变滑动变阻器位置,读出几组相应的电流表、电压表的示数I和U,记入表格内,断开开关S。
4、在坐标纸上建立一个直角坐标第,纵轴表示电流,横轴表示电压,用平滑曲线交各数据点连接起来,便得到伏安特性曲线。
5、拆去实验线路,整理好实验器材。
特别事项:
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__________________________________________________________
__________________________________________________________
__________________________________________________________
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__________________________________________________________
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2、实验过程及数据处理:
1)把导体A接入电路中的M、N两点间,闭合S调节滑动变阻器的滑片,可以得到关于导体A的几组电压和电流数据,如下表格:
实验次数
1
2
3
4
5
6
电压U(V)
电流I(A)
运用描点法在直角坐标系中作用U—I图象
结论:
2)换用另一导体B代替A进行实验又可得到导体B的几组电压、电流数据:
实验次数
1
2
3
4
5
6
电压U(V)
电流I(A)
结论:
分析比较(实验结论:
1)同一导体,不管电流怎样变化,电压跟电流的比值U/I是一个常数
2)在同样的电压下,比值U/I大的电流小,比值小的电流大
2、欧姆定律
1)内容:导体中的电流跟导体两端的电压成正比,跟导体的电阻成反比
2)表达式:I=U/R
3)适用条件:金属导体和电解液导体,而对汽态导体和半导体不适用
3、电阻:
1)定义:导体两端的确电压与通过导体的电流大小之比
2)物理意义:反映导体对电流的阻碍作用的大小
3)定义式:R=U/I
4)单位:欧姆(Ω)常用的电阻单位还有千欧(kΩ)和兆欧(MΩ)
1kΩ=103Ω 1MΩ=106Ω
二、导体的伏安特性曲线
1、定义:建立平面直角坐标系,用纵轴表示电流I,用横坐标表示电压U,画出的导体的I—U图线称为伏安特性曲线
2、线性元件:伏安特性曲线是通过坐标原点的直线,电流与电压成正比,其斜率等于电阻的倒数。
3、非线性元件
伏安特性不是直线,即电流与电压不成正比的电学元件,如图是二极管的伏安特性曲线,二级管具有单向导电性,加正向电压,二极管的电阻较小,通过二极管的电流较大,加反电压时,二极管的电阻较大,通过二极管的电流很小。
学生实验:测绘小灯泡的伏安特性曲线
实验目的:1、 描绘小灯泡的伏安特性曲线
2、 分析曲线的变化规律
实验原理:在纯电阻电路中,电阻两端的电压和通过电阻的电流呈现线性关系,即U—I曲线是一条过原点的直线。
实验步骤:
__________________________________________________________
__________________________________________________________
________________________________________________________。
?注意事项:
__________________________________________________________
__________________________________________________________
________________________________________________________。
实验次数
1
2
3
4
5
6
7
8
电压U(V)
电流I(A)
发光情况
结论:__________________________________________________。
典型例题分析
如图,所对应的两个导体
1)电阻关系R1:R2为
2)若两个导体中的电流相等(不为零)时,电压之比U1‘:U2=
3)若两个导体中的电压相等(不为零)时,电电流之比I1‘:I2=
电压(V)
0—3
4
5
电阻(Ω)
14
16
20
电流(A)
0—0.21
0.25
0.25
2、一个小灯泡,当它两端的电压在3V以下时,电阻始终等于14Ω不变,当它两端电压增大到4V时,钨丝发热,它的电阻为16Ω,当电压增大到5V时,它的电阻为20Ω它在0—5V范围内的伏安特性曲线大概是怎样?请画出草图
3、若加在某导体两端的电压变为原来的3/5时,导体中的电流减小了0.4A,如果所加电压变为原来的2倍,则导体中的电流是多大?
课后作业:
1、根据欧姆定律,下列说法中正确的是( )
A从关系式R=U/I可知,对于一个确定的导体来说,如果通过的电流越大,则导体两端的电压也越大
B从关系式R=U/I可知,导体的电阻跟导体两端的电压成正比,跟导体中的电流成反比
C从关系式I=U/R可知,导体中的电流跟导体两端的电压成正比,跟导体的电阻成反比
D从关系式R=U/I可知,对于一个确定的导体来说,所加在的电压跟通过的电流的比值是一确定值
2、鸟落在110kv的高压输电线上,虽然通电的高压线是祼露的确电线,但鸟仍然安然无恙,这是因为( )
A鸟有耐高压的天性
B鸟脚是干燥的,所以鸟体不导电
C鸟两脚间的电压几乎为零
D鸟体电阻极大,所以无电流通过
3、一段导体两端电压是4v,在2?min内通过导体某一横截面面积的电荷量是15C,那么这段导体的电阻应为 Ω
4、有三个电阻,RA=5Ω,RB=10Ω,RC=2.5Ω,它们的伏安特性呈线性特征,请在同一坐标系中作出它们的伏安特性曲线,并在线旁标明A、B、C。
阅读材料:
欧姆(GeorgSimonOhm,1787~1854)德国物理学家,1787年3月16日生于巴伐利亚的埃朗根。他的父亲是一位对科学感兴趣的熟练锁匠,受好哲学和数学。在其父影响、教育下,他对数学很感兴趣,并掌握了一些金属加工技能,为他后来的学习和研究创造了良好条件;1811年毕业于埃朗根大学并取得哲学博士学位,先后在埃朗根和班堡等地中学任教;1817年出版第一本著作《几何教科书》;1817~1826年在科隆大学预科讲授数学和物理;1826~1833年在柏林军事学院任职;1833年起被聘为纽伦堡工艺学校物理教授;1841年英国皇家学会授予科普利奖章,1842年被接纳为英国皇家学会国外会员;1845年为巴伐利亚科学院院土;1849年任慕尼黑大学非常任教授,1852年为该校正式教授;1854年7月6日在慕尼黑逝世。
欧姆最重要的贡献是建立电路定律。他是受到傅里叶热传导理论(导热杆中两点间热流量与两点温度差成正比)影响来研究他的定律的。当时还缺乏明确的电动势、电流强度乃至电阻概念,适用的电流计也正在探索中。他使用了温差电池和扭秤,经过多次试验和归纳计算,才获得成功。1825年发表第一篇论文《涉及金属传导接触电的定律的初步表述》,论述了电流的电磁力的衰减与导线长度的关系。进而,他通过实验测定了不同金属的电导率。在制作导线过程中,他直接受惠于父亲的精湛技艺。英国学者巴劳(P.Barlow)发现了电流在整个电路的各部分都是一样的,这个结果启发了欧姆,这使他想到可以把电流强度(当时他称为“电磁力”)作为电路中的一个基本量。进一步的实验,导致得出了以他的名字命名的定律。以后,他又对自己的实验工作进行了数学处理与理论加工,写成了《伽伐尼电路──数学研究》一书(1827年出版)。
欧姆定律刚发表时,并没有受到德国学术界的重视,反而遭到各种非议与攻击。欧姆给当时普鲁士教育部长苏尔兹赠送一本他的著作,请求安排到大学工作。但这位部长对科学不感兴趣,只把他安排到军事学校。这时,一位在德国物理学界颇有地位的物理学家鲍耳(G.E.Pohl)首先撰文攻击欧姆的《伽伐尼电路──数学研究》一书,说这本书是“不可置信的欺骗”,“它的唯一目的是要亵读自然的尊严”。在强大的压力下,欧姆寄希望国王出面,解决事端。他给国王路德维希一世写信,并因此组成巴伐利亚科学院专门委员会进行审议,结果因意见不一,不了了之。在他给朋友的信中,流露出这一时期的痛苦心情:“《伽伐尼电路》的诞生已经给我带来了巨大的痛苦,我真抱怨它生不逢时,因为深居朝廷的人学识浅薄,他们不能理解它的母亲的真实感情”。只是当欧姆的工作后来在国外获得巨大声誉后,才在国内科学界得到关注。经过埃尔曼(P.Ermann,1764~1851)、多佛(H.W.Dove,1803~1879)和海尔曼(Hermann)等人多方努力,欧姆这才实现了他的多年愿望,担任慕尼黑大学物理学教授。为了纪念人他在电路理论方面的贡献,电阻单位命名为欧姆。 他的研究工作还包括声学、光学等方面。