欧姆定律教学案
编号:13
学习目标:
1、掌握欧姆定律的内容及其适用范围,并能用来解决有关电路的问题。
2、知道导体的伏安特性曲线和I—U图像,知道什么是线性元件和非线性元件。
3、知道电阻的定义式,理解电阻大小与电压无关。
一、电阻
实验探究:原理:用电压表测_______,用电流表测________,用A、B两个导体分别代替导体R进行实验,在同一个坐标系中描绘出U—I图像
问题一:这些点所在的图像是一条什么图线?
问题二:同一导体的U—I图像是一条过原点的直线,这说明电流与电压是什么关系?
问题三:不同的金属导体U—I图像的倾斜程度不同,说明了什么呢?
1.定义:一段导体两端的电压与通过这段导体的电流的比值叫做导体的电阻
2.定义式:
或
3.单位:
4.物理意义:电阻反映了导体对电流的______作用
注意:
①电阻是用
定义的物理量,其大小由
决定,与移送的电荷量q所加的电压U和通过的电流I
。
②导体对电流的阻碍作用,是由于自由电荷在导体中做定向移动时,跟导体中的金属正离子或原子相碰撞发生的。
二、欧姆定律
1、内容:导体中的电流跟导体两端的电压成________,跟导体的电阻成_______.
2、表达式:
3、适用条件:适用于
导电和
导电的纯电阻电路(即不含电动机、电解槽的电路);对
导电和
元件不适用。
练习1.对于欧姆定律的理解,下列说法中正确的是(
)
A.由,通过电阻的电流跟它两端的电压成正比,跟它的电阻成反比
B.由U=IR,对电阻一定的导体,通过它的电流越大,它两端的电压也越大
C.由,导体的电阻跟它两端的电压成正比,跟通过它的电流成反比
D.对电阻一定的导体,它两端的电压与通过它的电流的比值保持不变
练习2.
加在某段导体两端的电压变为原来的2倍时,导体总的电流就增加0.6A,如果所加电压变为原来的3倍,则导体中的电流将变为(
)
A.0.6A
B.
0.9A
C.
1.2A
D.1.8A
三、伏安特性曲线
1.定义: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
2、特点:斜率等于
,即k=
;说明斜率越大,电阻越
3、线性元件:
4、非线性元件:
5、二极管的伏安特性曲线
(1)对比加正、负电压
加正向电压时,通过的电流较
,说明此时电阻
;加反向电压时,通过的电流较
,说明此时电阻
;由此可知二极管具有
导电性。
(2)随电压的增大,图线的斜率
,表示其电阻随电压升高而
。
6、I—U图像与U—I图像的区别
I—U特性曲线上各点切线的斜率表示___________,而U—I特性曲线上各点切线的斜率表示__________。
练习3.两电阻R1、R2的电流I和电压U的关系如图所示,可知电阻大小之比R1:R2等于(
)
A.1:3
B.3:1
C.
D.
练习4.
某电学元件的伏安特性曲线如图中AB段所示,当电压从3V增加到6V过程中,该元件的电阻
(填增加或减少)了
Ω。
四、实验:描绘小灯泡的伏安特性曲线
按图所示电路图进行实验,开关闭合前,调节
的滑片,使该滑片靠近电路图中变阻器
端的接线柱,此时小灯泡两端的电压为
。
闭合开关,逐步移动滑动变阻器的滑片,从
开始分别记录电流表和
的多组数据,直到电流达到它的
为止。把实验数据列表,并在坐标纸中建立坐标系后做出图象
I/A
0.10
0.20
0.26
0.30
0.36
0.40
0.44
0.48
0.52
0.56
U/V
0.05
0.14
0.21
0.30
0.48
0.70
1.02
1.48
1.96
2.50
问题一、小灯泡的伏安特性曲线是否为直线?它是否是线性元件?
问题二、你怎么样解释这个现象
1、小灯泡的伏安特性曲线为
线,说明它是
元件;
2、随着电流的增大,小灯泡的温度
,灯丝的电阻
,因此伏安特性曲线的斜率会不断
。
注意:该曲线上,任意一点与原点连线的
均表示该点电阻的
。
【随堂检测】
1.关于欧姆定律的适用条件,下列说法正确的是(
)
A.欧姆定律是在金属导体导电的基础上总结出来的,对于其他导体不适用
B.欧姆定律也适用于电解液导电
C.欧姆定律对于气体导电也适用
D.欧姆定律适用于一切导体
2.加在某段导体两端的电压变为原来的时,导体总的电流就减小0.6A,如果所加电压变为原来的2倍,则导体中的电流将变为(
)
A.0.6A
B.1.2A
C.0.9A
D.1.8A
3.
如图所示为两电阻R1和R2的伏安特性曲线。若在两电阻两端加相同的电压,关于它们的电阻值及电流比较,下列说法正确的是(
)
A.电阻R1的阻值较大
B.电阻R2的阻值较大
C.电阻R1的电流较大
D.电阻R2的电流较大
4.标有“220V、60W”的白炽灯泡,加上电压U由零逐渐增大到220V,在此过程中,电压U和电流I的关系可用图象表示。如图所示,题中给出的四个图象中肯定不符合实际的是(
)
5.一个标有“4V,0.7A”的小灯泡,所加的电压U由零逐渐增大到4V,在此过程中电压U和电流I的关系可以用图象表示,符合实际的是(
)
6.有四个金属导体,它们的伏安特性曲线如图所示,电阻最大的导体是(
)
A.
a
B.
b
C.
c
D.
d
7.某电阻的两端电压为10V,30s内通过的电荷量为32C,这个电阻的阻值为
Ω,30s内有
个自由电子通过它的横截面(电子的电荷为)
8.在一个电阻两端加12V电压时,通过它的电流为240mA,当通过它的电流是1.8A时,它两端的电压是______V,这个电阻的阻值是______Ω
9.某用电器两端加6V电压,通过的电流为0.2A,如在电路中接5A的保险丝,该用电器两端的电压最多不能超过多少?
10.某金属导体两端的电压为24V,在30s内有36C的电荷量通过该导体的某个横截面.问:
(1)在30s内有多少自由电子通过该导体的横截面?
(2)电流多大?
(3)该导体的电阻多大?