高中物理人教版选修3-1课件：第二章3　欧姆定律.pptx

3欧姆定律目标导航学习目标1.会用电压表和电流表测量某段电路的电压和其中的电流。2.熟练掌握欧姆定律及其表达式I=,明确欧姆定律的适用条件。3.知道电阻的定义及定义式R=。4.理解伏安特性曲线的物理意义。重点难点重点:1.欧姆定律的理解和应用。2.电阻的定义及其计算。难点:1.运用数学方法处理实验数据,建立和理解欧姆定律。2.小灯泡伏安特性曲线的绘制和理解。激趣诱思右图为某品牌电动车配置的无刷电动机,其铭牌上标注有“36 V　5 A”字样,你能据此推算出此电动机的电阻吗? 为什么?简答:不能。因为电动机电路不是纯电阻电路,其消耗的电能只有一部分转化为内能,而绝大部分转化为了机械能输出,欧姆定律不再适用,故不能据此计算该电动机的电阻。预习导引1.欧姆定律(1)内容:导体中的电流跟导体两端的电压U成正比,跟导体的 电阻R成反比。(2)表达式:I=。(3)适用条件:实验表明,除金属外,欧姆定律对电解质溶液也适用,对气体导体和半导体元件不适用。答案:在U-I图象中,图线的斜率表示导体的电阻,k==R,图线的斜率越大,电阻越大。预习交流1探究在U-I图象中,图线的斜率表示的物理意义是什么?2.导体的伏安特性曲线(1)伏安曲线:在实际应用中,常用纵坐标表示电流I、横坐标表示电压U,这样画出的I-U图象叫作导体的伏安特性曲线。(2)线性元件:金属导体在温度没有显著变化时,电阻几乎是不变的,它的伏安特性曲线是通过坐标原点的直线,具有这种伏安特性的电学元件叫作线性元件。(3)非线性元件:伏安特性曲线不是过原点的直线,也就是说,电流与电压不成正比,这类电学元件叫作非线性元件(例如:气体和半导体)。预习交流2探究在I-U图象中,伏安特性曲线的斜率表示的物理意义是什么?答案:在I-U图象中,伏安特性曲线的斜率表示导体电阻的倒数,k=。图线的斜率越大,电阻越小。3.实验:测绘小灯泡的伏安特性曲线(1)实验器材:小灯泡(2.5 V　0.5 W)、电压表、电流表、滑动变阻器、电源(3 V)、开关、导线若干。(2)实验原理:为小灯泡提供两端能从零连续变化的电压,连成如图所示的电路。(在虚线方框内画出滑动变阻器的连接电路)(3)实验步骤:①按图连好电路,开关闭合前滑动变阻器的滑片应滑至左(选填“左”或“右”)端。②闭合开关,右移滑片到不同的位置,并分别记下电压表和电流表的多组数据。③依据实验数据在坐标纸上作出小灯泡的伏安特性曲线。一、　对欧姆定律的理解知识精要1.适用条件(1)适用于金属导体或电解质溶液导电。(2)仅适用于纯电阻电路,对非纯电阻电路不适用。2.欧姆定律的“两性”(1)同体性:表达式中三个物理量U、I、R对应于同一段电路或导体。(2)同时性:U、I、R对应于同一时刻。3.I=、R=的区别公式I=R=名称欧姆定律(电流的决定式)电阻的定义式意义I与U成正比,与R成反比R与U、I无关适用条件具有同体性、同时性,适用于金属导体、电解质溶液普遍适用思考探究把两根相同的铁棒插在潮湿的地里,相距10 m以上。用导线把它们连接到一只比较灵敏的电流表上,可以看到有电流通过,这就是地电流。两根铁棒的距离不同,电流也不一样。影响电流大小的因素有哪些?测量地电流1.利用如图所示的实验电路,探究导体中的电流与电压、电阻的关系,根据下表中的实验数据,作出导体的U-I图象,写出其函数关系式并说明电压与电流有什么关系。电压U/V0.51.01.52.02.5电流I/A0.10.20.30.40.5答案:根据图线可得U=kI,U与I成正比。2.右图是某同学在“探究导体中的电流与导体两端电压之间的关系”实验中通过描点、连线得到的两条图线,根据图线可知,电压与电流的比值具有什么特点?对不同的导体,这个比值是否相同?这个比值描述的是什么物理量?答案:对同一导体,U-I图象是过原点的直线,电压和电流的比值为一常数,可以写成k=。对不同导体,这个比值不同,说明这个比值与导体自身有关,反映导体的属性,物理上叫电阻,用R表示,即R=。点拨:从“直线上点的纵、横坐标的比值”的角度来分析。典题例解【例1】 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:2.0 A解析:解法一:由欧姆定律得R=,电压变化后有R= A,解得I0=1.0 A。电压加倍后,同理可得R=,所以I2=2I0=2.0 A。解法二:由R=,得I0=1.0 A。又R=,其中ΔU2=2U0-U0,所以ΔI2=I0,所以I2=2I0=2.0 A。迁移应用1.下列说法中正确的是(　)A.由R=知道,一段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B.比值反映了导体阻碍电流的性质,即电阻R=C.导体电流越大,电阻越小D.由I=知道,一段导体两端的电压跟通过