《高中物理第二章恒定电流2.3欧姆定律课件新人教版选修3_12》由会员分享，可在线阅读，更多相关《高中物理第二章恒定电流2.3欧姆定律课件新人教版选修3_12（52页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、3欧姆定律 自主预习 1 电阻 1 物理意义 反映了导体对电流的 作用 2 定义式 3 单位 欧姆 简称 符号是 4 换算关系 1k 1M 阻碍 欧 1 103 1 106 2 欧姆定律 1 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 2 公式 3 适用条件 欧姆定律对金属导体和 导电适用 但对 和 并不适用 正比 反比 电解质溶液 气态导体 半导体元件 3 伏安特性曲线 1 意义 用纵坐标表示 用横坐标表示 画出的导体的I U图象 2 斜率的物理意义 I U图象各点与坐标原点连线的斜率为导体电阻的 斜率越大 导体电阻 电流I 电压U 倒数 越小 3 图线形状 直线 线性元件 例
2、如 电解液等 曲线 非线性元件 例如 气态导体 等 金属导体 二极管 预习小测 1 多选 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 通过一段导体的电流跟加在它两端的电压成正比 解析 选B D 导体的电阻取决于导体本身 与U I无关 故A C错误 比值反映了导体对电流的阻碍作用 定义为电阻 故B正确 欧姆定律I 告诉我们 通过导体的电流跟加在它两端的电压成正比 故D正确 2 两电阻R1 R2的伏安特性曲线如图所示 由图可知 这两电阻的大小之比R1 R2为 A 1
3、 3B 3 1C 1 D 1 解析 选A 由欧姆定律I 可知 在I U图线中 图线的斜率k 即电阻的大小等于伏安特性曲线斜率的倒数 R1 R2 tan30 tan60 1 3 所以A选项正确 主题一欧姆定律 互动探究 现有两个导体A和B 利用如图甲所示的电路分别测量A和B的电压和电流 测得的实验数据见表 试结合上述情境 讨论下列问题 1 在坐标系中 用纵轴表示电压U 用横轴表示电流I 分别将A和B的数据在图乙坐标系中描点 并作出U I图线 提示 2 对导体A或导体B来说 电流与它两端的电压的关系如何 U与I的比值怎样 提示 对导体A或导体B 电流与它两端的电压成正比 导体A或导体B的电压与电流
4、的比值是个定值 但两者的比值不相等 3 A B两导体谁对电流的阻碍作用大 提示 在电压相同的情况下 IA IB说明导体B对电流的阻碍作用大 探究总结 1 欧姆定律 对于同一段导体 流过导体的电流与导体两端的电压成正比 2 导体的U I图象 不同导体的U I图象的斜率不同 该斜率只与导体本身有关 3 欧姆定律的 两性 1 同体性 表达式I 中的三个物理量U I R对应于同一段电路或导体 2 同时性 三个物理量U I R对应于同一时刻 4 I R 和U IR三式的区别 1 I 是欧姆定律的数学表达式 常用于计算一段电路加上一定电压时产生的电流 适用条件是金属或电解液导电 纯电阻电路 2 R 是电阻
5、的定义式 比值表示导体对电流的阻碍作用 常利用的值表示电路的等效电阻 但对给定的导体 不能说导体的电阻与导体两端的电压成正比 与流经导体的电流成反比 即使导体的电阻发生变化 公式R 仍然适用 3 U IR是电势降落的计算式 用来表示电流经过一电阻时的电势降落 适用条件与欧姆定律的适用条件相同 典例示范 某电阻两端电压为16V 在30s内通过导体横截面的电荷量为48C 此电阻为多大 30s内有多少个电子通过它的横截面 解题指南 解答本题可把握以下三点 1 由电流强度的定义式求出电流强度 2 由欧姆定律求出电阻 3 由n 求出电子的个数 解析 由题意知U 16V t 30s q 48C电阻中的电流
6、I 1 6A根据欧姆定律I 得R 10 n 3 0 1020 个 故此电阻阻值为10 30s内有3 0 1020个电子通过它的横截面 答案 10 3 0 1020个 探究训练 多选 根据欧姆定律 下列说法中正确的是 A 从关系式U IR可知 导体两端的电压U由通过它的电流I和它的电阻R共同决定B 从关系式R 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 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 可知 对一确定的导体来说 所加的电压跟通过导体的电流的比值是一定值 解析 选C D U IR和I 的意义不同 可以说I由U和R共同决定
7、但不能说U由I和R共同决定 因为电流产生的条件是导体两端存在电势差 故选项A错误 选项C正确 可以利用R 计算导体的电阻 但R与U和I无关 故选B错误 选项D正确 补偿训练 多选 将阻值为R的电阻接在电源两端 则描述其电压U 电阻R及流过电阻的电流I三者关系的图线如图所示 这些图线中哪些是正确的 解析 选C D 由欧姆定律公式I 可知 通过电阻的电流与电阻两端的电压成正比 电阻的阻值由电阻本身决定 与电压 电流无关 通法悟道 欧姆定律的应用技巧 1 式中I U R对应同一导体或同一段电路 2 同一导体 即R不变 则I与U成正比 3 同一电流 即U不变 则I与R与反比 主题二导体的伏安特性曲线
8、互动探究 1 如图是某元件的I U图象 思考图象斜率的物理意义是什么 该元件是线性元件还是非线性元件 提示 k 图线的斜率表示导体电阻的倒数 斜率越大 电阻越小 图象反映的导体电阻不变 是线性元件 2 如果某元件的伏安特性曲线如图所示 分析该元件的电阻在图象中如何变化 该元件是线性元件还是非线性元件 提示 R I U曲线上一点与原点连线斜率的倒数表示电阻 该元件的电阻随电压的变化而变化 且电压增大时 电阻变小 这种元件是非线性元件 探究总结 1 I U曲线上各点与原点连线的斜率表示电阻的倒数 而U I曲线上各点与原点连线的斜率表示电阻 2 线性元件的伏安特性曲线是一条直线 非线性元件的伏安特性
9、曲线是一条曲线 1 对于金属导体 它的伏安特性曲线是通过坐标原点的倾斜直线 具有这种伏安特性的电学元件叫作线性元件 2 对于气态导体和半导体元件 其伏安特性曲线不是直线 这类电学元件叫作非线性元件 拓展延伸 应用伏安特性曲线求电阻的方法 1 若伏安特性曲线是过原点的直线 如图甲所示 则直线斜率的倒数表示电阻 且R 2 如图乙 丙所示 伏安特性曲线是过原点的曲线时 图线斜率的倒数不表示电阻 而且曲线切线斜率的倒数也不表示电阻 电阻应该为某点与原点连线的斜率的倒数 即R 典例示范 多选 2018 临沂高二检测 某同学做三种导电元件的导电性实验 他根据所测数据 分别绘制了三种元件的I U图象 如图所
10、示 下列判断正确的是 A 只有乙图象是正确的B 甲 丙图象是曲线 肯定误差太大C 甲 丙为非线性元件 乙为线性元件D 甲 乙 丙三个图象都可能是正确的 并不一定有较大误差 解析 选C D 由于三种导电元件可能是线性的 也可能是非线性的 故其I U图象可能是直线 也可能是曲线 故C D正确 探究训练 1 2018 南阳高二检测 如图所示是A B两电阻的U I图象 则两电阻之比及连接相同电压情况下的电流之比分别是 A RA RB 2 1IA IB 2 1B RA RB 2 1IA IB 1 2C RA RB 1 2IA IB 2 1D RA RB 1 2IA IB 1 2 解析 选B 由U I图象
11、得 RA 10 RB 5 故RA RB 2 1 当电压相同时 IA IB RB RA 1 2 故B对 2 小灯泡的伏安特性曲线如图中的AB段 曲线 所示 由图可知 AB段灯丝的电阻因温度的影响改变了 A 5 B 10 C 1 D 6 解析 选B 由电阻的定义知 A点的电阻为RA 30 B点的电阻为RB 40 从A到B段电阻改变了10 故B正确 A C D错误 补偿训练 多选 如图所示是某导体的I U图线 图中 45 下列说法正确的是 A 通过电阻的电流与其两端的电压成正比B 此导体的电阻R 2 C I U图线的斜率表示电阻的倒数 所以R cot45 1 0 D 在R两端加6 0V电压时 每秒通
12、过电阻截面的电荷量是3 0C 解析 选A B D 由题图可知 通过电阻的电流I与其两端电压U成正比 A正确 导体电阻R 2 对应I U图线斜率的倒数 但R cot45 B正确 C错误 当U 6 0V时 I 3A 故每秒通过电阻截面的电荷量为q It 3 0C D正确 通法悟道 关于 伏安特性曲线 的两点注意 1 I U图象中的斜率k 斜率k不能理解为k tan 为图线与U轴的夹角 因坐标轴的标度可根据需要人为确定 同一电阻在坐标轴标度不同时倾角 是不同的 且k有单位 而tan 没有单位 2 某些电阻在电流增大时 由于温度升高而使电阻变化 伏安特性曲线不是直线 但对某一状态 欧姆定律仍然适用 课堂小结
