高中物理 第2章 恒定電流 3 歐姆定律課件 新人教版選修3-1.ppt

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成才之路 物理,路漫漫其修遠(yuǎn)兮 吾將上下而求索,人教版 選修3-1,恒定電流,第二章,3 歐 姆 定 律,第二章,電流、電壓、電阻是電學(xué)的三大基礎(chǔ)物理量，它們之間存在著聯(lián)系嗎？,,生物,電阻1.定義 加在導(dǎo)體兩端的_______跟通過(guò)該導(dǎo)體的_______的比值叫做該導(dǎo)體的電阻。,電壓,電流,3．單位 在國(guó)際單位制中是：________，符號(hào)是Ω，常用的電阻單位還有千歐(kΩ)和兆歐(MΩ)。1MΩ＝________Ω，1kΩ＝__________Ω。 4．標(biāo)量 電阻只有大小，沒(méi)有方向。 5．物理意義 反映導(dǎo)體對(duì)電流________作用的物理量，是導(dǎo)體本身的特性。,歐姆,106,1 000,阻礙,歐姆定律,1.表述 導(dǎo)體中的電流跟導(dǎo)體兩端的電壓成________，跟導(dǎo)體的電阻成________。 2．表達(dá)式 __________。 3．適用范圍 歐姆定律對(duì)金屬導(dǎo)體和__________溶液導(dǎo)電適用，但對(duì)__________和半導(dǎo)體元件并不適用。,正比,反比,電解質(zhì),氣體導(dǎo)電,1.伏安特性曲線(xiàn) (1)概念：用縱坐標(biāo)表示_______，橫坐標(biāo)表示_________的I－U圖象。 (2)形狀 ①過(guò)原點(diǎn)的直線(xiàn)，對(duì)應(yīng)元件叫________元件； ②過(guò)原點(diǎn)的曲線(xiàn)，對(duì)應(yīng)元件叫__________元件。 (3)意義：能形象直觀的反映出__________的變化規(guī)律。,導(dǎo)體的伏安特性曲線(xiàn),電流I,電壓U,線(xiàn)性,非線(xiàn)性,導(dǎo)體電阻,2．測(cè)繪小燈泡的伏安特性曲線(xiàn) (1)實(shí)驗(yàn)器材：小燈泡、_______、電流表、___________、學(xué)生電源(或電池組)、開(kāi)關(guān)、導(dǎo)線(xiàn)、坐標(biāo)紙、鉛筆等。 (2)實(shí)驗(yàn)電路如圖所示。,電壓表,滑動(dòng)變阻器,,(3)實(shí)驗(yàn)操作 ①按如圖所示連接好電路，開(kāi)關(guān)閉合前，將變阻器滑片滑至R的__________端。 ②閉合開(kāi)關(guān)，右移滑片到不同位置，并分別記下______、__________的示數(shù)。 ③依據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)作出小燈泡的__________圖線(xiàn)。,最左,電壓表,電流表,I－U,一、對(duì)歐姆定律的理解 1．適用條件 (1)一般適用于金屬導(dǎo)體或電解液導(dǎo)體，氣體或半導(dǎo)體不適用。 (2)一般適用于純電阻電路，對(duì)非純電阻電路不適用。 (3)適用于線(xiàn)性元件，對(duì)非線(xiàn)性元件不適用。,答案：A 解析：根據(jù)歐姆定律的內(nèi)容可知A正確；導(dǎo)體電阻由導(dǎo)體決定，與電壓、電流無(wú)關(guān)，B、D錯(cuò)誤；導(dǎo)體的電阻變化時(shí)，電流也會(huì)發(fā)生變化，如不控制變量的話(huà)，不能說(shuō)明電壓隨電阻的增大而增高，C錯(cuò)誤。,二、對(duì)導(dǎo)體的伏安特性曲線(xiàn)的理解 1．線(xiàn)性元件的U－I圖象與I－U圖象的比較,2．線(xiàn)性元件與非線(xiàn)性元件 (1)線(xiàn)性元件：歐姆定律適用的元件。例如，金屬、電解質(zhì)溶液，其伏安特性曲線(xiàn)是直線(xiàn)。 (2)非線(xiàn)性元件：歐姆定律不適用的元件。例如，日光燈、霓虹燈，其伏安特性曲線(xiàn)是曲線(xiàn)。,答案：該元件是非線(xiàn)性元件,解析：可以根據(jù)表中數(shù)據(jù)在坐標(biāo)紙上描點(diǎn)，由圖象看特點(diǎn)，若I－U圖線(xiàn)是過(guò)原點(diǎn)的直線(xiàn)則表示“敏感”元件是線(xiàn)性的，若I－U圖線(xiàn)是過(guò)原點(diǎn)的曲線(xiàn)則表示“敏感”元件是非線(xiàn)性的。I－U圖線(xiàn)如圖所示，由此可見(jiàn)“敏感”元件是非線(xiàn)性元件。,,(3)試觸法：適用于Rx、RV、RA的阻值關(guān)系都不能確定的情況，如圖所示，把電壓表的接線(xiàn)端分別接b、c兩點(diǎn)，觀察兩電表的示數(shù)變化，若電流表的示數(shù)變化明顯，說(shuō)明電壓表的分流對(duì)電路影響大，應(yīng)選用內(nèi)接法，若電壓表的示數(shù)有明顯變化，說(shuō)明電流表的分壓作用對(duì)電路影響大，所以應(yīng)選外接法。,,在下圖中，A、B兩圖分別為測(cè)燈泡電阻R的電路圖，下列說(shuō)法正確的是( ),,A．A圖的接法叫電流表外接法，B圖的接法叫電流表內(nèi)接法 B．A中R測(cè)R真，B中R測(cè)R真 C．A中誤差由電壓表分流引起，為了減小誤差，應(yīng)使R?RV，故此法測(cè)較小電阻好 D．B中誤差由電流表分壓引起，為了減小誤差，應(yīng)使R?RA，故此法測(cè)較大電阻好 答案：ACD 解析：根據(jù)伏安法測(cè)電阻的兩種接法及產(chǎn)生誤差的原因可判A、C、D正確，B錯(cuò)誤。,四、實(shí)驗(yàn)：測(cè)繪小燈泡的伏安特性曲線(xiàn) 1．實(shí)驗(yàn)電路的確定 (1)電流表的內(nèi)、外接：由于小燈泡的電阻較小，為減小誤差，采用電流表外接法。 (2)滑動(dòng)變阻器的接法：描繪小燈泡的伏安特性曲線(xiàn)，需要從坐標(biāo)原點(diǎn)開(kāi)始的連續(xù)變化的電壓，因此滑動(dòng)變阻器要采用分壓式連接，實(shí)驗(yàn)電路圖如圖所示。,,2．實(shí)驗(yàn)過(guò)程的三個(gè)方面,[特別提醒](1)調(diào)節(jié)電壓時(shí)不要超過(guò)小燈泡的額定電壓。 (2)坐標(biāo)系標(biāo)度要合理選取，盡量使描出的圖象占據(jù)坐標(biāo)紙的大部分。 (3)小燈泡電壓、電流變大時(shí)，電阻變大，伏安特性圖線(xiàn)是曲線(xiàn)。連線(xiàn)時(shí)要用平滑的曲線(xiàn)，不能連成折線(xiàn)。,(淮北師大附中2013～2014學(xué)年高二上學(xué)期期中)如圖甲所示，為某同學(xué)測(cè)繪額定電壓為2.5V的小燈泡的伏安特性曲線(xiàn)的實(shí)驗(yàn)電路圖。,,,(1)根據(jù)圖甲所示電路圖，用筆畫(huà)線(xiàn)代替導(dǎo)體，將圖乙中的實(shí)物圖連接完整。 (2)開(kāi)關(guān)S閉合之前，圖甲中滑動(dòng)變阻器的滑片應(yīng)該置于________端(選填“A”、“B”或“AB中間”),答案：(1)如圖 (2)A 解析：(2)電鍵閉合前，將滑動(dòng)變阻器滑動(dòng)到A端，使測(cè)量電路處于短路狀態(tài)，起到保護(hù)作用。,,若加在某導(dǎo)體兩端的電壓變?yōu)樵瓉?lái)的3/5時(shí)，導(dǎo)體中的電流減小了0.4A。如果所加電壓變?yōu)樵瓉?lái)的2倍，則導(dǎo)體中的電流多大？,歐姆定律的應(yīng)用,,答案：2.0A,(湖北宜昌一中2014～2015學(xué)年高二上學(xué)期檢測(cè))現(xiàn)代家庭電器化程度越來(lái)越高，用電安全是一個(gè)十分重要的問(wèn)題。下表提供了一組人的部分軀體電阻平均值數(shù)據(jù)，下列說(shuō)法正確的是( ),A．從表中可看出干燥時(shí)的電阻是潮濕時(shí)的電阻的40－80倍 B．對(duì)表中對(duì)應(yīng)人體部位加220V電壓后，若對(duì)人的安全電流是22mA以下，只有出汗或潮濕時(shí)是十分危險(xiǎn)的 C．對(duì)表中對(duì)應(yīng)人體部位加220V電壓后，若對(duì)人的安全電流是22mA以下，上述幾項(xiàng)都十分危險(xiǎn) D．從表中可看出干燥時(shí)對(duì)表中對(duì)應(yīng)人體部位加220V電壓后的電流值最大是1.1A 答案：AB,解析：計(jì)算可知A正確；對(duì)人體加220V電壓后，干燥時(shí)電流分別為1.1mA、0.73mA、0.275mA，潮濕時(shí)電流分別為44mA、27.5mA、22mA，潮濕時(shí)各種情況均有危險(xiǎn)，所以B正確，CD錯(cuò)誤。,對(duì)伏安特性曲線(xiàn)的理解與應(yīng)用,答案：(1)3∶1 (2)3∶1 (3)1∶3,小華同學(xué)查閱課外資料時(shí)，獲得的“220 V 0.2 A”的白熾燈電流和電壓的關(guān)系圖線(xiàn)如圖所示。,,(1)從圖線(xiàn)上能推知，白熾燈在不同電壓下，其實(shí)際電阻值是________(選填“相同”或“不同”)的，原因是白熾燈的電阻值受________的影響。 (2)白熾燈兩端電壓為200 V時(shí)，通過(guò)燈絲的電流是________A，此時(shí)的實(shí)際電阻值是________Ω。 (3)白熾燈正常工作時(shí)的電阻值是________Ω。 答案：(1)不同 溫度 (2)0.185 1081 (3)1158,(青島市2013～2014學(xué)年高二上學(xué)期三校聯(lián)考)下圖為“測(cè)繪小燈泡伏安特性曲線(xiàn)”實(shí)驗(yàn)的實(shí)物連線(xiàn)圖，已知小燈泡額定電壓為2.5V。,實(shí)驗(yàn)：描述小燈泡的伏安特性曲線(xiàn),,(1)完成下列實(shí)驗(yàn)步驟： ①閉合開(kāi)關(guān)前，調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器的滑片，________； ②閉合開(kāi)關(guān)后，逐漸移動(dòng)變阻器的滑片，________； ③斷開(kāi)開(kāi)關(guān)，……。根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)在方格紙上作出小燈泡燈絲的伏安特性曲線(xiàn)。 (2)在虛線(xiàn)框中畫(huà)出與實(shí)物電路相對(duì)應(yīng)的電路圖。,,解析：本題考查“描繪小燈泡的伏安特性曲線(xiàn)”實(shí)驗(yàn)的步驟和電路圖，解題關(guān)鍵是通過(guò)對(duì)實(shí)驗(yàn)原理的分析畫(huà)出實(shí)驗(yàn)電路圖，補(bǔ)齊實(shí)驗(yàn)步驟。 (1)①“描繪小燈泡的伏安特性曲線(xiàn)”的實(shí)驗(yàn)應(yīng)用滑動(dòng)變阻器的分壓式接法；實(shí)驗(yàn)開(kāi)始前應(yīng)使小燈泡兩端電壓為零。小燈泡與滑片左側(cè)部分并聯(lián)，因此閉合開(kāi)關(guān)前，應(yīng)調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器的滑片使它靠近變阻器左端的接線(xiàn)柱。,②“描繪小燈泡的伏安特性曲線(xiàn)”實(shí)驗(yàn)中應(yīng)使小燈泡的電壓從零開(kāi)始增大到額定電壓，因此閉合開(kāi)關(guān)后，要逐步移動(dòng)滑動(dòng)變阻器的滑片，增加小燈泡兩端的電壓，并記錄電流表和電壓表的多組數(shù)據(jù)，直至電壓達(dá)到額定電壓。 (2)電路圖如答案圖所示。,答案：(1)①使它靠近變阻器左端的接線(xiàn)柱 ②增加小燈泡兩端的電壓，記錄電流表和電壓表的多組讀數(shù)，直至電壓達(dá)到額定電壓 (2)如圖所示,,在“描繪小燈泡的伏安特性曲線(xiàn)”的實(shí)驗(yàn)中，可供選擇的器材有： A．小燈泡：規(guī)格為“3.8V,0.3A” B．電流表：量程0～0.6A，內(nèi)阻約為0.5Ω C．電流表：量程0～3A，內(nèi)阻約為0.1Ω D．電壓表：量程0～5V，內(nèi)阻約為5kΩ E．滑動(dòng)變阻器：阻值范圍0～10Ω，額定電流2A F．電池組：電動(dòng)勢(shì)6V，內(nèi)阻約為1Ω G．開(kāi)關(guān)一只， 導(dǎo)線(xiàn)若干,(1)為了使測(cè)量盡可能地準(zhǔn)確，需要使小燈泡兩端電壓從0逐漸增大到3.8V且能方便地進(jìn)行調(diào)節(jié)，因此電流表應(yīng)選________。(填器材代號(hào)) (2)根據(jù)你選用的實(shí)驗(yàn)電路，將圖中所示的器材連成實(shí)驗(yàn)電路。,,答案：(1)B (2)如圖,,解析：(1)因小燈泡的額定電流為0.3A，為減小讀數(shù)誤差，讓指針偏角大一些，則電流表應(yīng)選B。 (2)先畫(huà)出電路圖如圖所示，然后根據(jù)電路圖連接實(shí)物圖，見(jiàn)答案。,,易錯(cuò)點(diǎn)：對(duì)圖象的意義理解不清導(dǎo)致錯(cuò)誤 案例：以下給出幾種電學(xué)元件的電流與電壓的關(guān)系圖象，如圖所示，下列說(shuō)法中正確的是( ) A．這四個(gè)圖象都是伏安特性曲線(xiàn) B．這四種電學(xué)元件都是線(xiàn)性元件 C．①②是線(xiàn)性元件，③④是非線(xiàn)性元件 D．在①③圖象中，直線(xiàn)的斜率都表示元件的電阻,,易錯(cuò)分析：本題易錯(cuò)選項(xiàng)及錯(cuò)誤原因分析如下：,正確解答：伏安特性曲線(xiàn)是以I為縱軸，U為橫軸的圖象，A錯(cuò)誤；線(xiàn)性元件并不只是說(shuō)I－U圖象是直線(xiàn)，而必須是過(guò)原點(diǎn)的直線(xiàn)，所以只有①②是線(xiàn)性元件，③④不是線(xiàn)性元件，B錯(cuò)誤，C正確；在U－I圖象中，過(guò)原點(diǎn)的直線(xiàn)的斜率才表示導(dǎo)體的電阻，D錯(cuò)誤。 正確答案：C,