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 在國際單位制中是：________，符號是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，沒有方向。 5．物理意義 反映導(dǎo)體對電流________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 歐姆定律對金屬導(dǎo)體和__________溶液導(dǎo)電適用，但對__________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 (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過原點(diǎn)的直線，對應(yīng)元件叫________元件； ②過原點(diǎn)的曲線，對應(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,電流I,電壓U,線性,非線性,導(dǎo)體電阻,2．測繪小燈泡的伏安特性曲線 (1)實(shí)驗(yàn)器材：小燈泡、_______、電流表、___________、學(xué)生電源(或電池組)、開關(guān)、導(dǎo)線、坐標(biāo)紙、鉛筆等。 (2)實(shí)驗(yàn)電路如圖所示。,電壓表,滑動變阻器,,(3)實(shí)驗(yàn)操作 ①按如圖所示連接好電路，開關(guān)閉合前，將變阻器滑片滑至R的__________端。 ②閉合開關(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。,最左,電壓表,電流表,I－U,一、對歐姆定律的理解 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，對非純電阻電路不適用。 (3)適用于線性元件，對非線性元件不適用。,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、電流無關(guān)，B、D錯誤；導(dǎo)體的電阻變化時，電流也會發(fā)生變化，如不控制變量的話，不能說明電壓隨電阻的增大而增高，C錯誤。,二、對導(dǎo)體的伏安特性曲線的理解 1．線性元件的U－I圖象與I－U圖象的比較,2．線性元件與非線性元件 (1)線性元件：歐姆定律適用的元件。例如，金屬、電解質(zhì)溶液，其伏安特性曲線是直線。 (2)非線性元件：歐姆定律不適用的元件。例如，日光燈、霓虹燈，其伏安特性曲線是曲線。,答案：該元件是非線性元件,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圖線是過原點(diǎn)的直線則表示“敏感”元件是線性的，若I－U圖線是過原點(diǎn)的曲線則表示“敏感”元件是非線性的。I－U圖線如圖所示，由此可見“敏感”元件是非線性元件。,,(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，說明電壓表的分流對電路影響大，應(yīng)選用內(nèi)接法，若電壓表的示數(shù)有明顯變化，說明電流表的分壓作用對電路影響大，所以應(yīng)選外接法。,,在下圖中，A、B兩圖分別為測燈泡電阻R的電路圖，下列說法正確的是( ),,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R真，B中R測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，故此法測較大電阻好 答案：ACD 解析：根據(jù)伏安法測電阻的兩種接法及產(chǎn)生誤差的原因可判A、C、D正確，B錯誤。,四、實(shí)驗(yàn)：測繪小燈泡的伏安特性曲線 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)滑動變阻器的接法：描繪小燈泡的伏安特性曲線，需要從坐標(biāo)原點(diǎn)開始的連續(xù)變化的電壓，因此滑動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)過程的三個方面,[特別提醒](1)調(diào)節(jié)電壓時不要超過小燈泡的額定電壓。 (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，電阻變大，伏安特性圖線是曲線。連線時要用平滑的曲線，不能連成折線。,(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)測繪額定電壓為2.5V的小燈泡的伏安特性曲線的實(shí)驗(yàn)電路圖。,,,(1)根據(jù)圖甲所示電路圖，用筆畫線代替導(dǎo)體，將圖乙中的實(shí)物圖連接完整。 (2)開關(guān)S閉合之前，圖甲中滑動變阻器的滑片應(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，將滑動變阻器滑動到A端，使測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)樵瓉淼?/5時，導(dǎo)體中的電流減小了0.4A。如果所加電壓變?yōu)樵瓉淼?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)現(xiàn)代家庭電器化程度越來越高，用電安全是一個十分重要的問題。下表提供了一組人的部分軀體電阻平均值數(shù)據(jù)，下列說法正確的是( ),A．從表中可看出干燥時的電阻是潮濕時的電阻的40－80倍 B．對表中對應(yīng)人體部位加220V電壓后，若對人的安全電流是22mA以下，只有出汗或潮濕時是十分危險(xiǎn)的 C．對表中對應(yīng)人體部位加220V電壓后，若對人的安全電流是22mA以下，上述幾項(xiàng)都十分危險(xiǎn) D．從表中可看出干燥時對表中對應(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；對人體加220V電壓后，干燥時電流分別為1.1mA、0.73mA、0.275mA，潮濕時電流分別為44mA、27.5mA、22mA，潮濕時各種情況均有危險(xiǎn)，所以B正確，CD錯誤。,對伏安特性曲線的理解與應(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，獲得的“220 V 0.2 A”的白熾燈電流和電壓的關(guān)系圖線如圖所示。,,(1)從圖線上能推知，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，通過燈絲的電流是________A，此時的實(shí)際電阻值是________Ω。 (3)白熾燈正常工作時的電阻值是________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“測繪小燈泡伏安特性曲線”實(shí)驗(yàn)的實(shí)物連線圖，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,,(1)完成下列實(shí)驗(yàn)步驟： ①閉合開關(guān)前，調(diào)節(jié)滑動變阻器的滑片，________； ②閉合開關(guān)后，逐漸移動變阻器的滑片，________； ③斷開開關(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。 (2)在虛線框中畫出與實(shí)物電路相對應(yīng)的電路圖。,,解析：本題考查“描繪小燈泡的伏安特性曲線”實(shí)驗(yàn)的步驟和電路圖，解題關(guān)鍵是通過對實(shí)驗(yàn)原理的分析畫出實(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”的實(shí)驗(yàn)應(yīng)用滑動變阻器的分壓式接法；實(shí)驗(yàn)開始前應(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)，因此閉合開關(guān)前，應(yīng)調(diào)節(jié)滑動變阻器的滑片使它靠近變阻器左端的接線柱。,②“描繪小燈泡的伏安特性曲線”實(shí)驗(yàn)中應(yīng)使小燈泡的電壓從零開始增大到額定電壓，因此閉合開關(guān)后，要逐步移動滑動變阻器的滑片，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”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．滑動變阻器：阻值范圍0～10Ω，額定電流2A F．電池組：電動勢6V，內(nèi)阻約為1Ω G．開關(guān)一只， 導(dǎo)線若干,(1)為了使測量盡可能地準(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) (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)先畫出電路圖如圖所示，然后根據(jù)電路圖連接實(shí)物圖，見答案。,,易錯點(diǎn)：對圖象的意義理解不清導(dǎo)致錯誤 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，下列說法中正確的是( ) A．這四個圖象都是伏安特性曲線 B．這四種電學(xué)元件都是線性元件 C．①②是線性元件，③④是非線性元件 D．在①③圖象中，直線的斜率都表示元件的電阻,,易錯分析：本題易錯選項(xiàng)及錯誤原因分析如下：,正確解答：伏安特性曲線是以I為縱軸，U為橫軸的圖象，A錯誤；線性元件并不只是說I－U圖象是直線，而必須是過原點(diǎn)的直線，所以只有①②是線性元件，③④不是線性元件，B錯誤，C正確；在U－I圖象中，過原點(diǎn)的直線的斜率才表示導(dǎo)體的電阻，D錯誤。 正確答案：C,