《欧姆定律》(新人教版选修3-1,2.1)

解法二：
由 得 又
U 0 U 1 2U 0 / 5 R I0 I 1 0.4
I 0 1.0 A
U 0 U 2 R I0 I 2
所以 I 2 I 0 , I 2 2 I 0 2.0 A
解法三：画出导体的I—U图像，如图15—1—3所示， 设原来导体两端的电压为U0时,导体中的电流强度为I0. 当 U 3U 0 时，I=I0－0.4 Ａ 5
如何在导体中建立电场呢？
. . . .. .
电子
. .E .. .
在导体的两端接上电源。 金属导体 .. . . .. . . . ..
自由电子
金属导体
电源正极的电势高，负极的电势低。
导体两端有了电压，导体中有了电场。 导体中的自由电荷在电场力的作用下 发生定向移动，形成电流。
导体中产生电流的条件：

三、情感与价值观 重视学生对物理规律的客观性、普遍性和科学性的 认识，通过电流产生的历史材料的介绍，使学生了 解知识规律的形成要经过漫长曲折的过程，培养他 们学习上持之以恒的思想品质． 教学重点 电流、欧姆定律及应用和伏安特性曲线。 教学难点 运用数学方法处理实验数据，建立和理解欧姆定律。 教学方法 探究、讲授、讨论、练习 教学用具 多媒体课件
的比值。
U 3、定义式： R I
(R只与导体本身性质有关)
4、单位：国际单位制中 欧姆（Ω） 千欧（kΩ） 兆欧（MΩ）
1k 10
3
1M 10
6
问题： 导体中电流的大小与什么有关？
（1）与导体的两端电压有关？
（2）与导体的本身有关？
（3）其他因素？
方法：
（1）导体不变，改变导体两端的电压，测量电流。
武胜中学
吴建兵
教学目标
一、教学目标： 1.知道电流的产生原因和条件。 2.理解电流的概念和定义式，并能进行有关的计算。 3.理解电阻的定义式，掌握欧姆定律并能熟练地用来 解决有关的电路问题。知道导体的伏安特性。 二、过程与方法： 1.通过电流与水流的类比，培养学生知识自我更新的 能力。 2.掌握科学研究中的常用方法——控制变量方法，培 养学生依据实验，分析、归纳物理规律的能力。
0.25
0.25
欧姆(1789～1854)出生于德国的埃尔兰根。 他从小喜爱数学，就读于埃尔兰根大学， 1811年取得博士学位。先在埃尔兰根教数学， 后又去中学教书，后来他被聘为科隆的教会 学院的数学、物理教师，那里有良好的实验设备， 为他研究电学提供了方便条件。 在欧姆从事研究工作的时候，科学上还没有电流、 电阻等的明确概念，更没有可以精确测量它们的 仪器。因此，他遇到了很多困难。欧姆并没有在 困难面前屈服，而是经过艰辛的努力，把困难一 个个地克服了。于1826年发现了著名的欧姆定律， 后人为了纪念他，就用他的名字作为电阻的单位。
电流大小的微观表达式
Q 由 I 可得 t
qnV qnSl q nSvt I nqvS t t t
电流小结：
1、 义 ： 定 式 q I t
2、决定式： I nqvs
二、量。
2、定义： 导体两端的电压U与通过导体的电流 I
U I
R反映导体对电流的阻碍作用。 R只与导体本身性质有关.
R
四、伏安特性曲线(I-U图线) 斜率=电阻的倒数
U
O
补充：滑动变阻器和安培表的解法专题
V
A
B
R
E
S
变阻器限流接法
变阻器分压接法
课堂练习
1、对于欧姆定律，理解正确的是（ A ） A. 从 I U / R 可知，导体中的电流跟它两端 的电压成正比，跟它的电阻成反比 B. 从 R U / I 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 R U / I 可知，导体两端的电压为零时， 导体的电阻也为零 D. 从 U IR 可知，导体两端的电压随电阻 的增大而增大
1.50 0.30
0.15
2.00 0.40 0.20
2.50 0.50 0.25
U/I 5 10
U
A B
I
I
B
A U
O
O
U-I图线 I-U图线
2、线性元件和非线性元件
符合欧姆定律的导体的伏安特性曲线是 一条通过坐标原点的直线，具有这种伏安特 性的电学元件叫做线性元件； 不符合欧姆定律的导体和器件，电流 和电压不成正比，伏安特性曲线不是直线, 这种电学元件叫做非线性元件．
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一、电流
一段金属导体，导体中存在什么？
.. . . . . . . .. . . . .. . . .
无规则运动的自由电荷—电子
问题：有什么方法让自由电荷向某一方向做定向移动？
如果导体中存在电场的话，
那么导体中的自由电荷在电场力的作用下将作定向移动。
. . . .. .
电子
. .E .. .
金属导体
当U′＝２Ｕ0时，电流为I2. 由图知
I 0 0.4 I 0 I2 0.4 3 U0 2 2U 0 U0 U0 5 5
所以I0＝1.0 Ａ I2＝2Ｉ0＝2.0 Ａ
图15—1—3
6、把5.0V的电压加在一段电阻丝的两 端测得通过电阻电流为1.0×102mA．当 电阻丝两端电压增至8V时，通过电阻丝 电流增加 。
1.50
0.30 0.15 U
2.00 0.40 0.20
2.50 0.50 0.25
U/I 5 10
数据处理 做U-I图象 1、U-I 图像是一条过原点的 直线; 2、同一导体，电压与电流的 比值为定值. O
A
B
I
比较
导体 电压（V）
B A
电流（A） 电流（A）
0.50 0.10 0.05
1.00 0.20 0.10
a b
d
c
U R I
I
Ra>Rb=Rc>Rd
O
4、图为两个导体的伏安特性曲线，求 (1)两个导体的电阻之比 R1:R2 (2)若两个导体中的电流相等(不为零) ，导体两端的电压之比 U1:U2 (3)若两个导体两端的电压相等(不为零),导体中的电流之比 I1:I2
(1) 3:1
(2) 3:1 (3) 1:3 R1 R2
5、若加在某导体两端的电压变为原来的3/5时， 导体中的电流减小了0.4Ａ，如果所加电压变为 原来的2倍，则导体中的电流多大?
解法一：依题意和欧姆定律得：
所以 又因为 所以
I0＝1.0 Ａ
3U 0 / 5 R U0 / I0 I 0 0.4
U0 2U 0 R I0 I2
I 2 2 I 0 2.0 A
（2）导体两端的电压不变，改变导体，测量电流。
导体不变，改变导体两端的电压，测量电流；改变导体的电阻， 测量电流。
说明：上图的滑动变阻器为限流式接法， 安培表为外接法。
三、欧姆定律
1、内容：导体中的电流I 跟导体两端的电压U成正比，跟导体 的电阻R成反比．
2、公式:
U I R
3、适用范围： 金属导电和电解液导电
电流的常用单位还有毫安（mA）和微安（μA）
1mA=10-3A
1μ A=10-6A
课外思考与讨论： 电流大小的微观表达式

在加有电压的一段粗细均匀的导体AD上选取两个截面B和 C，设导体的横截面积为S。导体每单位体积内的自由电荷 数为n，每个电荷的电荷量为q，电荷的定向移动速率为v， 则在时间t内处于相距为的两截面B、C间的所有自由电荷 将通过截面C 。
导体两端存在电压！
问题：电流的强弱（大小）如何表示？
I
. . . . . . . . . . . .. . . . . . . . ..
电子
在导体中取一横截面
金属导体
1、定义：通过导体横截面的电荷量q 跟通过这些电荷量所用 的时间t 的比值称为电流。
2、用I表示电流，则定义式为：
q I = t
3、单位：在国际单位制中，电流的单位是安培，简称安， 符号是A。
四、伏安特性曲线(I-U图线)
1、伏安特性曲线(I-U图线): 导体中的电流I随导体两端的 电压U变化的图线
I B
A U
O
图线斜率的物 理意义是什么？ 电阻的倒数
实验电路
V A
测量电路: 测导体B的 电流、电压
R
B
E
S
分压电路：(控制电路) 可以提供从零开始连续变化的电压
数据记录
导体 电压（V） B A 电流（A） 电流（A） 0.50 0.10 0.05 1.00 0.20 0.10
7、一个小灯泡，当它两端的电压在3V以 下时，电阻始终等于14Ω不变，当它两 端电压增大到4V时，钨丝发热，它的 电阻为16Ω，当电压增大到5V时，它的 电阻为20Ω它在0—5V范围内的伏安特 性曲线大概是怎样？请画出草图
电压(V) 电阻(Ω) 0—3 14 4 16 5 20
电流(A)
0—0.21
I
O
U
一、电流 1、定义： 通过导体横截面的电荷量q 跟通过这些电荷量所用 的时间t 的比值称为电流。 q 2、定义式： I 3、决定式： I nqvS
二、电阻 1、定义：导体两端的电压与通过导体的电流的比值。 2、定义式： R
t
三、欧姆定律 1、内容：导体中的电流I 跟导体两端的电压U成正比,跟导体的电 阻R成反比。 B I U A 2、决定式: I 适用: 线性电阻.
2、某电流表可测量的最大电流是10mA， 已知一个电阻两端的电压是8V时，通过的 电流是2mA，如果给这个电阻加上50V的 电压，能否用该电流表测量通过这个电阻 的电流?