讲课《欧姆定律》

U/I 5 10
0.05
0.10
0.15
0.20
0.25
U
A B I
I
B
A
U
O I-U图线
O
U-I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．
• 三、实验器材 • 小灯泡(3.8 V,0.3 A)一个，电压表(0～3 V～15 V)，电流表(0～0.6 A～3 A)各一 个，滑动变阻器(20 Ω)一个，学生低压直流 电源(或电池组)、开关一个、导线若干、坐 标纸、铅笔．
• •
四、实验步骤 1．按图连接好实验电路．
• 小灯泡的电阻较小，当它与电流表(0～ 0.6 A)串联时，电流表的分压影响很大，故 为了准确测绘出小灯泡的伏安特性曲线， 电流表应采用外接法，为使小灯泡上的电 压能从0开始连续变化，滑动变阻器应采用 分压式接法．
•
4.拆除实验电路，整理实验器材．
• 五、数据处理 • 1．在坐标纸上以U为横轴I为纵轴，建 立坐标系． • 2．在坐标纸上描出各组数据所对应的 点．(坐标系纵轴和横轴的标度要适中，以 使所描图线充分占据整个坐标纸为宜) • 3．将描出的点用平滑的曲线连结起 来，就得到小灯泡的伏安特性曲线．
• 六、误差分析 • 1．由于电压表不是理想电表，内阻并 非无穷大，对电路的影响会带来误差，电 流表外接，则电流表示数偏大． • 2．测量时，读数带来误差． • 3．在坐标纸上描点、作图带来误差．
三、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
比较
导体 电压（V）
B A
电流（A）
电流（A）
0.50 0.10
1.00 0.20
1.50 0.30
2.00 0.40
2.50 0.50
I
O
U
要点二 伏安特性曲线 1．伏安特性曲线中直线的物理意义 伏安特性曲线是通过坐标原点的直线，能直观地反映出导体中电 流与电压成正比， 如图 2－3－3 所示， 其斜率等于电阻的倒数， 即 tan I 1 α＝U＝R.所以直线的斜率越大，表示电阻越小．
图 2 － 3－ 3
2．二极管的伏安特性曲线 伏安特性曲线不是直线，即电流与电压不成正比 (如图 2－3－4) 是二极管的伏安特性曲线，二极管具有单向导电性．加正向电压时， 二极管的电阻较小，通过二极管的电流较大；加反向电压时，二极管 的电阻较大，通过二极管的电流很小．
电阻的定义式， 适用于所有导 欧姆定律表达式，适用于金 体 1 不能说 R∝U，R∝ I ，R 由导 体本身性质(材料、长短、粗 细)决定，与 U、I 大小无关 测量了 U，测量了 I，便可确 定 R，为我们提供了测量电阻 的一种方法 属、电解质溶液导电 1 可以说 I∝U、I∝R，I 的大小 由 U、R 共同决定 知道了 U、R，便可确定 I， q 为我们提供了除 I＝ t 之外的 一种计算电流的方法
• 3．伏安特性曲线的描绘 • 在坐标纸上建立一个直角坐标系，纵坐 标表示电流，横坐标表示电压，两坐标轴 选取的标度要合理，使得根据测量数据画 出的图线尽量占满坐标纸；要用平滑的曲 线将各数据点连接起来，不能连成折线.
六、数据分析
当电压U比较小的时候， 图线斜率不变，灯丝电阻
不变；
当电压升高以后，图线
斜率逐
丝温度随之升高)而增大；
原因是金属的电阻率随温
度的升高而变大。
2.“同体性”和“同时性” U 在应用公式 I＝R 解题时， 要注意欧姆定律的“同体性”和“同时 性”．所谓“同体性”是指 I、U、R 三个物理量必须对应于同一段电 路，不能将不同段电路的 I、U、R 值代入公式计算．所谓“同时性” 指 U 和 I 必须是导体上同时刻的电压和电流值， 否则不能代入公式计 算．
2.3欧姆定律
既然在导体的两端加上电压， 导体中才有电流，那么，导体中的 电流跟导体两端的电压有什么关系 呢？
实验电路
V
A
R
A
测量电路: 测导体A的 电流、电压
E
S
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
1.50 0.30
0.15
3、物理意义：反映导体对电流的阻碍作用
4、单位： 国际单位制中 欧姆（Ω） 千欧（kΩ） 兆欧（MΩ）
1k 10
3
1M 10
6
二、欧姆定律
导体 电压（V）
B A
电流（A）
电流（A）
0.50 0.10
1.00 0.20
1.50 0.30
2.00 0.40
2.50 0.50
U/I 5 10
0.05
0.10
0.15
0.20
0.25
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、决定式:
U I R
定义式 决定式
q I t
I nqsv
3、适用： 金属导电和电解液导电
要点一 欧姆定律的理解 U U 1．公式 R＝ I 和 I＝ R 的对比 U R＝ I U I＝ R
二极管由半导体材料制成，其电阻率随温度的升高而减小，故其 伏安特性曲线不是直线． (1)由图看出随着电压的增大，图线的斜率在增大，表示其电阻随 电压的升高而减小，即二极管的伏安特性曲线不是直线，这种元件称 为非线性元件． (2)气体导电的伏安特性曲线是非线性的．气体导电和二极管导 电，欧姆定律都不适用．
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
U
A B
I
一、电 阻 1、定义：导体两端的电压U与通过导体的电 流 I 的比值
U 2、定义式： (R只与导体本身性质有关) R I
图 2 － 3－ 4
• • • •
◎ 教材资料分析 〔思考与讨论〕 二极管的电流与电压是什么样的关系？ 点拨： 由图线可以看出，二极管具有单 向导电性，加正向电压时，二极管电阻较 小，通过二极管的电流较大；如果给二极 管加反向电压，当电压较小时，几乎没有 电流；当电压增大到一定程度时，电流迅 速增大，此时的电压称为反向击穿电 压．图象中，随着正向电压的增大，图线 斜率增大，表示其电阻随正向电压的增大 而减小.
• 2．把滑动变阻器的滑片C调节到A端， 经检查无误后，闭合开关S. • 3．移动滑动变阻器滑片位置，测出12 组左右的不同的电压值U和电流值I，并将 测量数据填入表格 . 0.6 0.8 1.0 1.2 1.6 U(V) 0 0.2 0.4
I(A) U(V) I(A) 0 2.0 2.4 2.8 3.2 3.6 3.8
• 七、注意事项 • 1．实验前应先检查电流表、电压表是 否指零，不指零时要先转动定位螺丝使指 针指零． • 2．实验过程中，电压表量程变更： U<3 V时采用0～3 V量程，当U>3 V时采用 0～15 V量程． • 3．读数时，视线要与刻度盘垂直，力 求读数准确．
• 4．当电压接近灯泡额定电压值时，一 定要慢慢移动滑动变阻器滑片位置，注意 电压表的示数不要超过小灯泡的额定电 压． • 5．两坐标轴选取的标度要合理，使得 根据测量数据画出的图线尽量占满坐标 纸，且数据点连接时不能连成折线，误差 大的点应当舍去.
2、滑动变阻器的两种接法
实验：测绘小灯泡的伏安特性曲线
• • •
一、实验目的 1．测绘小灯泡的伏安特性曲线． 2．分析伏安特性曲线的变化规律．
• 二、实验原理 • 根据欧姆定律，在纯电阻电路中，电阻 两端的电压和通过电阻的电流呈线性关 系，即I-U图线是一条过原点的直线．用伏 安法分别测出灯泡两端电压及通过的电流 便可绘出I-U图线，其原理图如图所示．