高中物理 第二章 直流电路 1欧姆定律课件 教科版选修31
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第二十四页，共32页。
例题：若加在某导体两端(liǎnɡ duān)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( jiě fǎ)一：依题意和欧姆定律得：
R
U0
/
I0
3U0 / 5 I0 0.4Ａ
所以(suǒyǐ) I0＝1.0
欧姆定律计算出其电阻值
Rx
U I
这种测量电阻的方法称为伏安法.用伏安法测电阻时，通常要测
多组数据，若 U为/ I常量，则被测元件是线性电阻；若
量，则被测元件呈非线性电阻特性.
不是常U / I
19
第十九页，共32页。
实验(shíyàn)步 骤
1.设计实验 (shíyàn)电路 2.实物(shíwù) 连接
2 5U0
2U 0
所以(suǒyǐ)I0＝1.0 Ａ， I2＝2Ｉ0＝2.0 Ａ
27
第二十七页，共32页。
电流：
电荷的定向移动形成电流，正电荷定向移动的方向为
电流方向．定义(dìngyì)式I q
t
决定式I nqsv
电阻 R U U (R只与导体本身性质(xìngzhì) (diànzǔ)： I I 有关)
3.实验与记录 4.数据处理
5.断开开关，整理好器材
20
第二十页，共32页。
1.设计(shèjì)实验电路 A
V
2.实物(shíwù)连 接
21
第二十一页，共32页。
设计记录表格
1 2 3 4 56 7 8 9 …
U/V I/A
实验(shíyàn)结论 及分析
描绘出的图线是一条
曲线.它的斜率(xiélǜ)随电
30
第三十页，共32页。
4.图为两个导体的伏安(fú ān)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
答案(dá àn)：(1)3:1
R2
(2)3:1
6
第六页，共32页。
3．电流的方向： 规定正电荷定向移动的方向为电流方向．
（1）在金属导体中，电流方向与自由电荷(zì yóu diàn hé)（电子）的定向移动方向相反；
在电解液中，电流方向与正离子定向移动的方 向相同，与负离子定向移动的方向相反． （2）电流是标量．它的运算不遵循平行四边形定 则．
(tōngguò)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．
I O
I
U
O
第十七页，共32页。
U
17
五、描绘小灯泡(dēngpào)的伏安特性曲线
实验(shíyàn)目的
1.了解小灯泡伏安(fú ān)特性. 2.练习连接电路,学会几种最基本的电学仪器和电表 的使用. 3.学会用作图法处理实验数据.
9
第九页，共32页。
5.直流电与交流电
直流电：方向不随时间(shíjiān)变化的电流．
交流电:方向(fāngxiàng)随时间变化的电流. 恒定电流：方向和强弱都不随时间(shíjiān)变化的 电 下图流中．哪个是直流电,哪个是交流电?
10
第十页，共32页。
讨论 (tǎolùn)交
流
6．决定(juédìng)电流大小的微观量 在加有电压的一段粗细均匀的导体AD上选取两个截面B
压的增大减而小 ，这表明小灯泡的电阻随电压（温度）升
高而 增大. (zēnɡ
22
dà) 第二十二页，共32页。
描绘(miáohuì)小灯泡的伏安特性曲线
23
第二十三页，共32页。
发展空间： 二极管的伏安(fú ān)特 下图是某晶体二极管的伏安性特曲性线曲线，请你根据(gēnjù)
这条曲线说出通过二极管的电流与二极管两端电压的关系。
实验器材
电源、电键、导线
电压表、电流表
小灯泡（3.8V 0.3A） 滑动变阻器
18
第十八页，共32页。
实验原理
电学元件的伏安(fú ān)特性是指该元件两端电压与通过它的电流之间的 关系特性.
这种关系既可以用它的 I U曲线表示，也可以用该元件在某
种条件下具有(jùyǒu)多大的电阻来表示.
在一定温度下，在待测电阻 R两x 端加上直流电压，便会有直流电 流通过.用电压表和电流表测量出电压 U和电流 的I 数值(shùzí)则可由
Ａ
又因为
R U 0 2U 0
I0
I2
所以 I2 2I0 2.0A
25
第二十五页，共32页。
解法(jiě fǎ)二：
由 R U0 U1 2U0 / 5 I0 I1 0.4Ａ
得 I0 1.0A
又 R U 0 U 2 I 0 I 2
所以 I
(suǒyǐ)
2
I0, I2
2I0
2.0A
26
注 意： （1）I= q 适用于任何电荷的定向(dìnɡ xiànɡ)移动
t
形成的电流； （2）在金属导体中，电流方向与自由电荷（电子）的 定向(dìnɡ xiànɡ)移动方向相反； （3）在电解液中，电流方向与正离子定向(dìnɡ xiànɡ)移动的方向相同，与负离子定向(dìnɡ xiànɡ) 移动的方向相反．导电时，正、负离子向相反方向定 向(dìnɡ xiànɡ)移动形成电流，电量Q等于通过截面的
第二章 直流电路
1 欧姆定律
1
第一页，共32页。
第二页，共32页。
在电子产品里 面有各式各样 的电阻，它们 的阻值各不相 同。请根据初 中所学的知识 (zhī shi)，想一 想如何测它们 的阻值？
2
电流、电压、电阻是电学的三大(sān dà)基础物理量，它 们之间存在着联系吗？
3
第三页，共32页。
t
t
12
第十二页，共32页。
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(shén me) 关系呢？
13
第十三页，共32页。
二、电阻
1.物理意义： 反映导体对电流的阻碍作用
2.定义：导体(dǎotǐ)两端的电压U与通过导体(dǎotǐ)的电流I 的比值
3.定义(dìngyRì)式U： U (R只与导体本身性质有关) I I
第二十六页，共32页。
解法三：
画出导体的I—U图像，如图所示，设原来导体两端(liǎnɡ
duān)的电压为U0时,导体中的电流强度为I0.
当 U 3U 0 5
时，I=I0－0.4 Ａ
当U ′＝２Ｕ0时，电流(diànliú)为I2.由
图知
I 0 0.4 I 0 0.4 I 2
3 5U0U0欧姆定： I U R适用条件：适用于金属导电和电解液导电
伏安特性曲线
28
第二十八页，共32页。
1.在金属(jīnshǔ)导体中，若10s内通过横截面的电量为 10C，则导体中的电流为___1__A； 2.某电解槽横截面积为0.5m2，若10s内沿相反方向 通过横截面的正负离子的电量均为10C，则电解液中 的电流为___2__A．
R1
(3)1:3
31
第三十一页，共32页。
人要想真正达到大智慧，最后都要叩问内心 (nèixīn)的就是自己的心灵智慧能够达到什么样 的境界.
第三十二页，共32页。
1.知道电流的形成及恒定电流的特点. 2.知道电阻是导体本身的一种性质. 3.能利用欧姆定律进行简单计算.（重点） 4.通过(tōngguò)实验探究小灯泡的伏安特性曲 线，初步了解电路实验，学会用图像法处理实验 数据.
4
第四页，共32页。
一、电 流 1．电流：电荷的定向(dìnɡ xiànɡ)移动形成 电流．
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vt的两截面B、C间的所有自由电荷 将通过截面C ．
11
第十一页，共32页。
在时间t内通过导体(dǎotǐ)某截面的电量
为:Q由=(vItS)nqq可得 I q nSvt nqvS
15
第十五页，共32页。
四、伏安特性(tèxìng)曲线(I-U图线) 1.伏安特性(tèxìng)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
图线斜率(xiélǜ)的物理意义是什
电阻(diànzǔ)的倒数
A
U
O
16
第十六页，共32页。
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
29
第二十九页，共32页。
3.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(diànliú)跟加在导体两 端的电压成正比，跟导体的电阻成反比 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(diànliú)成反比 C.从U=IR可知，导体两端的电压随电阻的增大而增大 D.从R=U/I可知，导体两端的电压为零时,导体的电阻也 为零
7
第七页，共32页。
4.电流强度(diàn
(l1i)ú意q义iá:n表ɡ示d(ùb)i：ǎoshì)电流的强弱程度.
(2)定义:通过导体横截面的电荷量q跟通过这些电荷所用
时间t的比值叫做电流 .
(3)公式: I= q
单位:
t
国际单位：安培(A)
1A=1C/s
常用单位：毫安（mA），微安（μA）
8
第八页，共32页。
自由电子(zì yóu diàn zǐ)运 动的模拟图像
电荷的热运动从宏观(hóngguān)上看不能形成 电流．
5
第五页，共32页。
2．形成电流的条件： （1）存在自由电荷
金属导体—自由电子，电解液—正、负离子. （2）导体两端存在电压
当导体两端存在电压时，导体内就建立了电场，导 体中的自由电荷在电场力的作用下发生(fāshēng)定向 移动，形成电流.电源的作用是保持导体两端的电势差， 使导体中有持续的电流.
4.单位(dān国wè际i)单：位制 欧姆（Ω） 1 1V/A
千欧（kΩ）
兆欧（MΩ）
1k 103 1M 106
14
第十四页，共32页。
三、欧姆定律
1．欧姆定律：导体(dǎotǐ)中的电流I跟导体 (dǎotǐ)两端的电压U成正比，跟导体(dǎotǐ)的电 2阻．R公成式反比I ． U
R (gōngshì)： 3．适用于金属(jīnshǔ)导电和电解液导电，不适 用于气体和半导体导电
第二十四页，共32页。
例题：若加在某导体两端(liǎnɡ duān)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( jiě fǎ)一：依题意和欧姆定律得：
R
U0
/
I0
3U0 / 5 I0 0.4Ａ
所以(suǒyǐ) I0＝1.0
欧姆定律计算出其电阻值
Rx
U I
这种测量电阻的方法称为伏安法.用伏安法测电阻时，通常要测
多组数据，若 U为/ I常量，则被测元件是线性电阻；若
量，则被测元件呈非线性电阻特性.
不是常U / I
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第十九页，共32页。
实验(shíyàn)步 骤
1.设计实验 (shíyàn)电路 2.实物(shíwù) 连接
2 5U0
2U 0
所以(suǒyǐ)I0＝1.0 Ａ， I2＝2Ｉ0＝2.0 Ａ
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第二十七页，共32页。
电流：
电荷的定向移动形成电流，正电荷定向移动的方向为
电流方向．定义(dìngyì)式I q
t
决定式I nqsv
电阻 R U U (R只与导体本身性质(xìngzhì) (diànzǔ)： I I 有关)
3.实验与记录 4.数据处理
5.断开开关，整理好器材
20
第二十页，共32页。
1.设计(shèjì)实验电路 A
V
2.实物(shíwù)连 接
21
第二十一页，共32页。
设计记录表格
1 2 3 4 56 7 8 9 …
U/V I/A
实验(shíyàn)结论 及分析
描绘出的图线是一条
曲线.它的斜率(xiélǜ)随电
30
第三十页，共32页。
4.图为两个导体的伏安(fú ān)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
答案(dá àn)：(1)3:1
R2
(2)3:1
6
第六页，共32页。
3．电流的方向： 规定正电荷定向移动的方向为电流方向．
（1）在金属导体中，电流方向与自由电荷(zì yóu diàn hé)（电子）的定向移动方向相反；
在电解液中，电流方向与正离子定向移动的方 向相同，与负离子定向移动的方向相反． （2）电流是标量．它的运算不遵循平行四边形定 则．
(tōngguò)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．
I O
I
U
O
第十七页，共32页。
U
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五、描绘小灯泡(dēngpào)的伏安特性曲线
实验(shíyàn)目的
1.了解小灯泡伏安(fú ān)特性. 2.练习连接电路,学会几种最基本的电学仪器和电表 的使用. 3.学会用作图法处理实验数据.
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第九页，共32页。
5.直流电与交流电
直流电：方向不随时间(shíjiān)变化的电流．
交流电:方向(fāngxiàng)随时间变化的电流. 恒定电流：方向和强弱都不随时间(shíjiān)变化的 电 下图流中．哪个是直流电,哪个是交流电?
10
第十页，共32页。
讨论 (tǎolùn)交
流
6．决定(juédìng)电流大小的微观量 在加有电压的一段粗细均匀的导体AD上选取两个截面B
压的增大减而小 ，这表明小灯泡的电阻随电压（温度）升
高而 增大. (zēnɡ
22
dà) 第二十二页，共32页。
描绘(miáohuì)小灯泡的伏安特性曲线
23
第二十三页，共32页。
发展空间： 二极管的伏安(fú ān)特 下图是某晶体二极管的伏安性特曲性线曲线，请你根据(gēnjù)
这条曲线说出通过二极管的电流与二极管两端电压的关系。
实验器材
电源、电键、导线
电压表、电流表
小灯泡（3.8V 0.3A） 滑动变阻器
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第十八页，共32页。
实验原理
电学元件的伏安(fú ān)特性是指该元件两端电压与通过它的电流之间的 关系特性.
这种关系既可以用它的 I U曲线表示，也可以用该元件在某
种条件下具有(jùyǒu)多大的电阻来表示.
在一定温度下，在待测电阻 R两x 端加上直流电压，便会有直流电 流通过.用电压表和电流表测量出电压 U和电流 的I 数值(shùzí)则可由
Ａ
又因为
R U 0 2U 0
I0
I2
所以 I2 2I0 2.0A
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第二十五页，共32页。
解法(jiě fǎ)二：
由 R U0 U1 2U0 / 5 I0 I1 0.4Ａ
得 I0 1.0A
又 R U 0 U 2 I 0 I 2
所以 I
(suǒyǐ)
2
I0, I2
2I0
2.0A
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注 意： （1）I= q 适用于任何电荷的定向(dìnɡ xiànɡ)移动
t
形成的电流； （2）在金属导体中，电流方向与自由电荷（电子）的 定向(dìnɡ xiànɡ)移动方向相反； （3）在电解液中，电流方向与正离子定向(dìnɡ xiànɡ)移动的方向相同，与负离子定向(dìnɡ xiànɡ) 移动的方向相反．导电时，正、负离子向相反方向定 向(dìnɡ xiànɡ)移动形成电流，电量Q等于通过截面的
第二章 直流电路
1 欧姆定律
1
第一页，共32页。
第二页，共32页。
在电子产品里 面有各式各样 的电阻，它们 的阻值各不相 同。请根据初 中所学的知识 (zhī shi)，想一 想如何测它们 的阻值？
2
电流、电压、电阻是电学的三大(sān dà)基础物理量，它 们之间存在着联系吗？
3
第三页，共32页。
t
t
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第十二页，共32页。
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(shén me) 关系呢？
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第十三页，共32页。
二、电阻
1.物理意义： 反映导体对电流的阻碍作用
2.定义：导体(dǎotǐ)两端的电压U与通过导体(dǎotǐ)的电流I 的比值
3.定义(dìngyRì)式U： U (R只与导体本身性质有关) I I
第二十六页，共32页。
解法三：
画出导体的I—U图像，如图所示，设原来导体两端(liǎnɡ
duān)的电压为U0时,导体中的电流强度为I0.
当 U 3U 0 5
时，I=I0－0.4 Ａ
当U ′＝２Ｕ0时，电流(diànliú)为I2.由
图知
I 0 0.4 I 0 0.4 I 2
3 5U0U0欧姆定： I U R适用条件：适用于金属导电和电解液导电
伏安特性曲线
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第二十八页，共32页。
1.在金属(jīnshǔ)导体中，若10s内通过横截面的电量为 10C，则导体中的电流为___1__A； 2.某电解槽横截面积为0.5m2，若10s内沿相反方向 通过横截面的正负离子的电量均为10C，则电解液中 的电流为___2__A．
R1
(3)1:3
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第三十一页，共32页。
人要想真正达到大智慧，最后都要叩问内心 (nèixīn)的就是自己的心灵智慧能够达到什么样 的境界.
第三十二页，共32页。
1.知道电流的形成及恒定电流的特点. 2.知道电阻是导体本身的一种性质. 3.能利用欧姆定律进行简单计算.（重点） 4.通过(tōngguò)实验探究小灯泡的伏安特性曲 线，初步了解电路实验，学会用图像法处理实验 数据.
4
第四页，共32页。
一、电 流 1．电流：电荷的定向(dìnɡ xiànɡ)移动形成 电流．
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vt的两截面B、C间的所有自由电荷 将通过截面C ．
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第十一页，共32页。
在时间t内通过导体(dǎotǐ)某截面的电量
为:Q由=(vItS)nqq可得 I q nSvt nqvS
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第十五页，共32页。
四、伏安特性(tèxìng)曲线(I-U图线) 1.伏安特性(tèxìng)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
图线斜率(xiélǜ)的物理意义是什
电阻(diànzǔ)的倒数
A
U
O
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第十六页，共32页。
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
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第二十九页，共32页。
3.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(diànliú)跟加在导体两 端的电压成正比，跟导体的电阻成反比 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(diànliú)成反比 C.从U=IR可知，导体两端的电压随电阻的增大而增大 D.从R=U/I可知，导体两端的电压为零时,导体的电阻也 为零
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第七页，共32页。
4.电流强度(diàn
(l1i)ú意q义iá:n表ɡ示d(ùb)i：ǎoshì)电流的强弱程度.
(2)定义:通过导体横截面的电荷量q跟通过这些电荷所用
时间t的比值叫做电流 .
(3)公式: I= q
单位:
t
国际单位：安培(A)
1A=1C/s
常用单位：毫安（mA），微安（μA）
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第八页，共32页。
自由电子(zì yóu diàn zǐ)运 动的模拟图像
电荷的热运动从宏观(hóngguān)上看不能形成 电流．
5
第五页，共32页。
2．形成电流的条件： （1）存在自由电荷
金属导体—自由电子，电解液—正、负离子. （2）导体两端存在电压
当导体两端存在电压时，导体内就建立了电场，导 体中的自由电荷在电场力的作用下发生(fāshēng)定向 移动，形成电流.电源的作用是保持导体两端的电势差， 使导体中有持续的电流.
4.单位(dān国wè际i)单：位制 欧姆（Ω） 1 1V/A
千欧（kΩ）
兆欧（MΩ）
1k 103 1M 106
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三、欧姆定律
1．欧姆定律：导体(dǎotǐ)中的电流I跟导体 (dǎotǐ)两端的电压U成正比，跟导体(dǎotǐ)的电 2阻．R公成式反比I ． U
R (gōngshì)： 3．适用于金属(jīnshǔ)导电和电解液导电，不适 用于气体和半导体导电