欧姆定律
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2.3欧姆定律
【学习目标】
1、掌握欧姆定律的内容及其适用范围,并能用来解决有关电路的问题。
2、知道导体的伏安特性曲线和I —U 图像,知道什么是线性元件和非线性元件。
3、知道电阻的定义式,理解电阻大小与电压无关。 【自主学习】 一.欧姆定律
通过实验探究导体中的电流跟导体两端电压、导体电阻的关系: ①理解图2.3-1的电路图的连接方式
比如:如何连接电压表、电流表,滑动变阻器等
如图连接方式中,通过调节滑动变阻器的滑片,可以使导体A 两端的电压从零开始变化
②会列U--I 表格记录实验数据
③
会画出U-I 的直角坐标系图像,从图像的形状推导出两者函数关系:(即用图像法探究两个物理量的关系)
U /V I /A 导体A I /A
导体B
1.电阻是反映导体对电流的的物理量。R=;电阻的单位为,简称,符号是。
2.欧姆定律内容:导体中的电流跟导体两端的的电压U成,跟导体的电阻成;公式I=。
二导体的伏安特性曲线
画出的I一U关系图象叫做伏安特性曲线。如图
3.纵坐标表示,横坐标表示,这样画出的I-U图象叫做导体的伏安特性曲线。
4.伏安特性曲线是过原点的直线的电学元件叫_____元件,适用于欧姆定律;不是直线的电学元件叫_________元件。I一U特性曲线上各点切线的斜率表示___________,而U一I特性曲线上各点切线的斜率表示__________。
5.在《描绘小灯泡的伏安特性曲线》的实验中,按下图的电路图甲进行实验,开关闭合前,调节的滑片,使变阻器的有效电阻为,闭合开关,逐步减小滑动变阻器的有效电阻,通过小灯泡的电流随之,分别记录电流表和的多组数据,直到电流达到它的为止,由于变阻器是串联在电路中的,即使R调到最大,电路中还有一定的电流,因此在描出的伏安特性曲线中缺少的数据,要克服这一点,可按照下图乙进行实验。
下图 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,通过二极管的电流较小。
欧姆定律适用于纯电阻电路,金属导电和电解液导电,在气体导电和半导体元件等中欧姆定律将不适用。
【典型例题】
例1.关于欧姆定律的适用条件,下列说法正确的是( )
A .欧姆定律是在金属导体导电的基础上总结出来的,对于其他导体不适用
B .欧姆定律也适用于电解液导电
C .欧姆定律对于气体导电也适用
D .欧姆定律适用于一切导体
例2.两电阻R 1、R 2的电流I 和电压U 的关系如图所示,可知电阻大小之比R 1:R 2等于( )
A.1:3
B.3:1
C.3:1
D.1:3
例3.加在某段导体两端的电压变为原来的
3
1
时,导体总的电流就减小0.6A ,如果所加电压变为原来的2倍,则导体中的电流将变为( ) A.0.6A
B.1.2A
C.0.9A
D.1.8A
例4.某电阻的两端电压为10V ,30s 内通过的电荷量为32C ,这个电阻的阻值为 Ω,30s 内有 个自由电子通过它的横截面(电子的电荷为C 19
10
6.1-⨯).
【针对训练】
1. 小灯泡伏安特性曲线斜率的物理意义是(
)
A.小灯泡灯丝电阻的倒数
B.小灯泡灯丝的电阻
C.小灯泡灯丝电阻率的倒数
D.小灯泡灯丝的电阻率
2.标有“220V 、60W”的白炽灯泡,加上电压U 由零逐渐增大到220V ,在此过程中,电压U 和电流I 的关系可用图象表示。如图所示,题中给出的四个图象中比较符合实际的是( )
3. 小灯泡的伏安特性曲线如图中AB 段所示,由图可知,灯丝的电阻因温度的影响改变了
Ω。
4.在一个电阻两端加12V 电压时,通过它的电流为240mA ,当通过它的电流是1.8A 时,它两端的电压是______V ,这个电阻的阻值是______Ω
5.某电路两端电压保持不变,当电路电阻为20Ω时,其电流为0.3A ,电阻增加到30Ω时,其电路中的电流要减小______A ,电路两端的电压为______V .
6. 某金属导体两端的电压为24V ,在30s 内有36C 的电荷量通过该导体的某个横截面.问:(1)在30s 内有多少自由电子通过该导体的横截面?
(2)电流多大? (3)该导体的电阻多大?
【典型例题】
1、B
2、A
3、D
4、9.4,20
102
【针对训练】
1、C
2、B
3、10Ω
4、90,50
5、0.1,6
6、(1)2.25×1020个 (2)1.2A (3) 20Ω