人教版高中物理选修3-1课件欧姆定律.ppt

解析 由 I-U 图象可知,图线是一条过原点的倾斜直线,即 I 和 U 成正比,A
正确；而电阻 R＝UI ＝150 Ω＝2 Ω,B 错误；由于纵横坐标的标度不一样,
故不能用 tan α 计算斜率表示电阻的倒数,C 项错误；在 R 两端加上 6.0 V
电压时
I ＝ UR ＝
6.0 2
A＝3.0
A,每秒通过电阻横截面的电荷量
【典例2】 一只标有“220 V 60 W”的白炽灯泡，加上的电压U 由零逐渐增大到200 V．在此过程中，电压U和电流I的关系可用 图线表示．在如图所示的四个图线中，符合实际的是( )
随所加电压的增 大，灯丝温度升 高，灯丝电阻随 之变化.
解析： 由电阻的定义式 R＝U/I 知,在 U－I 图象上,某一点的纵坐标 U 和
导体两端的电压有什么关系呢？
的物理量.
2.定义：导体两端的电压U与通过导体的 电流 I 的比值.
3.定义式： R U I
伏安法
4.单位：欧姆（Ω） 1 Ω=1V/A
二、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．
Excel数据处理 2.公式: （1）对同一导体，不管电流怎样变化，
电压之间的关系，可以用公式法，可以 (1)定义：建立平面直角坐标系，用纵
用列表法，还可以用图象法．根据图中
轴表示电流I，横轴表示电压U，画出的 I-U图线叫做导体的伏安特性曲线。
两电学元件的I－U图象我们可以分析得
I
B
出通过两元件的电流和电压有何关系？
A k I I 1 U U R
U O
(2)特点：若Ｉ－Ｕ图线是直线，则伏 安特性曲线的斜率等于电阻的倒数.
记忆口诀
电路连接是关键，先串后并把线连,
滑动变阻要分压，A表外接减误差,
电压从零开始调，I－U坐标连曲线,
连好曲线细研究，得出规律记心间.
说一说：
图是某晶体二极管的伏安特性曲线，请你根据这条曲线描述通过二 极管的电流与两端电压的关系．
二极管具有单向导电性，即加正向电压 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，通过二极管的电流很小.由图像 可以看出，随电压的增大，图线上各点 与原点的连线的斜率在增大，表示其电 阻随电压的升高而减小.
该点的横坐标 I 的比值 U/I 就对应着电阻值 R.由于白炽灯钨丝的电阻会
随温度的升高而增大,当白炽灯上加的电压从零逐渐增大到 200 V 时,灯
丝的温度不断升高,电阻将不断增大．A 图象中 U/I 为一定值,说明电阻不
变,不符合实际；C 图象上各点的 U/I 值随 U 的增大而减小,也不符合实
际；D 图象中的 U/I 值开始随 U 的增大而增大,后来随 U 的增大而减小,
二极管的全称叫晶体二极管，是用半导体材料制成的电子元件，它有两 根引线，一根叫正极，另一根叫负极，二极管的表示符号如图所示.
能力提升
【典例1】 如图所示是电阻R的I-U图象，图 中α＝45°，由此得出( )． A．通过电阻的电流与两端电压成正比 B．电阻R＝0.5 Ω C．因I-U图象的斜率表示电阻的倒数，故R ＝1/tan α＝1.0 Ω D．在R两端加上6.0 V的电压时，每秒通过 电阻横截面的电荷量是3.0 C
2.线性元件和非线性元件
想一想：在伏安特性曲线中向上弯 曲的元件，随电压的增大其阻值如何 变化？
线性元件：伏安特性曲线是通过原点的 直线的电学元件,如金属导体、电解液 等（欧姆定律适用的元件）
非线性元件：伏安特性曲线不是直线，
即电流与电压不成正比的电学元件，如
气态导体、二极管等。
运用伏安特性曲线求电阻应注意的问题
3.知道伏安特性曲线，知道线性元 3.动手完成测绘小灯泡的伏安特性
件和非线性元件，学会一般元件伏安 曲线的实验，体会电路的选择和数据处
特性曲线的测绘方法.
理，分析其非线性特征.
2020/4/30
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知识构建
探究1.既然在导体的两端加上电压，导 一、电阻
体中才有电流，那么，导体中的电流跟 1.物理意义：反映导体对电流阻碍作用
也不符合实际；只有 B 图象中 U/I 随 U 的增大而变大．
答案: B
解析显隐
课堂小结
欧姆定律
IU R
电压跟电流的比值U/I是一个常数.
3.适用范围：纯电阻电路如金属导体和
（2）对于不同的导体，比值U/I不同.在 电解液等。对于含有电动机、电解槽等
同样的电压下，比值大的电流小、比值 元件的电路不适用，也不适用于气体导
小的电流大.
电和半导体导电.
探究2.研究导体中的电流与导体两端的 二.导体的伏安特性曲线
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欧姆定律
课程目标
学法指导
1.通过探究导体电压与电流的关系 1.认真观察测量电流和电压的演示
，学会利用U－I图像来分析和处理实 实验，根据测量数据绘出U－I图像，定
验数据，总结实验规律.
义电阻.
2.进一步体会用比值定义物理量方 2.通过对因果关系、适用条件的分
法，理解电阻的定义，理解欧姆定律. 析，理解欧姆定律的公式及表述.
(1) I－U图线是曲线时，导体电阻Rn＝ Un/In ，即电阻等于图线上点 Ｐn(Un，In)与坐标原点连线的斜率的倒数，而不等于该点切线斜率的 倒数，如图． (2)利用I-U图线求导体电阻时，应利用△U和△I的比值进行计算，而 不能用图像的斜率k＝tanα，因为坐标轴标度的选取可根据需要人为 规定，同一电阻在坐标轴标度不同时直线倾角α是不同的.
Fra Baidu bibliotekq＝It＝
3.0×1 C＝3.0 C,选项 D 正确．
答案 AD
解析显隐
规律总结 对伏安特性曲线的理解
(1)图甲中图线a、b表示线性元件， 图乙中图线c、d表示非线性元件．
(2)同一I－U图象中图线上某点与O点连线的斜率表示电阻 的倒数，斜率越大，电阻越小，故Ra<Rb，如图甲所示． (3)图线c的电阻减小，图线d的电阻增大，如图乙所示． (4)伏安特性曲线上，每一点的电压坐标与电流坐标的比值 对应这一状态下的电阻，如图乙所示，R0＝U0/I0.
α
实验：测绘小灯泡的伏安特性曲线
1．实验原理 实验原理如图所示，伏安特性曲线反映电流随电压的变化关系 ，用电流表测出流过小电珠的电流，用电压表测出小电珠两端 的电压，测出多组（Ｕ，Ｉ）值，在Ｉ－Ｕ坐标系中描出各对 应的点，用一条平滑的曲线连接起来，就得到小电珠的伏安特 性曲线． 2．数据处理 (1)在坐标纸上以Ｕ为横轴，以Ｉ为纵轴，并选取适当的单位 . (2)用描点法在坐标纸上标出各组Ｕ，Ｉ值的对应点位置. (3)用平滑曲线将各点依次连接起来. (4)分析小电珠伏安特性曲线的变化规律. ３．注意事项 (1)实验中被测小电珠的电阻值较小，因此测量电路必须采用电 流表外接法 . (2)本实验要作出Ｉ－Ｕ图线，要求测出一组包括零在内的电流 、电压值，故控制电路必须采用分压式接法. (3)为保护元件不被烧毁，开关闭合前滑片应移到使小电珠分得 电压为零的一端 ，加在小电珠两端的电压不要超过其额定电压．