2014年物理人教版选修3-1课件：第二章第三节欧姆定律

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第二章
恒定电流
U 公式 R＝ 是电阻的定义式，R 与 U、I 无关，但它告诉了我 I U 们一种测量电阻的方法，I＝ 是欧姆定律的表达式，I 与 U R 成正比，与 R 成反比．定律通常是由实验得出的且根据比值 定义的物理量有类似的正、反比关系，而定理通常是由规律 推导出来的．
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第二章
恒定电流
当列车的加速度为 a 时，设电压表的读数为 U′，则有 U′ L U′ L U· DC U′＝ ，即 DC＝ ，所以 a＝ g .(2 分 ) L U Uh (2)由上式可知，g、 L、 U、 h 均为常数，则列车的加速度 a 与电压表读数 U′成正比，可将电压表的刻度一一对应地改 成 a 的数值，因而可知表盘上 a 的刻度值与电压表刻度一样 是均匀的． (2 分 )
U 2．对于欧姆定律的变形公式 R＝ ，当 R 不变时，U 与 I 成 I ΔU 正比，R＝ . ΔI
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第二章
恒定电流
3 若加在某导体两端的电压变为原来的 时，导体中的电 5 流减小了 0.4 A，如果所加电压变为原来的 2 倍，则导体中的 电流多大？
[思路探究]
当导体两端的电压发生变化时，电阻R是否变
第二章
恒定电流
1．电路中有一段导体，如果给它加上3 V的电压，通过它的 1.5×103 ；如果给它 电流为2 mA，可知这段导体的电阻为________Ω 3 加上4.5 V的电压，则通过它的电流为________ mA.
U 解析：电流 I＝ 2 mA＝ 2×10 A，故导体的电阻 R＝ ＝ I 3 3 － 3Ω＝ 1.5× 10 Ω. 2×10
－3
U′ 4.5 加上 4.5 V 的电压， 则通过导体的电流 I′＝ ＝ 3A R 1.5×10 ＝ 3× 10 3A＝ 3 mA.
－
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第二章
恒定电流
对欧姆定律的理解 1．在运用欧姆定律解题时，要注意I、U、R三个物理量的“ 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；所谓“同时性”是U和I必须 是导体上同时刻的电压、电流值．
第二章
恒定电流
第三节
欧姆定律
第二章
恒定电流
学习目标
1.体验实验探究电流与电压、电阻之间关系的过程，知道比值
定义物理量的方法． 2．理解欧姆定律的内容及其适用条件．
3．掌握描绘小灯泡的伏安特性曲线的实验过程及电路的设计.
第二章
恒定电流
一、欧姆定律 1．电阻
电压 电流 (1)定义：导体两端的 ___________ 与通过导体 ___________ 的 比值．
在 IU图象中，如何利用图象求电阻R?
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第二章
恒定电流
[解析]
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第二章
恒定电流
金属导体的伏安特性曲线为曲线，各状态下电阻适用于欧姆 定律，根据某点与坐标原点的连线的斜率变化判断导体电阻 的变化．
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第二章
恒定电流
3. 如图所示的图线是两个导体A和B的伏安特性曲线，则它们 1∶3 ；两个导体中的电流相等(不 的电阻之比为RA∶RB＝________ 1∶3 ；两个 为零)时，它们两端的电压之比为UA∶UB＝________ 导体两端的电压相等(不为零)时，通过它们的电流之比为 3∶1 IA∶IB＝________.
过它的电流成反比． (
U U (2)R＝ 与 I＝ 只是形式不同，没有区别．( I R (3)欧姆定律并非对所有的导体都适用．(
提示：(1)×
(2)×
(3)√
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第二章
恒定电流
二、导体的伏安特性曲线 1．伏安特性曲线：用纵轴表示电流I，用横轴表示电压U， 画出导体的IU曲线． 2．图线意义：IU图线上各点与坐标原点连线的斜率为导体 电阻的倒数 的________________ ．
Un 4． IU 图线是曲线时：导体电阻 Rn＝ ，即电阻等于图线 In 上点(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．如图所示．
特别提醒：(1)线性元件一定是纯电阻元件，而纯电阻元件不 一定是线性元件． 1 (2)IU 图线中的斜率 k＝ ，斜率 k 不能理解为 k＝ tan θ(θ 为 R 图线与 U 轴的夹角)，因坐标轴的单位可根据需要人为确定， 同一电阻在坐标轴单位不同时倾角 θ 是不同的．
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第二章
恒定电流
法三 画出导体的 IU 图象，如图所示，设原来导体两端的 电压为 U0 时，导体中的电流为 I0. 3 U0 当 U＝ 时， I＝ (I0－ 0.4)A， 5 当 U′＝ 2U0 时，电流为 I2， I0－ 0.4 I0 I2 由图知 ＝ ＝ . 3 U0 2 U 0 U 5 0 所以 I0＝ 1.0 A， I2＝ 2I0＝ 2.0 A.
正比，跟导体的电阻成反比
D．从关系式R＝U/I可知，对一个确定的导体来说，温度不 变时，所加的电压跟通过导体的电流的比值是一定值
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第二章
恒定电流
[解析 ]
导体两端的电压是由电源和该导体在电路中的连接
情况决定的，与 I、R 无关，A 错误；导体的电阻是导体本身 的性质，与导体的长度、横截面积、材料及温度有关，与 U、 U I 无关，在温度不变时是一个定值，即 是一个定值，B 错误 I D 正确；导体中的电流是由加在它两端的电压和本身的电阻 决定，且与 U 成正比，与 R 成反比， C 正确．故选 CD.
(2)用a与U′的关系式说明表盘上a的刻度值是否均匀？
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第二章
恒定电流
[答题模板]
(1)设列车的加速度为 a 时，小球偏离竖直方向
θ 角，根据牛顿第二定律有 mgtan θ＝ ma(2 分) DC 由几何关系知：tan θ＝ (1 分) h g· DC 解以上两式得 a＝ (1 分) h
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第二章
恒定电流
(2014· 山西实验中学高二检测)根据欧姆定律，下列说法 中正确的是( CD ) A．从关系式U＝IR可知，导体两端的电压U由通过它的电流 I和它的电阻R共同决定 B．从关系式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．从关系式I＝U/R可知，导体中电流跟导体两端的电压成
化？通过导体的电流I是否变化？
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第二章
恒定电流
3 U0 5 U0 [解析 ] 法一 由欧姆定律得 R＝ ＝ ， I0 I0－ 0.4 所以 I0＝ 1.0 A， U0 2 U0 又因为 R＝ ＝ ， I0 I2 所以 I2＝ 2I0＝ 2.0 A. 2 U0 5 U0 ΔU1 法二 由 R＝ ＝ ＝ ， I0 ΔI1 0.4 得 I0＝ 1.0 A. U0 ΔU2 又 R＝ ＝ ，其中 ΔU2＝ 2U0－ U0. I0 ΔI2 所以 ΔI2＝ I0； I2＝ 2I0＝ 2.0 A.
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第二章
恒定电流
某导体中的电流随其两端的电压的变化图象如图所示，
则下列说法中正确的是( AD )
A．加5 V的电压时，导体的电阻约是5 Ω B．加11 V的电压时，导体的电阻约是1.4 Ω
C．由图可知，随着电压增大，导体的电阻不断减小
D．由图可知，随着电压减小，导体的电阻不断减小
[思路探究]
答案：不能
栏伏安特性曲线的理解 1．IU图线是直线：表示电流跟电压成正比，导体为线性元 件．
2．IU图线是曲线：表示电流跟电压不成正比，导体为非线
性元件．
U 1 3．IU 图线是直线时：导体电阻 R＝ ＝ ，即电阻等于图线 I k 斜率的倒数．如图所示．
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第二章
恒定电流
反比 跟导体的电阻 R 成 ___________ ．
U I= R (2)公式：___________ .
电解质溶液 金属 (3)适用条件：适用于 ___________ 导电和 _______________ 导
电，气态导体和半导体元件不适用．
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第二章
恒定电流
[判一判]
U (1)由 R＝ 知， 电阻与其两端的电压成正比， 与通 I ) ) )
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第二章
恒定电流
U (2)R＝ ：电阻的定义式，适用于任何电阻的计算，公式给出 I U 了测量电阻大小的一种方法，常利用 的值表示一段电路的 I 等效电阻．对给定的导体，它的电阻是一定的，与导体两端 是否加电压，导体中是否有电流无关．因此，不能说“电阻 与电压成正比，与电流成反比”． (3)U＝ IR：电势降落的计算式，用来表示电流经过一电阻时 的电势降落，进行电路分析时，常用于计算沿电流方向上的 电势降落，是欧姆定律的变形，所以适用条件与欧姆定律的 适用条件相同．
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第二章
恒定电流
I 1 解析：在 IU 图象中，图线的斜率 k＝ ＝ U R 由图象可得： U＝ 10 V 时， IA＝30 A， IB＝ 10 A 1 U 1 1 U ∴ RA＝ ＝ ＝ Ω； RB＝ ＝ ＝ 1 Ω； kA IA 3 kB IB 故 RA∶ RB＝ 1∶3 由欧姆定律得 U＝ IR.当 IA＝ IB 时， UA∶ UB＝ RA∶ RB＝1∶3； 1 1 当 UA＝ UB 时， IA∶ IB＝ ∶ ＝ 3∶ 1. RA RB
U I . (2)定义式： R＝_____
(3)单位：欧姆 (Ω)． 103 106 1 kΩ＝___________ Ω，1 MΩ＝___________ Ω. (4)意义：描述导体对电流阻碍作用的物理量．
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第二章
恒定电流
2．欧姆定律
正比 (1)内容： 导体中的电流跟导体两端的电压 U 成___________ ，
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第二章