高中物理 歐姆定律學(xué)案新人教版必修

2.3 歐姆定律【自學(xué)目標(biāo)】 1.掌握歐姆定律及其適用范圍，并能用來(lái)解決有關(guān)電路問(wèn)題 2.知道導(dǎo)體的伏安特性和圖像，知道線(xiàn)性元件和非線(xiàn)性元件【自學(xué)重難點(diǎn)】 1.歐姆定律的建立過(guò)程及利用圖表和圖像處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù) 2.歐姆定律的適用條件 3.對(duì)比值定義方法的理解【知識(shí)連接】 1.部分電路歐姆定律知識(shí)和圖像的描繪獲取信息的方法 2.實(shí)驗(yàn)探究的方法和圖像的描繪【導(dǎo)學(xué)求思】 一、歐姆定律 1.歐姆定律的實(shí)驗(yàn)探究 （1）實(shí)驗(yàn)?zāi)康模?（2）實(shí)驗(yàn)原理：用電壓表測(cè)導(dǎo)體兩端的電壓，用電流表 測(cè)導(dǎo)體中的電流，觀(guān)察并記錄數(shù)據(jù)，在坐標(biāo)系中作 出圖像進(jìn)行探究分析，找到規(guī)律，電路圖如 圖所示。 2.實(shí)驗(yàn)過(guò)程及數(shù)據(jù)處理 （1）把導(dǎo)體A接在電路中的M、N兩點(diǎn)間，閉合開(kāi)關(guān)S， 調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器的滑片，可以得到關(guān)于導(dǎo)體A的幾組電壓和電流數(shù)據(jù)，下表是測(cè)得的 一組數(shù)據(jù)電壓 V02.04.06.08.010.0電流 A00.200.420.60.780.98 U/V10.0 8.0 6.0 4.0 2.0 0 0.20 0.40 0.60 0.80 1.00 用描點(diǎn)法在下面的直角坐標(biāo)系中作出A導(dǎo)體的 圖像，得到一條過(guò)原點(diǎn)的直線(xiàn) 結(jié)論：表明導(dǎo)體A中的電流跟它兩端電壓 對(duì)A導(dǎo)體來(lái)說(shuō)U/I是個(gè) （2）換用另一導(dǎo)體B代替A進(jìn)行實(shí)驗(yàn)又可得到導(dǎo)體B的 幾組電壓、電流數(shù)據(jù)，如下表所示： 在上面的直角坐標(biāo)系中畫(huà)出它的圖像 電壓 V02.04.06.08.010.0電流 A00.130.280.400.540.66 結(jié)論：表明導(dǎo)體B中的電流跟它兩端電壓 3.結(jié)論：實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析：（1）同一導(dǎo)體，不管電流、電壓怎樣變化，電壓跟電流的比值是 （2）在同樣的電壓下，比值大的電流 ，比值小的電流 ，所以比值 反映了導(dǎo)體對(duì)電流的 作用，叫 ，用字母 表示，公式： 4.歐姆定律（1）內(nèi)容： （2）公式： ，（3）適用條件： （4）此公式和電流公式的不同點(diǎn)： 二、導(dǎo)體的伏安特性曲線(xiàn) 1.伏安特性曲線(xiàn) （1）定義： （2）特點(diǎn)： 2.線(xiàn)性元件： 3.非線(xiàn)性元件： 4.二極管的伏安特性曲線(xiàn)（參考課本的47頁(yè)圖2.3-5） （1）二極管具有單向?qū)щ娦?，加正向電壓時(shí)，二極管電阻較小，通過(guò)的電流較大；加反向 電壓時(shí)，二極管的電阻較大，通過(guò)二極管的電流很小。 （2）由圖像可以看出隨電壓的增大，圖線(xiàn)的斜率在增大，表示其電阻隨電壓升高而減小?！眷柟叹毩?xí)】 一、課本P48的問(wèn)題與練習(xí) 二、補(bǔ)充練習(xí) 1.下列說(shuō)法中正確的是 （ ） A.由知道，一段導(dǎo)體的電阻跟它兩端的電壓成正比，跟通過(guò)它的電流成反比 B.比值反映了導(dǎo)體阻礙電流的性質(zhì)，即電阻 C.導(dǎo)體電流越大，電阻越小 D.由知道，通過(guò)一段導(dǎo)體的電流跟加在它兩端的電壓成正比 2.今有甲、乙兩個(gè)電阻，在相同時(shí)間內(nèi)流過(guò)甲的電荷量是乙的2倍，甲、乙兩端的電壓之比 為1:2， 則甲、乙兩個(gè)電阻阻值的比值為 （ ） A.1:2 B.1:3 C.1:4 D.1:5 3.關(guān)于電流和電阻，下列說(shuō)法中正確的是 （ ） A.電流的方向與導(dǎo)體中電荷的定向移動(dòng)方向相同 B.金屬導(dǎo)體溫度升高時(shí)，由于自由電子的熱運(yùn)動(dòng)加劇，所以電流增大 C.由可知，電流一定時(shí)，導(dǎo)體的電阻與電壓成正比，電壓一定時(shí)，電阻與電流 成反比 D.對(duì)給定的導(dǎo)體，比值是個(gè)定值，反映導(dǎo)體本身的一種性質(zhì) U/V I 10 8 II 6 4 2 1 2 3 I/×10-3A 4.如圖所示，圖線(xiàn)I 和圖線(xiàn)II所表示的電阻值分別為（ ） A.4和2 B.0.25和0.5 C.4k和2k D.2.5×10-4 和5.0×10-4 5.已知兩個(gè)導(dǎo)體的電阻之比，那么（ ） A.若導(dǎo)體兩端的電壓相等，則 B.若導(dǎo)體兩端的電壓相等，則 C.若導(dǎo)體中電流相等，則 D.若導(dǎo)體中電流相等，則 6.根據(jù)部分電路歐姆定律，下列判斷正確的有 （ ） A.導(dǎo)體兩端的電壓越大，電阻就越大 B.導(dǎo)體中的電流越大，電阻就越小 C.比較幾只電阻的圖像可知，電流變化相同時(shí)，電壓變化較小的圖像是屬于阻值較大 的那個(gè)電阻的 D.由可知，通過(guò)一段導(dǎo)體的電流跟加在它兩端的電壓成正比 7.如果導(dǎo)體中產(chǎn)生了電流，則 （ ） A.導(dǎo)體兩端的電壓不為零，導(dǎo)體內(nèi)部的場(chǎng)強(qiáng)為零 B.導(dǎo)體兩端的電壓為零，導(dǎo)體內(nèi)部的場(chǎng)強(qiáng)不為零 C.導(dǎo)體兩端的電壓不為零，導(dǎo)體內(nèi)部的場(chǎng)強(qiáng)也不為零 D.導(dǎo)體兩端的電壓為零，導(dǎo)體內(nèi)部的場(chǎng)強(qiáng)為零 8.鳥(niǎo)兒落在110kV的高壓輸電線(xiàn)上，雖然通電的高壓線(xiàn)是裸露電線(xiàn)，但鳥(niǎo)兒仍然安然無(wú)疑，這是因?yàn)?（ ） A.鳥(niǎo)有耐高壓的天性 B.鳥(niǎo)腳是干燥的，所以鳥(niǎo)體不導(dǎo)電 C.鳥(niǎo)兩腳間的電壓幾乎為零 I R1 I II R2 III U D.鳥(niǎo)體電阻極大，所以無(wú)電流通過(guò) 9.如圖所示，兩個(gè)電阻R1 、R2 的圖線(xiàn)，把兩電阻R1 、R2 并聯(lián)后的電阻為R，則電阻R的圖線(xiàn)在圖中哪個(gè)區(qū)域 ( )A. 區(qū)域I B.區(qū)域IIC.區(qū)域III D.不能確定 10.若加在某導(dǎo)體兩端的電壓變?yōu)樵瓉?lái)的3/5時(shí)，導(dǎo) 體中的電流減小了0.4A.如果所加電壓變?yōu)樵瓉?lái)的2倍，則導(dǎo)體中的電流多大？ 11.如圖所示，變阻器R2的最大電阻是10 ，R3=5 ，電源的內(nèi)電阻r=1 ，當(dāng)電鍵S閉合，變阻器的滑片在中點(diǎn)位置時(shí)，電源的總功率為16 W，電源的輸出功率為12 W.此時(shí)電燈R1正常發(fā)光，求：(1)電燈阻值R1是多少?(設(shè)R1阻值恒定不變)(2)當(dāng)電鍵S斷開(kāi)時(shí)，要使電燈正常工作，應(yīng)使變阻器的電阻改變多少? 如圖所示的電路中，電源由6個(gè)電動(dòng)勢(shì)E0=1.5 V、內(nèi)電阻r0=0.1 的電池串聯(lián)而成；定值電阻R1=4.4 ，R2=6 ，R2允許消耗的最大電功率為Pm=3.375 W，變阻器開(kāi)始接入電路中的電阻R3=12 ，求：(1)開(kāi)始時(shí)通過(guò)電池的電流多大?電源的輸出功率多大?(2)要使R2實(shí)際消耗的功率不超過(guò)允許的最大值，可變電阻R3的取值范圍是什么? 【知識(shí)歸納和學(xué)習(xí)反思】 通過(guò)以上問(wèn)題的學(xué)習(xí)，你學(xué)到了哪些知識(shí)？仔細(xì)思考哪些是易混易錯(cuò)的知識(shí)點(diǎn)。記錄下來(lái) 附： 描繪小燈泡的伏安特性曲線(xiàn) 一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?描繪小燈泡的伏安特性曲線(xiàn)并分析其規(guī)律 二、實(shí)驗(yàn)原理 根據(jù)歐姆定律，在純電阻電路中，電阻兩端的電壓和通過(guò)電阻的電流呈線(xiàn)性關(guān)系，即 圖線(xiàn)是一條過(guò)原點(diǎn)的直線(xiàn)。但是實(shí)際電路中由于各種因素的影響，圖線(xiàn)就可能不是 直線(xiàn)。用伏安法分別測(cè)出燈泡兩端電壓及通過(guò)的電流便可繪出圖線(xiàn)，其原理圖如圖 所示 三、實(shí)驗(yàn)步驟1. 確定電流表、電壓表的量程，采用電流表外 接法，按圖連接號(hào)實(shí)驗(yàn)電路。2. 把滑動(dòng)變阻器的滑片調(diào)節(jié)到使接入電路中的 電阻值最大的位置，電路經(jīng)檢查無(wú)誤后，閉合 開(kāi)關(guān)S3. 改變滑動(dòng)變阻器滑片的位置，讀出幾組相應(yīng)的電流表、電壓表的示數(shù)，記錄下來(lái)，斷開(kāi) 開(kāi)關(guān)S4. 在坐標(biāo)紙上建立一個(gè)直角坐標(biāo)系，縱軸表示電流，橫軸表示電壓，用平滑曲線(xiàn)將數(shù)據(jù)點(diǎn) 連接起來(lái)，便得到伏安特性曲線(xiàn)。5. 拆去實(shí)驗(yàn)線(xiàn)路，整理好實(shí)驗(yàn)器材。 四、注意事項(xiàng)1. 本實(shí)驗(yàn)要作出圖線(xiàn)，要求測(cè)出一組包括0在內(nèi)的電壓值、電流值，因此變阻器要 采用分壓接法2.由于小燈泡電阻較小，故應(yīng)采用電流表外接法。3.開(kāi)關(guān)閉合前滑動(dòng)變阻器的滑片應(yīng)移到接入電路中的阻值最大處。4.開(kāi)關(guān)閉合后，調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器滑片的位置，使燈泡的電壓逐漸增大，可在電壓表讀數(shù)每 增加一個(gè)定值時(shí)，讀數(shù)一次電流值，調(diào)節(jié)滑片時(shí)應(yīng)注意電壓表的示數(shù)不要超過(guò)小燈泡的額 定電壓。5. 所畫(huà)出的圖線(xiàn)為曲線(xiàn)的原因是金屬電阻率隨溫度升高而變大。 五、鞏固練習(xí)1.為探究小燈泡L的伏安特性，連接好如圖所示的電路圖，閉合開(kāi)關(guān)，通過(guò)移動(dòng)滑動(dòng)變阻器的滑片，使通過(guò)小燈泡的電流由0開(kāi)始逐漸增大，直到小燈泡正常發(fā)光，有電流表和電壓表得到的多組讀數(shù)描繪出的圖像應(yīng)是下列哪一個(gè) （ ）2. 在“描繪小燈泡的伏安特性曲線(xiàn)”實(shí)驗(yàn)中， 用導(dǎo)線(xiàn)按圖連接電路，電路中 所有元器件都是完好，且電壓表和電流表已調(diào) 零，閉合開(kāi)關(guān)后：（1）若電壓表的示數(shù)為2V， 電流表的示數(shù)為 0，小燈泡不亮，則斷開(kāi)的導(dǎo)線(xiàn)為 （2） 若電壓表的示數(shù)為0， 電流表的示數(shù)為 0.3A， 小燈泡亮，則斷開(kāi)的導(dǎo)線(xiàn)為 （3）若反復(fù)調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器，小燈泡亮度發(fā)生變化，但電壓表、電流表的示數(shù)不能調(diào)為 0， 則斷開(kāi)的導(dǎo)線(xiàn)為 。8用心 愛(ài)心 專(zhuān)心