2019-2020年高中物理 欧姆定律学案 新人教版必修3.doc

2019-2020年高中物理 欧姆定律学案 新人教版必修3【自学目标】 1.掌握欧姆定律及其适用范围，并能用来解决有关电路问题 2.知道导体的伏安特性和图像，知道线性元件和非线性元件【自学重难点】 1.欧姆定律的建立过程及利用图表和图像处理实验数据 2.欧姆定律的适用条件 3.对比值定义方法的理解【知识连接】 1.部分电路欧姆定律知识和图像的描绘获取信息的方法 2.实验探究的方法和图像的描绘【导学求思】 一、欧姆定律 1.欧姆定律的实验探究 （1）实验目的： （2）实验原理：用电压表测导体两端的电压，用电流表 测导体中的电流，观察并记录数据，在坐标系中作 出图像进行探究分析，找到规律，电路图如 图所示。 2.实验过程及数据处理 （1）把导体A接在电路中的M、N两点间，闭合开关S， 调节滑动变阻器的滑片，可以得到关于导体A的几组电压和电流数据，下表是测得的 一组数据电压 V02.04.06.08.010.0电流 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 用描点法在下面的直角坐标系中作出A导体的 图像，得到一条过原点的直线 结论：表明导体A中的电流跟它两端电压 对A导体来说U/I是个 （2）换用另一导体B代替A进行实验又可得到导体B的 几组电压、电流数据，如下表所示： 在上面的直角坐标系中画出它的图像 电压 V02.04.06.08.010.0电流 A00.130.280.400.540.66 结论：表明导体B中的电流跟它两端电压 3.结论：实验结果分析：（1）同一导体，不管电流、电压怎样变化，电压跟电流的比值是 （2）在同样的电压下，比值大的电流 ，比值小的电流 ，所以比值 反映了导体对电流的 作用，叫 ，用字母 表示，公式： 4.欧姆定律（1）内容： （2）公式： ，（3）适用条件： （4）此公式和电流公式的不同点： 二、导体的伏安特性曲线 1.伏安特性曲线 （1）定义： （2）特点： 2.线性元件： 3.非线性元件： 4.二极管的伏安特性曲线（参考课本的47页图2.3-5） （1）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。 （2）由图像可以看出随电压的增大，图线的斜率在增大，表示其电阻随电压升高而减小。【巩固练习】 一、课本P48的问题与练习 二、补充练习 1.下列说法中正确的是 （ ） A.由知道，一段导体的电阻跟它两端的电压成正比，跟通过它的电流成反比 B.比值反映了导体阻碍电流的性质，即电阻 C.导体电流越大，电阻越小 D.由知道，通过一段导体的电流跟加在它两端的电压成正比 2.今有甲、乙两个电阻，在相同时间内流过甲的电荷量是乙的2倍，甲、乙两端的电压之比 为1:2， 则甲、乙两个电阻阻值的比值为 （ ） A.1:2 B.1:3 C.1:4 D.1:5 3.关于电流和电阻，下列说法中正确的是 （ ） A.电流的方向与导体中电荷的定向移动方向相同 B.金属导体温度升高时，由于自由电子的热运动加剧，所以电流增大 C.由可知，电流一定时，导体的电阻与电压成正比，电压一定时，电阻与电流 成反比 D.对给定的导体，比值是个定值，反映导体本身的一种性质 U/V I 10 8 II 6 4 2 1 2 3 I/10-3A 4.如图所示，图线I 和图线II所表示的电阻值分别为（ ） A.4和2 B.0.25和0.5 C.4k和2k D.2.510-4 和5.010-4 5.已知两个导体的电阻之比，那么（ ） A.若导体两端的电压相等，则 B.若导体两端的电压相等，则 C.若导体中电流相等，则 D.若导体中电流相等，则 6.根据部分电路欧姆定律，下列判断正确的有 （ ） A.导体两端的电压越大，电阻就越大 B.导体中的电流越大，电阻就越小 C.比较几只电阻的图像可知，电流变化相同时，电压变化较小的图像是属于阻值较大 的那个电阻的 D.由可知，通过一段导体的电流跟加在它两端的电压成正比 7.如果导体中产生了电流，则 （ ） A.导体两端的电压不为零，导体内部的场强为零 B.导体两端的电压为零，导体内部的场强不为零 C.导体两端的电压不为零，导体内部的场强也不为零 D.导体两端的电压为零，导体内部的场强为零 8.鸟儿落在110kV的高压输电线上，虽然通电的高压线是裸露电线，但鸟儿仍然安然无疑，这是因为 （ ） A.鸟有耐高压的天性 B.鸟脚是干燥的，所以鸟体不导电 C.鸟两脚间的电压几乎为零 I R1 I II R2 III U D.鸟体电阻极大，所以无电流通过 9.如图所示，两个电阻R1 、R2 的图线，把两电阻R1 、R2 并联后的电阻为R，则电阻R的图线在图中哪个区域 ( )A. 区域I B.区域IIC.区域III D.不能确定 10.若加在某导体两端的电压变为原来的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？ 11.如图所示，变阻器R2的最大电阻是10 ，R3=5 ，电源的内电阻r=1 ，当电键S闭合，变阻器的滑片在中点位置时，电源的总功率为16 W，电源的输出功率为12 W.此时电灯R1正常发光，求：(1)电灯阻值R1是多少?(设R1阻值恒定不变)(2)当电键S断开时，要使电灯正常工作，应使变阻器的电阻改变多少? 如图所示的电路中，电源由6个电动势E0=1.5 V、内电阻r0=0.1 的电池串联而成；定值电阻R1=4.4 ，R2=6 ，R2允许消耗的最大电功率为Pm=3.375 W，变阻器开始接入电路中的电阻R3=12 ，求：(1)开始时通过电池的电流多大?电源的输出功率多大?(2)要使R2实际消耗的功率不超过允许的最大值，可变电阻R3的取值范围是什么? 【知识归纳和学习反思】 通过以上问题的学习，你学到了哪些知识？仔细思考哪些是易混易错的知识点。记录下来 附： 描绘小灯泡的伏安特性曲线 一、实验目的 描绘小灯泡的伏安特性曲线并分析其规律 二、实验原理 根据欧姆定律，在纯电阻电路中，电阻两端的电压和通过电阻的电流呈线性关系，即 图线是一条过原点的直线。但是实际电路中由于各种因素的影响，图线就可能不是 直线。用伏安法分别测出灯泡两端电压及通过的电流便可绘出图线，其原理图如图 所示 三、实验步骤1. 确定电流表、电压表的量程，采用电流表外 接法，按图连接号实验电路。2. 把滑动变阻器的滑片调节到使接入电路中的 电阻值最大的位置，电路经检查无误后，闭合 开关S3. 改变滑动变阻器滑片的位置，读出几组相应的电流表、电压表的示数，记录下来，断开 开关S4. 在坐标纸上建立一个直角坐标系，纵轴表示电流，横轴表示电压，用平滑曲线将数据点 连接起来，便得到伏安特性曲线。5. 拆去实验线路，整理好实验器材。 四、注意事项1. 本实验要作出图线，要求测出一组包括0在内的电压值、电流值，因此变阻器要 采用分压接法2.由于小灯泡电阻较小，故应采用电流表外接法。3.开关闭合前滑动变阻器的滑片应移到接入电路中的阻值最大处。4.开关闭合后，调节滑动变阻器滑片的位置，使灯泡的电压逐渐增大，可在电压表读数每 增加一个定值时，读数一次电流值，调节滑片时应注意电压表的示数不要超过小灯泡的额 定电压。5. 所画出的图线为曲线的原因是金属电阻率随温度升高而变大。 五、巩固练习1.为探究小灯泡L的伏安特性，连接好如图所示的电路图，闭合开关，通过移动滑动变阻器的滑片，使通过小灯泡的电流由0开始逐渐增大，直到小灯泡正常发光，有电流表和电压表得到的多组读数描绘出的图像应是下列哪一个 （ ）2. 在“描绘小灯泡的伏安特性曲线”实验中， 用导线按图连接电路，电路中 所有元器件都是完好，且电压表和电流表已调 零，闭合开关后：（1）若电压表的示数为2V， 电流表的示数为 0，小灯泡不亮，则断开的导线为 （2） 若电压表的示数为0， 电流表的示数为 0.3A， 小灯泡亮，则断开的导线为 （3）若反复调节滑动变阻器，小灯泡亮度发生变化，但电压表、电流表的示数不能调为 0， 则断开的导线为 。