2019春高中物理 第2章 恒定电流 3 欧姆定律课件 新人教版选修3-1.ppt

第二章 恒定电流 3欧姆定律 课前预习 电阻 电压 电流 欧姆 106 1000 4 标量电阻只有大小 没有方向 5 物理意义反映导体对电流 作用的物理量 是导体本身的特性 阻碍 1 表述导体中的电流跟导体两端的电压成 跟导体的电阻成 2 表达式 3 适用范围欧姆定律对金属导体和 溶液导电适用 但对 和半导体元件并不适用 欧姆定律 正比 反比 电解质 气体导电 1 伏安特性曲线 1 概念 用纵坐标表示 横坐标表示 的I U图象 2 形状 过原点的直线 对应元件叫 元件 过原点的曲线 对应元件叫 元件 3 意义 能形象直观的反映出 的变化规律 导体的伏安特性曲线 电流I 电压U 线性 非线性 导体电阻 2 测绘小灯泡的伏安特性曲线 1 实验器材 小灯泡 电流表 学生电源 或电池组 开关 导线 坐标纸 铅笔等 2 实验电路如图所示 电压表 滑动变阻器 3 实验操作 按如图所示连接好电路 开关闭合前 将变阻器滑片滑至R的 端 闭合开关 右移滑片到不同位置 并分别记下 的示数 依据实验数据作出小灯泡的 图线 最左 电压表 电流表 I U A 想一想 人体通过50mA的电流 就会引起呼吸麻痹 如果人体的最小电阻为800 求人体安全工作电压 根据以上数据说明 为什么人体触到电压220V电线时会发生危险 而接触到干电池时却没有感觉 解析 人体的安全电压为U IR 50 10 3 800V 40V 当人体接触220V电线时 其电压远远超过人体安全电压 通过人体的电流也远远超过50mA 所以会发生危险 而干电池仅几伏的电动势 通过人体的电流远小于50mA 故没有感觉 课内探究 如图是某灯泡的铭牌标识 看图思考 该灯泡正常发光时的电压 电流 电阻分别是多少 探究一对欧姆定律的理解 1 C 解析 根据欧姆定律可知 A正确 由U IR 对一定的导体 电流与电压成正比 所以通过它的电流强度越大 它两端的电压也越大 所以B正确 导体的电阻与电压的大小无关 是由导体本身决定的 所以C错误 对一定的导体 它两端的电压与通过它的电流强度的比值保持不变 即为电阻的大小 所以D正确 本题选错误的 故选C A 从表中可看出干燥时的电阻是潮湿时的电阻的40 80倍B 对表中对应人体部位加220V电压后 若对人的安全电流是22mA以下 只有出汗或潮湿时是十分危险的C 对表中对应人体部位加220V电压后 若对人的安全电流是22mA以下 上述几项都十分危险D 从表中可看出干燥时对表中对应人体部位加220V电压后的电流值最大是1 1A答案 AB解析 计算可知A正确 对人体加220V电压后 干燥时电流分别为1 1mA 0 73mA 0 275mA 潮湿时电流分别为44mA 27 5mA 22mA 潮湿时各种情况均有危险 所以B正确 C D错误 管道煤气的用户家中都有一个漏气报警器 报警器中有一个对煤气敏感的电阻元件 小明同学突然想到一个问题 该元件是线性元件还是非线性元件呢 为此他从一个废弃的报警器中拆下该元件接入电路中 测得其电流 电压值如下表所示 请猜想该元件是哪类元件 探究二对导体的伏安特性曲线的理解 2 提示 该元件是非线性元件解析 可以根据表中数据在坐标纸上描点 由图象看特点 若I U图线是过原点的直线则表示 敏感 元件是线性的 若I U图线是过原点的曲线则表示 敏感 元件是非线性的 I U图线如图所示 由此可见 敏感 元件是非线性元件 1 线性元件的U I图象与I U图象的比较 2 线性元件与非线性元件 1 线性元件 欧姆定律适用的元件 例如 金属 电解质溶液 其伏安特性曲线是直线 2 非线性元件 欧姆定律不适用的元件 例如 日光灯 霓虹灯 其伏安特性曲线是曲线 3 1 3 1 1 3 解题指导 首先利用I U图象求出R1和R2 再利用欧姆定律求出电压之比和电流之比 C 在测绘小灯泡的伏安特性曲线时 需要多测几组数据 这样对小灯泡两端的电压范围有什么要求 提示 0 U额 探究三实验 测绘小灯泡的伏安特性曲线 3 1 实验电路的确定 1 电流表的内 外接 由于小灯泡的电阻较小 为减小误差 采用电流表外接法 2 滑动变阻器的接法 描绘小灯泡的伏安特性曲线 需要从坐标原点开始的连续变化的电压 因此滑动变阻器要采用分压式连接 实验电路图如图所示 2 实验过程的三个方面 特别提醒 1 调节电压时不要超过小灯泡的额定电压 2 坐标系标度要合理选取 尽量使描出的图象占据坐标纸的大部分 3 小灯泡电压 电流变大时 电阻变大 伏安特性图线是曲线 连线时要用平滑的曲线 不能连成折线 2 完成下列实验步骤 闭合开关前 调节滑动变阻器的滑片 滑片应停留在滑动变阻器的最 选填 左 或 右 端 闭合开关后 逐渐移动滑动变阻器的滑片 增加小灯泡两端的电压 记录电流表和电压表的多组读数 直至电压达到额定电压 记录如下8组U和I的数据 断开开关 根据实验数据在图丙方格纸上作出小灯泡灯丝的伏安特性曲线 左 3 数据分析 从图线上可以看出 当电压逐渐增大时 灯丝电阻的变化情况是 图线表明导体的电阻随温度升高而 小灯泡正常工作时的电阻约为 保留到小数点后一位 先不变 后逐渐增大 增大 14 6 解析 1 与实物电路相应的电路图如图1所示 2 为保护电路安全 开关闭合之前 图甲中滑动变阻器的滑片应该置于最左端 根据U I的数据 在坐标纸上找出对应的点 连成平滑曲线 即I U图线 如图2所示 3 在I U图线中 任一点与坐标原点连线斜率的倒数即这一状态的电阻值 即R U I 从图线可以看出当U1 40V时 斜率越来越小 其倒数越来越大 即灯丝电阻随电压增加而变大 或者说随温度升高而变大 答案 1 图见解析 2 图见解析 对点训练3 如图甲所示 为某同学测绘额定电压为2 5V的小灯泡的伏安特性曲线的实验电路图 1 根据图甲所示电路图 用笔画线代替导体 将图乙中的实物图连接完整 2 开关S闭合之前 图甲中滑动变阻器的滑片应该置于 端 选填 A B 或 AB中间 答案 1 如图解析 2 电键闭合前 将滑动变阻器滑动到A端 使测量电路处于短路状态 起到保护作用 A 素养提升 利用欧姆定律解题的三种方法