高中物理 2.3《歐姆定律》學(xué)案 新人教版選修3-1.doc

三歐姆定律要點(diǎn)導(dǎo)學(xué)1電阻：表征導(dǎo)體對(duì)電流阻礙作用的物理量。符號(hào)常用R表示，電阻的單位：歐姆，簡(jiǎn)稱(chēng)歐，符號(hào)是，11V/A，常用單位還有千歐（k）和兆歐（M），1M=103k=106。 2歐姆定律的內(nèi)容：導(dǎo)體中的電流I 跟導(dǎo)體_，跟導(dǎo)體中的_。公式表示：I=_。歐姆定律的適用范圍：金屬導(dǎo)電和電解液導(dǎo)電，對(duì)氣體導(dǎo)電不適用。 3導(dǎo)體的伏安特性曲線：導(dǎo)體中的電流I隨導(dǎo)體兩端的電壓U變化的圖線，叫做導(dǎo)體的伏安特性曲線，如圖1231所示。圖線斜率的物理意義：斜率的倒數(shù)表示電阻，即tan=I/U=1/R 4測(cè)量小燈泡伏安特性曲線的電路選擇：由于小燈泡的電阻較小，為減小誤差，可采用安培表外接法，教師要引導(dǎo)學(xué)生討論，選安培表外接法還是內(nèi)接法？為什么選外接法？讓學(xué)生學(xué)到的知識(shí)、方法在新情景中運(yùn)用，提高學(xué)生運(yùn)用知識(shí)解決問(wèn)題的能力。本實(shí)驗(yàn)教材中滑動(dòng)變阻器采用限流接法，電阻R串聯(lián)在電路中，即使把R的值調(diào)到最大，電路中還有一定的電流，因此實(shí)驗(yàn)繪出的伏安特性曲線缺少坐標(biāo)原點(diǎn)附近的數(shù)據(jù)。 若要求小燈泡的電壓變化范圍較大（從零開(kāi)始逐漸增大到接近額定電壓），則滑動(dòng)變阻器可采用分壓接法。教師要引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行分析，讓學(xué)生知道電壓如何變化，并知道接通電路前，滑動(dòng)觸點(diǎn)應(yīng)放在何處?；瑒?dòng)變阻器采用分壓接法的實(shí)驗(yàn)電路圖如圖1232所示。 5實(shí)驗(yàn)電路的連接：這是學(xué)生進(jìn)入高中第一次做恒定電流實(shí)驗(yàn)，在連接電路上要給予學(xué)生適當(dāng)?shù)膸椭?。接線順序?yàn)椤跋却蟛ⅰ?。電表量程選擇的原則是：使測(cè)量值不超過(guò)量程的情況下，指針盡量偏轉(zhuǎn)至3/4量程處。電路接好后合上電鍵前要檢查滑動(dòng)變阻器滑動(dòng)觸點(diǎn)的位置，使開(kāi)始實(shí)驗(yàn)時(shí)，小燈泡兩端的電壓為最小。 6數(shù)據(jù)的收集與處理合上電鍵后，移動(dòng)滑動(dòng)變阻器的滑動(dòng)觸點(diǎn)，改變小燈泡兩端的電壓，每改變一次，讀出電壓值和相應(yīng)的電流值?？梢砸龑?dǎo)學(xué)生設(shè)計(jì)記錄數(shù)據(jù)的表格。U/V I/A 在坐標(biāo)紙上，將表格中的數(shù)據(jù)，用描點(diǎn)法畫(huà)出U-I圖線。 范例精析例1.電路中有一段導(dǎo)體，給它加上3V的電壓時(shí)，通過(guò)它的電流為2mA，可知這段導(dǎo)體的電阻為_(kāi)；如果給它加上2V的電壓，則通過(guò)它的電流為_(kāi) mA；如果在它兩端不加電壓，它的電阻為_(kāi)。 解析：導(dǎo)體中的電流隨電壓的變化而變化，但對(duì)于一確定的電阻而言，其電阻不隨電壓的變化而變化，也與導(dǎo)體中有無(wú)電流無(wú)關(guān)。由歐姆定律I=U/R得：R=U/I=3/(210-3)=1500()。導(dǎo)體的電阻不隨所加的電壓變化而變化，并與是否通電無(wú)關(guān)，所以當(dāng)U=2V時(shí)，I=U/R=3/1500=1.3310-3(A)=1.33A。在不加電壓時(shí)，電阻仍為1500。 拓展：對(duì)于歐姆定律I=U/R我們可以說(shuō):電流與電壓成正比，與電阻成反比；但根據(jù)歐姆定律的公式變形R=U/I,我們就不能說(shuō):電阻與電壓成正比，與電流成反比。因?yàn)殡娮枋敲枋鰧?dǎo)體阻礙電流本領(lǐng)大小的物理量，與導(dǎo)體中有無(wú)電流無(wú)關(guān)。至于電阻的大小與哪些因素有關(guān)，通過(guò)今后的學(xué)習(xí)，我們可以知道是由導(dǎo)體的本身以及溫度來(lái)決定。另外，在掌握物理學(xué)公式時(shí)，不能僅僅從數(shù)學(xué)角度去理解，還要注意理解一些物理量本身的、物理學(xué)的內(nèi)在含義。 例2：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R=U/I可知，I一定時(shí)，導(dǎo)體的電阻R與U成正比，U與I成反比D對(duì)給定的電阻，比值U/I是一個(gè)定值，反映導(dǎo)體本身的一種性質(zhì)答案：D 例3.兩電阻R1、R2 的I-U圖線如圖1233所示，由圖可知兩電阻的大小之比R1：R2_。當(dāng)通過(guò)兩個(gè)電阻的電流相等時(shí)，兩個(gè)電阻兩端的電壓之比U1:U2_。當(dāng)加在兩個(gè)電阻上的電壓相等時(shí)，通過(guò)它們的電流之比I1:I2_。 解析：由于電阻R=U/I=1/tan,所以在I-U圖線中，兩個(gè)電阻的比值即等于圖線與水平軸夾角正切值的倒數(shù)之比，知道了電阻之比，再根據(jù)歐姆定律即可求出電流相同時(shí)的電壓之比和電壓相同時(shí)的電流之比。在I-U圖線中，兩個(gè)電阻的比值等于圖線與水平軸夾角的正切值的倒數(shù)之比，所以有R1:R2=tan300:tan600=1:3 根據(jù)歐姆定律可知，當(dāng)通過(guò)兩個(gè)電阻的電流相等時(shí)，兩個(gè)電阻兩端的電壓與它們的電阻成正比，所以有 U1:U2=R1:R2=1:3 同樣根據(jù)歐姆定律可知，當(dāng)加在兩個(gè)電阻上的電壓相等時(shí)，通過(guò)它們的電流與電阻成反比，所以有 I1:I2=R2:R1=3:1 拓展：用圖象反映物理規(guī)律，是物理學(xué)中常用的方法，也是考察的重點(diǎn)之一。本題要求學(xué)生理解I-U圖象的物理含義，知道I-U圖象不僅能反映電流隨電壓變化的關(guān)系，還要能知道，其斜率的倒數(shù)即為該導(dǎo)體的電阻。在觀察物理函數(shù)圖象時(shí)一定要注意坐標(biāo)，不能憑記憶來(lái)回答。如果圖象是U-I圖象，其圖線的斜率就等于導(dǎo)體的電阻。如圖1234所示是表示兩個(gè)導(dǎo)體的伏安特性曲線，導(dǎo)體1和導(dǎo)體2的電阻那個(gè)大？答案：R1R2 能力訓(xùn)練1.歐姆定律適用于 ( BC ) A.電動(dòng)機(jī)電路 B.金屬導(dǎo)體導(dǎo)電C.電解液導(dǎo)電 D.所有電器元件2如圖1235所示，a、b兩直線分別是用電器A和B的伏安特性曲線，則下列說(shuō)法正確的是（AC）A通過(guò)用電器的電流與用電器兩端的電壓成正比B用電器中的電流、兩端的電壓和用電器的電阻不符合歐姆定律C用電器A的電阻值比B大D用電器A的電阻值比B小 3.用電器A的電阻是用電器B的電阻的2倍,加在A上的電壓是加在B上的電壓的一半,那么通過(guò)A、B的電流IA和IB的關(guān)系是 （ D ） AIA=2IB B.IA=IB C.IA=IB/2 D. IA=IB/44小燈泡的伏安特性曲線如圖1236中的AB段（曲線）所示，由圖可知，燈絲的電阻因溫度的影響改變了_.105.如果人體的最小電阻是800，已知通過(guò)人體的電流為50mA時(shí)，就會(huì)引起呼吸器官麻痹，不能自主擺脫電源，試求安全電壓。小于40V6.標(biāo)有“6.3V 0.3A”的小燈泡，其電阻為多少？若將此燈泡接到4.2V的電源上時(shí)，通過(guò)燈泡的電流強(qiáng)度為多少？21 0.2A7.普通電話用的是炭精話筒，里面碳粒的電阻能在4555的范圍里變化，當(dāng)加上6V的電壓時(shí)，電路中的電流變化范圍是多少？ 0.11A0.133A8.一個(gè)電阻器，當(dāng)它兩端的電壓增加0.2V時(shí)，通過(guò)電阻器的電流增加2mA，則該電阻器的阻值是多少？1009為研究小燈泡的伏安曲線的特性，選用小燈泡額定值為“3.0 V，0.4 A”，實(shí)驗(yàn)中有儀器：安培表、伏特表、電鍵、導(dǎo)線若干外；還需要 _、_。 (1)根據(jù)所學(xué)的知識(shí)，通過(guò)查資料、與同學(xué)討論思考后回答下列問(wèn)題： 實(shí)驗(yàn)中用兩電表測(cè)量小燈泡兩端的電壓和流過(guò)小燈泡的電流時(shí)，電路怎樣連接才能使測(cè)得燈泡的電阻誤差較小?為什么?(2)為使加在小燈泡的電壓從零開(kāi)始，能在較大的范圍調(diào)節(jié)，滑動(dòng)變阻器應(yīng)采用怎樣連接?在方框內(nèi)畫(huà)出相關(guān)的電路圖。 (3)請(qǐng)根據(jù)你畫(huà)的電路圖，把圖1237中的實(shí)驗(yàn)器材連成符合要求的實(shí)驗(yàn)電路。 (4)為使讀數(shù)誤差盡可能小，電壓表的量程應(yīng)選用_檔，電流表的量程應(yīng)選用_檔，為保證實(shí)驗(yàn)安全，測(cè)量范圍不能超過(guò)_V和_A，開(kāi)始做實(shí)驗(yàn)閉合S前，應(yīng)把P移到_端。 (5)若實(shí)驗(yàn)中測(cè)得某一小燈泡的電流強(qiáng)度和電壓之值如下表，請(qǐng)?jiān)趫D1238中畫(huà)出U-I圖線，該小燈泡的電阻有何特征?并從中分析其主要原因。I/A0.100.200.260.300.360.400.440.480.520.56U/V0.0