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1、第二章第二章 恒定电流恒定电流第三节第三节 欧姆定律欧姆定律 本节课是初中电学学习的延续和拓展，学习内容上本节课是初中电学学习的延续和拓展，学习内容上学生有相应的初中电学知识基础，高中教学主要在学生有相应的初中电学知识基础，高中教学主要在探究欧姆定律时要培养学生掌握科学研究中的常用探究欧姆定律时要培养学生掌握科学研究中的常用方法方法控制变量法，培养学生依据实验，分析、控制变量法，培养学生依据实验，分析、归纳物理规律的能力。用图象和图表的方法来处理归纳物理规律的能力。用图象和图表的方法来处理数据、总结规律，以及利用比值来定义物理量的方数据、总结规律，以及利用比值来定义物理量的方法等。通过电流产生
2、的历史材料的介绍，使学生了法等。通过电流产生的历史材料的介绍，使学生了解知识规律的形成要经过漫长曲折的过程，培养他解知识规律的形成要经过漫长曲折的过程，培养他们学习上持之以恒的思想品质。们学习上持之以恒的思想品质。1. 进一步体会用比值法定义物理量的方法，理解电阻的进一步体会用比值法定义物理量的方法，理解电阻的概念。概念。2. 要求学生理解欧姆定律，并能用来解决有关电路的问要求学生理解欧姆定律，并能用来解决有关电路的问题。题。3. 知道导体的伏安特性曲线，知道什么是线性元件和非知道导体的伏安特性曲线，知道什么是线性元件和非线性元件。线性元件。重点：正确理解欧姆定律及其适应条件。重点：正确理解欧
3、姆定律及其适应条件。难点：电阻的定义的理解，对难点：电阻的定义的理解，对 I-U 图象的理解图象的理解 ，分压式，分压式电路的连接及优缺点。电路的连接及优缺点。通过观看视频，演示电路短路的危害，激发学生兴趣，通过观看视频，演示电路短路的危害，激发学生兴趣，使学生想了解如何安全用电，展开本节课的学习。使学生想了解如何安全用电，展开本节课的学习。http:/ 为什么电流可以使灯泡发光？为什么电流又会为什么电流可以使灯泡发光？为什么电流又会使保险丝熔断？电流在给我们生产生活带来便利的使保险丝熔断？电流在给我们生产生活带来便利的同时，我们又应如何安全用电呢？同时，我们又应如何安全用电呢？ESRAV分压
4、电路分压电路限流电路限流电路 在相同的电路元件下，改变连接方式，判断哪在相同的电路元件下，改变连接方式，判断哪个电路中通过导体个电路中通过导体 B 的电流变化范围比较大？的电流变化范围比较大？BESRAVB实验电路分压电路：可以提供从零开始连续变化的电压分压电路：可以提供从零开始连续变化的电压ESRAVB分压电路支路支路干路干路用动画演示滑动变阻器电阻变化时，定值电阻的电压和电流之间的用动画演示滑动变阻器电阻变化时，定值电阻的电压和电流之间的关系。关系。 数据记录数据记录电压电压/V电流电流/A电流电流/A导导体体0.40.410100.30.30.20.20.10.10.50.51.01.0
5、1.51.52.02.0U/I2.52.50.50.55 50.250.250.200.200.150.150.100.100.050.05BAhttp:/ 阻阻3. 公式：公式：4. 单位：单位：2. 物理意义：反映了导体对电流的阻碍作用。物理意义：反映了导体对电流的阻碍作用。1. 定义：导体两端的电压与通过导体的电流大小的比值。定义：导体两端的电压与通过导体的电流大小的比值。兆欧（兆欧（ M ）千欧（千欧（k）国际单位制国际单位制 欧姆（欧姆（）URIUI二、欧姆定律二、欧姆定律UIR3. 适用条件：金属导电和电解液导电。不适用条件：金属导电和电解液导电。不适合气体和半导体导电。适合气体和
6、半导体导电。2. 公式：公式：欧姆欧姆1. 内容：导体中的电流内容：导体中的电流 I 跟导体两端的跟导体两端的电压电压 U 成正比，跟导体的电阻成反比。成正比，跟导体的电阻成反比。例例1. 对于欧姆定律，理解正确的是对于欧姆定律，理解正确的是 （ ） A. 从从 I = U/R 可知，导体中的电流跟加在它两端的电压可知，导体中的电流跟加在它两端的电压成正比，跟它的电阻成反比成正比，跟它的电阻成反比 B. 从从 R = U/I 可知，导体的电阻跟导体两端的电压成正可知，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比，跟导体中的电流成反比 C. 从从 U= IR 可知，导体两端的电压随电
7、阻的增大而增大可知，导体两端的电压随电阻的增大而增大 D. 从从 R = U/I 可知，导体两端的电压为零时，导体的电可知，导体两端的电压为零时，导体的电阻也为零阻也为零Ahttp:/ 图线斜率的物理意图线斜率的物理意义是什么？义是什么？电阻的倒数电阻的倒数1. 伏安特性曲线：导体中的电流伏安特性曲线：导体中的电流I 随导体两端的电随导体两端的电压压U 变化的图线，叫做导体的伏安特性曲线。变化的图线，叫做导体的伏安特性曲线。IUOAB 2. 线性元件和非线性元件线性元件和非线性元件 符合欧姆定律的导体的伏安特性曲线是一条通过坐标原符合欧姆定律的导体的伏安特性曲线是一条通过坐标原点的直线，具有这
8、种伏安特性的电学元件叫做线性元件。点的直线，具有这种伏安特性的电学元件叫做线性元件。 不符合欧姆定律的导体和器件，电流和电压不成正比，不符合欧姆定律的导体和器件，电流和电压不成正比，伏安特性曲线不是直线，这种电学元件叫做非线性元件。伏安特性曲线不是直线，这种电学元件叫做非线性元件。OU/VI/AVmA例例2. 如图为两个导体的伏安特性曲线，求：如图为两个导体的伏安特性曲线，求：（1）R1 : R2 ；（2）两电阻串联在电路中，导体两端的电压比）两电阻串联在电路中，导体两端的电压比 U1：U2；（3）若并联在电路中，电流之比）若并联在电路中，电流之比 I1：I2 。 （1）1:3 （2）1:3
9、（3） 3:1I/mAU/mVOR1R2101551实验目的实验目的（1）测绘小灯泡的伏安特性曲线。）测绘小灯泡的伏安特性曲线。（2）分析伏安特性曲线的变化规律。）分析伏安特性曲线的变化规律。测绘小灯泡的伏安特性曲线测绘小灯泡的伏安特性曲线2. 实验原理实验原理 由于电流增大，小灯泡的功率也增大，温度升高，由电由于电流增大，小灯泡的功率也增大，温度升高，由电阻定律可知，温度升高，电灯丝材料的电阻率增大，因此阻定律可知，温度升高，电灯丝材料的电阻率增大，因此电灯丝的电阻增大，所以灯丝电阻并不是一个定值，电流电灯丝的电阻增大，所以灯丝电阻并不是一个定值，电流与电压成正比在此并不适用。由于电流越大，
10、灯丝电阻越与电压成正比在此并不适用。由于电流越大，灯丝电阻越大，它的伏安特性曲线大，它的伏安特性曲线 ( IU 图线图线)并不是一条直线并不是一条直线 ，其，其 I U 图线应大至如图所示。图线应大至如图所示。 在该曲线上，任意一点与原点连线的斜率表示该点在该曲线上，任意一点与原点连线的斜率表示该点(在此在此电压电流下电压电流下)的电阻的倒数，斜率越小，电阻越大。的电阻的倒数，斜率越小，电阻越大。OI/AU/V3. 实验器材实验器材 标有标有“4 V 0.7 A ” 或或“3.8 V 0.3 A ” 的小灯泡，的小灯泡，4 6 V 的学生电源的学生电源 (或或 34个电池组个电池组) ，0 1
11、00 的滑动变阻器，的滑动变阻器，015 V 的电压表的电压表 ，0 3 A 的电流的电流表，开关一个、导线若干。表，开关一个、导线若干。4实验步骤实验步骤(1) 选取适合的仪器按如图所示的电路连接好。选取适合的仪器按如图所示的电路连接好。(2) 将滑动变阻器滑到将滑动变阻器滑到A 端后，闭合开关。端后，闭合开关。(3) 使滑动变阻器的值由小到大逐渐改变。在灯泡额定电压使滑动变阻器的值由小到大逐渐改变。在灯泡额定电压范围内读取数组不同的电压值和电流值，并制表记录。范围内读取数组不同的电压值和电流值，并制表记录。(4) 断开开关，拆下导线，将仪器恢复原状。断开开关，拆下导线，将仪器恢复原状。(5
12、)以以 I 为纵轴，为纵轴，U 为横轴，画出为横轴，画出 IU 曲线并进行分析。曲线并进行分析。5注意选项注意选项(1) 本实验中，因被测小灯泡电阻较小，因此实验本实验中，因被测小灯泡电阻较小，因此实验电路必须采用电流表外接。电路必须采用电流表外接。(2) 因本实验要作因本实验要作 IU 图线，要求测出一组包括图线，要求测出一组包括零在内的电压、电流值，因此变阻器采用分压接零在内的电压、电流值，因此变阻器采用分压接法。法。(3) 开关闭合前变阻器滑片移到所分电压为零处。开关闭合前变阻器滑片移到所分电压为零处。欧欧姆姆定定律律实验探究实验探究实验结论实验结论定律内容定律内容运用条件运用条件表达式
13、表达式图线意义图线意义IU 图线图线线性原件线性原件非线性原件非线性原件1. 某导体两端的电压减少了某导体两端的电压减少了10 V 时，通过此导体的时，通过此导体的电流减少了电流减少了 2 A ，则当导体两端电压为，则当导体两端电压为 20 V 时，通时，通过导体的电流为多少？过导体的电流为多少？解析：设导体的电阻为，则解析：设导体的电阻为，则当当 时，时，答案：答案：2 A2. 如图所示，显示了两电阻如图所示，显示了两电阻 R1、R2 的电流的电流 I 和电压和电压U 之之间的关系，由图象可知两电阻大小之比间的关系，由图象可知两电阻大小之比 R1 : R2 为为 ()B3. 如图为某小灯泡的电流与其两端的电压关系图线，如图为某小灯泡的电流与其两端的电压关系图线，试分别计算出其电压为试分别计算出其电压为 5 V、10 V 时小灯泡的电阻，时小灯泡的电阻，并说明电阻的变化规律。并说明电阻的变化规律。