2019高考物理 考前复习利器之静电场和电路 专题3 直流电路 部分电路欧姆定律学案.doc
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1、1部分电路欧姆定律部分电路欧姆定律【学习目标学习目标】1.理解产生电流的条件2.理解电流的概念和定义式/Iq t,并能进行有关计算3.了解直流电和恒定电流的概念4.知道公式InqvS,但不要求用此公式进行计算5.熟练掌握欧姆定律及其表达式/IUR,明确欧姆定律的适用范围,能用欧姆定律解决有关电路问题6.知道导体的伏安特性,知道什么是线性元件和非线性元件7.知道电阻的定义及定义式/RUI【要点梳理要点梳理】 要点一、电流要点一、电流 自由电荷物体内部可自由运动的电荷 自由电子金属内部可自由运动的电子 电流电荷的定向流动/Iq t在导体的两端加上电压,导体中才有电流,那么,导体中的电流跟导体两端的
2、电压有 什么关系呢?下面我们通过实验来探究这个问题。 实验电路:分压电路:可以提供从零开始连续变化的电压。 数据记录2作-U I图像分析这些数据要点二、电阻要点二、电阻 1定义:导体两端的电压与通过导体的电流大小之比叫导体的电阻2定义式:UURII.3单位:欧姆 ,常用的还有kM、,且有-3-61 10 k10 M.4物理意义:反映导体对电流阻碍作用的大小5注意 电阻的定义式提供了一种量度电阻大小的方法,但导体对电流的这种阻碍作用是由导体本身性质决定的,与所加的电压和通过的电流无关,绝不能由URI而误认为“R与U成正比,R与I成反比” 要点三、欧姆定律要点三、欧姆定律1内容:导体中的电流跟它两
3、端的电压成正比,跟它的电阻成反比这就是欧姆定律2表达式:UIR.3适用条件:金属导电和电解液导电3要点诠释:要点诠释:欧姆定律公式中的IUR、必须对应同一导体或同一段纯电阻电路(不含电源、电动机、电解槽等电器的电路)欧姆定律不适用于气体导电4对于欧姆定律的表达为UIR,可以通过数学变换写成URI和UIR,从数学上讲,这三个式子只是用于求不同的物理量,没有什么本质上的差别但从物理角度讲,这三个式子有着不同的物理意义,要在学习的过程中注意加深理解和学会不同情况下正确使用它们UIR是定律的数学表达式,表示通过导体的电流I与电压U成正比,与电阻R成反比,常用于计算一段电路加上一定电压时产生的电流,适用
4、条件是金属或电解液导电(纯电阻电路)URI是电阻的定义式,比值表示一段导体对电流的阻碍作用,常利用U I的值表示一段电路的等效电阻这种表达不仅对于线性元件适用,对于其他任何的一种导体都是适用的,对给定的导体,它的电阻是一定的,和导体两端是否加电压,导体中是否有电流无关因此,不能说电阻与电压成正比,与电流成反比UIR是电势降落的计算式,用来表示电流经过一电阻时的电势降落,常用于进行电 路分析时,计算沿电流方向上的电势降落,是欧姆定律的变形,所以适用条件与欧姆定律的适用条件相同要点四、导体的伏安特性曲线要点四、导体的伏安特性曲线1定义建立平面直角坐标系,用纵轴表示电流I,用横轴表示电压U,画出的导
5、体的IU图线叫做导体的伏安特性曲线 2线性元件伏安特性是通过坐标原点的直线,表示电流与电压成正比,如图所示,其斜率等于电阻的倒数,即1tan =.I UR.所以曲线的斜率越大,表示电阻越小要点诠释:要点诠释:当导体的伏安特性为过原点的直线时,即电流与电压成正比例的线性关系,具有这种伏安特性的元件称为线性元件,直线的斜率表示电阻的倒数,所以斜率越大,4电阻越小,斜率越小,表示电阻越大欧姆定律适用于纯电阻,或由若干纯电阻构成的一段电路从能量转化的角度看,电流通过时,电能只转化成内能的用电器或电路,是纯电阻电路某些电阻在电流增大时,由于温度升高而使电阻变化,这种情况下作出的伏安特性曲线不是直线,但对
6、某一状态,欧姆定律仍然适用3非线性元件伏安特性曲线不是直线的,即电流与电压不成正比的电学元件,如下图,是二极管的伏安特性曲线二极管具有单向导电性加正向电压时,二极管电阻较小,通过二极管的电流较大;加反向电压时,二极管的电阻较大,通过二极管的电流很小二极管由半导体材料制成,其电阻率随温度的升高而减小,故其伏安特性曲线不是直线要点诠释:要点诠释:由图看出随电压的增大,图线的斜率在增大,表示其电阻随电压的升高而减小,即二极管的伏安特性曲线不是直线,这种元件称为非线性元件气体导电的伏安特性曲线是非线性的气体导电和二极管导电,欧姆定律都不适用要点五、实验:描绘小灯泡的伏安特性曲线要点五、实验:描绘小灯泡
7、的伏安特性曲线1实验目的(1)掌握伏安法测电阻的电路设计(关键是内、外接法的特点)(2)理解小灯泡的伏安特性曲线为什么不是过原点的一条直线2实验原理5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,灯丝电阻越大,它的伏安特性曲线(IU图线)并不是一条直线,其IU图线应大至如上图所示,在该曲线上,任意一点与原点连线的斜率表示该点(在此电压电流下)的电阻的倒数,斜率越小,电阻越大3实验器材4V 0.7A“,”或3.8V 0.3A“,”的小灯泡,4V6V学生电源(
8、或34个电池组),0100的滑动变阻器,015V的电压表,03A的电流表,开关一个、导线若干 4实验步骤(1)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A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(5)以I为纵轴,U为横轴,画出IU曲线并进行分析5注意选项(1)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(2)因本实验要作IU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法(3)开关闭合前变阻器滑片移到所分电压为零处6(4)在坐标纸上
9、建立一个直角坐标系,纵轴表示电流,横轴表示电压,两坐标轴选取的标度要合理,使得根据测量数据画出的图线尽量占满坐标纸;要用平滑曲线将各数据点连接起来.【典型例题典型例题】 类型一、对导体电阻和欧姆定律的理解类型一、对导体电阻和欧姆定律的理解例 1下列说法正确的是( )A由URI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U I反映了导体阻碍电流的性质,即电阻URIC导体电流越大,电阻越小D由UIR知道,通过一段导体的电流跟加在它两端的电压成正比【答案】BD【解析】导体的电阻取决于导体自身,与UI,无关,故 A、C 错误;比值U I反映了导体对电流的阻碍作用,定义为电阻,所
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