高中物理第二章恒定电流第三节欧姆定律课堂探究学案新人教版选修3_1

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1、3　欧姆定律课堂探究探究一对欧姆定律的进一步理解·问题导引·此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？提示：电压为220V，由P＝UI可得，I＝0.11A，电阻＝2000Ω.·名师精讲·1．欧姆定律的“两性”（1）同体性：表达式中的三个物理量U、I、R对应于同一段电路或导体．（2）同时性：三个物理量U、I、R对应于同一时刻．2．公式和的比较比较项目意义欧姆定律的表达式电阻的定义式，R不变时，前后物理量的关系I与U成正比，与R成反比R是导体本身的性质，不随U、I的改变

2、而改变适用条件适用于金属导体、电解质溶液适用于计算一切导体的电阻特别提醒可以根据或计算导体的电阻，应注意ΔI应该与ΔU相对应．【例1】若加在某导体两端的电压变为原来的时，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？解析：方法一：由欧姆定律得，，所以I0＝1.0A，又因为，所以I2＝2I0＝2.0A.方法二：由得，I0＝1.0A.又，其中ΔU2＝2U0－U0.所以ΔI2＝I0，I2＝2I0＝2.0A.方法三：画出导体的IU图象，如图所示，设原来导体两端的电压为U0时，导体中

3、的电流为I0.当时，I＝（I0－0.4）A，当U′＝2U0时，电流为I2，由图知.所以I0＝1.0A，I2＝2I0＝2.0A.答案：2.0A题后反思（1）欧姆定律适用于纯电阻电路，如金属导电，电解液导电．（2）欧姆定律必须满足同一导体同时对应的电流和电压的关系．探究二导体的伏安特性曲线IU与UI图线的比较·问题导引·用图像描述物理变化的过程形象、方便、直观，请思考：（1）什么样的曲线才是伏安特性曲线？伏安特性曲线一定是“曲线”吗？（2）根据伏安特性曲线如何求导体的电阻？提示：（1）用纵坐标表示电流I，横

4、坐标表示电压U.这样画出的IU图象叫伏安特性曲线，伏安特性曲线可以是直线，也可以是曲线．（2）若伏安特性曲线是直线，则斜率的倒数表示电阻，若伏安特性曲线为曲线，则某点与原点的连线的斜率的倒数，为导体的电阻．·名师精讲·1．坐标轴意义不同IU图线为导体的伏安特性曲线，表示电流I随电压U的变化规律，横轴表示U为自变量，纵轴表示I为因变量．UI图线的横轴表示电流I，纵轴表示电压U.UI图线能表示电流I随电压U的变化规律．2．图线斜率的意义不同（1）对IU图象或UI图象进行分析比较时，要仔细辨认纵轴与横轴各代表

5、什么，以及由此对应的图线上任一点与坐标原点连线的斜率的具体意义．（2）线性元件的IU图象是一条过原点的倾斜直线，斜率表示电阻的倒数；线性元件的UI图象也是一条过原点的倾斜直线，但斜率表示电阻，在图甲中R2＜R1，图乙中R2＞R1.3．非线性元件电阻的确定如图，非线性元件的IU图线是曲线，导体电阻，即电阻等于图线上点（Un，In）与坐标原点连线的斜率的倒数，而不等于该点切线斜率的倒数．特别提醒（1）不能理解为（α为图线与U轴的夹角），因坐标轴的单位可根据需要人为确定，同一电阻在坐标轴单位不同时倾角α是不同

6、的．（2）某些电阻在电流增大时，由于温度升高而使电阻变化，伏安特性曲线不是直线，但对某一状态，欧姆定律仍然适用．【例2】某同学做三种导电元件的导电性质实验，根据所测数据分别绘制了三种元件的IU图象如图甲、乙、丙所示，则下列判断正确的是（　　）A．只有乙正确B．甲、丙图曲线肯定是误差太大C．甲、丙不遵从欧姆定律，肯定是不可能的D．甲、乙、丙三图象都可能正确，并不一定有较大的误差点拨：伏安特性曲线包括线性元件和非线性元件两类元件的曲线．解析：本题的伏安特性曲线是IU图象，图象中某点与原点连线的斜率的倒数表示

7、导体在该状态下的电阻，图甲反映元件的电阻随电压的升高而减小，是非线性元件；图乙反映元件的电阻不随电压的变化而变化，是线性元件；图丙反映元件的电阻随电压的升高而增大，说明元件类似于小灯泡，综上所述，三种图象都有可能，故D对．答案：D题后反思小灯泡的伏安特性曲线与图丙类似，其原因是小灯泡的灯丝在不同电压下，发光、发热情况不同，电压越高，灯丝温度越高，电阻随温度的升高而增大．触类旁通若导体的IU图线如图所示，则在图示A坐标下导体的电阻是多少？解析：由得＝8Ω.答案：8Ω探究三测绘小灯泡伏安特性曲线的实验分析·

8、问题导引·小灯泡通电后，灯丝的温度要升高，其电阻值发生变化，如果要描绘其伏安特性曲线，请思考：（1）实验中采用电流表的什么接法？这样接的好处是什么？（2）实验中滑动变阻器采用什么接法？这样接的好处是什么？提示：因小灯泡电阻较小，电流表采用外接法，以减小误差；滑动变阻器采用分压接法，可使小灯泡两端的电压范围更大一些．·名师精讲·1．两种电路对比分析如下：2．实验电路的确定（1）电流表外接法：由于小灯泡的电阻较小，为减小误差，采用电流表外接法．