高中物理 欧姆定律教案7 新人教版选修3

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1、三．欧姆定律[要点导学]1．电阻：表征导体对电流阻碍作用的物理量。符号常用R表示，电阻的单位：欧姆，简称欧，符号是Ω，1Ω＝1V/A，常用单位还有千欧（kΩ）和兆欧（MΩ），1MΩ=103kΩ=106Ω。2．欧姆定律的内容：导体中的电流I跟导体________________，跟导体中的_____________。公式表示：I=______。欧姆定律的适用范围：金属导电和电解液导电，对气体导电不适用。3．导体的伏安特性曲线：导体中的电流I随导体两端的电压U变化的图线，叫做导体的伏安特性曲线，如图12－3－1所示。图线斜率的物理意义：斜率的倒数表示电阻，即

2、tanα=I/U=1/R4．测量小灯泡伏安特性曲线的电路选择：由于小灯泡的电阻较小，为减小误差，可采用安培表外接法，教师要引导学生讨论，选安培表外接法还是内接法？为什么选外接法？让学生学到的知识、方法在新情景中运用，提高学生运用知识解决问题的能力。本实验教材中滑动变阻器采用限流接法，电阻R串联在电路中，即使把R的值调到最大，电路中还有一定的电流，因此实验绘出的伏安特性曲线缺少坐标原点附近的数据。若要求小灯泡的电压变化范围较大（从零开始逐渐增大到接近额定电压），则滑动变阻器可采用分压接法。教师要引导学生进行分析，让学生知道电压如何变化，并知道接通电路前，滑

3、动触点应放在何处。滑动变阻器采用分压接法的实验电路图如图12—3—2所示。5．实验电路的连接：这是学生进入高中第一次做恒定电流实验，在连接电路上要给予学生适当的帮助。接线顺序为“先串后并”。电表量程选择的原则是：使测量值不超过量程的情况下，指针尽量偏转至3/4量程处。电路接好后合上电键前要检查滑动变阻器滑动触点的位置，使开始实验时，小灯泡两端的电压为最小。6．数据的收集与处理合上电键后，移动滑动变阻器的滑动触点，改变小灯泡两端的电压，每改变一次，读出电压值和相应的电流值。可以引导学生设计记录数据的表格。U/VI/A在坐标纸上，将表格中的数据，用描点法画出

4、U-I图线。[范例精析]例1.电路中有一段导体，给它加上3V的电压时，通过它的电流为2mA，可知这段导体的电阻为______Ω；如果给它加上2V的电压，则通过它的电流为______mA；如果在它两端不加电压，它的电阻为______Ω。解析：导体中的电流随电压的变化而变化，但对于一确定的电阻而言，其电阻不随电压的变化而变化，也与导体中有无电流无关。由欧姆定律I=U/R得：R=U/I=3/(2×10-3)=1500(Ω)。导体的电阻不随所加的电压变化而变化，并与是否通电无关，所以当U=2V时，I=U/R=3/1500=1.33×10-3(A)=1.33A。在

5、不加电压时，电阻仍为1500Ω。拓展：对于欧姆定律I=U/R我们可以说:电流与电压成正比，与电阻成反比；但根据欧姆定律的公式变形R=U/I,我们就不能说:电阻与电压成正比，与电流成反比。因为电阻是描述导体阻碍电流本领大小的物理量，与导体中有无电流无关。至于电阻的大小与哪些因素有关，通过今后的学习，我们可以知道是由导体的本身以及温度来决定。另外，在掌握物理学公式时，不能仅仅从数学角度去理解，还要注意理解一些物理量本身的、物理学的内在含义。例2：关于电流和电阻，下列说法中正确的是（）A．电流的方向与导体中电荷的定向移动方向相同B．金属导体温度升高时，由于自由

6、电子的热运动加剧，所以电流增大C．由R=U/I可知，I一定时，导体的电阻R与U成正比，U与I成反比D．对给定的电阻，比值U/I是一个定值，反映导体本身的一种性质答案：D例3.两电阻R1、R2的I-U图线如图12－3－3所示，由图可知两电阻的大小之比R1：R2＝______。当通过两个电阻的电流相等时，两个电阻两端的电压之比U1:U2＝______。当加在两个电阻上的电压相等时，通过它们的电流之比I1:I2＝______。解析：由于电阻R=U/I=1/tanθ,所以在I-U图线中，两个电阻的比值即等于图线与水平轴夹角正切值的倒数之比，知道了电阻之比，再根据

7、欧姆定律即可求出电流相同时的电压之比和电压相同时的电流之比。在I-U图线中，两个电阻的比值等于图线与水平轴夹角的正切值的倒数之比，所以有R1:R2=tan300:tan600=1:3根据欧姆定律可知，当通过两个电阻的电流相等时，两个电阻两端的电压与它们的电阻成正比，所以有U1:U2=R1:R2=1:3同样根据欧姆定律可知，当加在两个电阻上的电压相等时，通过它们的电流与电阻成反比，所以有I1:I2=R2:R1=3:1拓展：用图象反映物理规律，是物理学中常用的方法，也是考察的重点之一。本题要求学生理解I-U图象的物理含义，知道I-U图象不仅能反映电流随电压变

8、化的关系，还要能知道，其斜率的倒数即为该导体的电阻。在观察物理函数图象时一定要注