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类型2018-2019学年教科版选修3-1 2. 1 欧姆定律 课件(45张).pptx

  • 上传人:weiwoduzun
  • 文档编号:4904069
  • 上传时间:2019-01-22
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    2018-2019学年教科版选修3-1 2. 1 欧姆定律 课件(45张).pptx
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    1、1 欧姆定律,第二章 直流电路,学习目标 1.知道形成电流的条件,理解电流的定义式I ,并能分析相关问题. 2.掌握欧姆定律的内容及其适用范围. 3.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.,内容索引,自主预习 预习新知 夯实基础,重点探究 启迪思维 探究重点,达标检测 检测评价 达标过关,自主预习,一、电流,1.电流:由电荷的定向移动形成. 形成电流的条件: (1)导体中有 ; (2)导体内存在 . 2.电流定义式:I_,其中:q表示在时间t内通过导体横截面的 . 单位: ,符号:A;常用的电流单位还有:毫安(mA)、微安(A). 1 A mA;1 A A.,自由电荷,电荷量

    2、,电场,安培,103,106,3.电流的方向:规定 的方向为电流的方向,则_的方向与电流的方向相反. 4.直流电: (1)直流电: 不随时间变化的电流. (2)恒定电流:方向和 都不随时间变化的电流.,正电荷定向移动,向移动,负电荷定,方向,强弱,二、欧姆定律,1.电阻:导体两端的 与通过导体的 大小之比. (1)定义式:R_. (2)单位: ,常用的单位还有千欧(k)、兆欧(M),且1 k M. (3)物理意义:反映 作用的大小.,电压,电流,欧姆(),103,106,导体对电流阻碍,2.欧姆定律:导体中的电流跟导体两端的电压U成 ,跟导体的电阻R成 . (1)表达式:I_. (2)适用范围

    3、:适用于 导电、 导电的纯电阻电路(不含电动机、电解槽等的电路),而对 导电、 导电不适用.,正比,反比,气体,金属,电解质溶液,半导体,三、导体的伏安特性曲线,1.伏安特性曲线:用纵坐标表示 ,用横坐标表示 ,这样画出的导体的IU图像叫做导体的伏安特性曲线. 2.线性元件和非线性元件: (1)线性元件:伏安特性曲线是一条 ,欧姆定律适用的元件,如_ 导体、 溶液. (2)非线性元件:伏安特性曲线是一条 ,欧姆定律不适用的元件.如 导体(日光灯、霓虹灯管中的气体)和 器件.,电流I,电压U,直线,金属,电解质,曲线,气态,半导体,答案,即学即用 1.判断下列说法的正误. (1)导体内没有电流时

    4、,就说明导体内部的电荷没有运动.( ) (2)电流既有大小,又有方向,是矢量.( ) (3)由R 知,导体的电阻由两端的电压和通过的电流决定.( ) (4)导体的电阻由导体本身的性质决定,跟导体两端的电压及流过导体的电流的大小无关.( ),答案,(5)对于确定的导体,其两端的电压和流过它的电流的比值等于它的电阻值.( ) (6)电阻的IU图像和UI图像为直线时,两种图像的斜率均表示电阻的倒数.( ),答案,2.如图1所示,是某导体的伏安特性曲线,由图可知,此导体的电阻是_.,25,图1,重点探究,导学探究 (1)金属导体中的自由电荷是什么?电解液中的自由电荷是什么?如何使自由电荷做定向移动?,

    5、一、电流,答案 自由电子 正、负离子 在导体内加上电场,使自由电荷受电场力作用而定向移动,答案,(2)如图2所示,AD表示粗细均匀的一段长为l的导体,两端加一定的电压,导体中的自由电荷沿导体定向移动的速率为v,设导体的横截面积为S,导体每单位体积内的自由电荷数为n,每个自由电荷的电荷量为q. AD导体中有多少个自由电荷?总电荷量是多少?,答案,图2,这些电荷都通过横截面D所需的时间是多少?,答案,图2,导体AD中的电流是多大?,答案,图2,答案 nqSv,知识深化 1.电流的方向 与正电荷定向移动的方向相同,与负电荷定向移动的方向相反.金属导体中电流的方向与自由电子定向移动的方向相反. 2.电

    6、流的大小 (1)I 是电流的定义式,InqSv是电流的决定式,故电流的大小与通过导体横截面的电荷量以及通电时间无关.,(2)电解液中应用I 计算电流时,q为正电荷总电荷量和负电荷总电荷量的绝对值之和. 3.电流是标量:电流虽然有方向但是它遵循代数运算法则. 4.从微观上看,电流InqSv,即I决定于导体中单位体积内的自由电荷数n、每个自由电荷的电荷量q、自由电荷定向移动的平均速率v和导体的横截面积S.,例1 如图3所示,电解池内有一价的电解液,t s内通过溶液内截面S的正离子数是n1,负离子数是n2,设元电荷为e,以下说法中正确的是 A.当n1n2时电流强度为零,答案,解析,图3,计算电流时,

    7、要分清形成电流的电荷种类,是只有正电荷或负电荷,还是正、负电荷同时定向移动.当正、负电荷都参与定向移动时,正、负电荷对电流的形成都有贡献.,针对训练1 某电解池,如果在1 s内共有51018个二价正离子和11019个一价负离子通过面积为0.1 m2的某截面,那么通过这个截面的电流是 A.0 B.0.8 A C.1.6 A D.3.2 A,答案,导学探究 现有两个导体电阻A和B,利用实验分别测量A和B的电压和电流,见下表.,答案,二、欧姆定律 电阻,(1)在图4坐标系中,用纵轴表示电压U、用横轴表示电流I,分别将A和B的数据在坐标系中描点,并作出UI图线.,图4,答案 (1)UI图线如图所示,(

    8、2)对同一导体,电流与电压的关系如何?U与I的 比值怎样?,答案,答案 对同一导体A或导体B,电流与它两端的电压成正比.导体A或导体B的电压与电流的比值是个定值,但两者的比值不相等.,(3)在电压U相同时,两个导体中的电流是否相同?谁对电流的阻碍作用大?,答案 在电压相同时,电流并不相同.B的电流小,说明B对电流的阻碍作用大.,知识深化 1.R 是电阻的定义式,比值表示一段导体对电流的阻碍作用.对给定的导体,它的电阻是一定的,与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. 2.I 是欧姆定律的数学表达式,表示通过导体的电流I与导体两端的电压U成正比,与

    9、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,适用条件是金属导电或电解质溶液导电(纯电阻电路). 3.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,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.,例2 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0.4 A.如果所加电压变为原来的2倍,则导体中的电流是多大?,答案 2 A,答案,解析,针对训练2 (多选)下列判断正确的是,答案,导学探究 研究导体中的电流与导体两端的电压之间的关系,可以用公式法,可以用列表法,还可以用图像法.分析图5中甲、乙两电学元件的IU图像,我们可以得出两元件的电流和电压有怎

    10、样的关系?,答案,三、导体的伏安特性曲线,答案 甲为非线性关系;乙为线性关系,电流与电压成正比.,图5,知识深化 1.IU图像与UI图像的区别 (1)坐标轴的意义不同:IU图像中,横坐标表示电压U、纵坐标表示电流I;UI图像中,横坐标表示电流I,纵坐标表示电压U. (2)图线斜率的意义不同:IU图像中,斜率表示电阻的倒数,UI图像中,斜率表示电阻,如图6所示,在图甲中R2R1,图乙中R2R1.,图6,2.IU图像是曲线时,导体某状态的电阻RP ,即电阻等于图线上点P(UP,IP)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,如图7所示.,图7,例3 (多选)如图8所示是某一导体的IU

    11、图像,图中45,下列说法正确的是 A.通过导体的电流与其两端的电压成正比 B.此导体的电阻R2 D.在导体两端加6.0 V的电压时,每秒通过导体截面的电荷量是3.0 C,答案,解析,图8,解析 由于导体的IU图像是一条过原点的倾斜直线,故通过导体的电流与其两端的电压成正比,选项A正确;,针对训练3 (多选)如图9所示为某一金属导体的伏安特性曲线,由图像可知 A.该导体的电阻随电压的升高而增大 B.该导体的电阻随电压的升高而减小 C.导体两端电压为2 V时,电阻为0.5 D.导体两端电压为2 V时,电阻为1 ,图9,答案,解析,达标检测,1.(对欧姆定律的理解)根据欧姆定律,下列判断正确的是 A

    12、.导体两端的电压为零,电阻即为零 B.导体中的电流越大,电阻就越小 C.当电压增大2倍时,电阻增大2倍 D.由I 可知,通过一段导体的电流跟加在它两端的电压成正比,答案,1,2,3,4,解析,5,解析 导体的电阻由导体本身的性质决定,公式R 只提供了测定电阻的方法,R与 只是在数值上相等,当导体两端不加电压时,导体的电阻仍存在,因此不能说导体的电阻与加在它两端的电压成正比,与导体中的电流成反比,故A、B、C错误.,1,2,3,4,5,2.(对I 的理解和应用)电路中有一电阻,通过电阻的电流为5 A,当通电5分钟时,通过电阻横截面的电子数为 A.1 500个 B.9.3751019个 C.9.3

    13、751021个 D.9.3751020个,答案,1,2,3,4,解析,5,3.(对伏安特性曲线的理解)(多选)甲、乙两个电阻,它们的伏安特性曲线画在同一个坐标系中,如图10所示,则 A.甲的电阻是乙的电阻的 B.把两个电阻两端加上相同的电压,通过甲的电流是通过乙的电流的两倍 C.欲使有相同的电流通过两个电阻,加在乙两端的电压应是加在甲两端电压的3倍 D.甲的电阻是乙的电阻的2倍,答案,1,2,3,4,图10,5,4.(对伏安特性曲线的理解)如图11所示为一小灯泡的伏安特性曲线,横轴和纵轴分别表示电压U和电流I.图线上点A的坐标为(U1,I1),过点A的切线与纵轴交点的纵坐标为I2,小灯泡两端的电压为 U1时,电阻等于,答案,解析,1,2,3,4,图11,5,1,2,3,4,5,5.(欧姆定律的应用)某金属导体两端所加电压为8 V时,10 s内通过某一横截面的电荷量为0.16 C,求: (1)导体的电阻;,答案,解析,1,2,3,4,答案 500 ,解析 电压U18 V, 10 s内通过某一横截面的电荷量q0.16 C,,5,(2)若导体两端电压为10 V,求通过导体的电流.,答案,解析,1,2,3,4,答案 0.02 A,解析 若导体两端电压为U210 V,,5,

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