2017-2018学年高中物理 第二章 恒定电流 第3节 欧姆定律教学案 新人教版选修3-1
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第三节欧姆定律知识与技能:1、掌握欧姆定律的内容及其适用范围,并能用来解决有关电路的问题2、知道什么是线性元件与非线性元件,理解伏安特性曲线的意义。
3、知道电阻的定义式,理解电阻大小与电压和电流无关。
过程与方法:通过演示实验,能够连接电路,并画出小灯泡的伏安特性曲线。
情感态度与价值观:体会实验中处理数据的方法教学重点:欧姆定律内容及适用范围教学难点:伏安特性曲线分析我们已经在恒定电流的前两节讲过电源电动势和电流,请大家思考:电路中产生电流的条件是什么?(闭合,电路两端有恒定的电势差即电压)这一节我们就来学习导体中电流与导体两端电压的关系,即欧姆定律(板书)一、导体的电阻在讲欧姆定律之前,首先回顾一下我们在初中已经学过导体的电阻,下面我们用演示实验来重新说明一下导体电阻的电压与电流关系,并画出其U-I图象。
1、器材:待测电阻(10欧,2021,电压表(3V)电流表(0.6A)电源干电池两节滑动变阻器2021滑动变阻器作用:1保护待测电阻2调节待测电阻两端电压变化2、器材连接滑动变阻器:幻灯片播放两种电路连接,分析两种电路连接方式的优缺点:1)简易程度2)U变化范围3、实验操作:1)开关断开,已连接好器材。
(电压表与电流表用传感器代替,示波器设置电压为025/格,电流为00025/格)2)滑动变阻器滑至最左端(U=0),闭合开关。
3)需要改变变阻器阻值,每改变一次,记录一组(U,I)数据。
(请学生辅助)4)计算机中示波器分析图象。
(在黑板附板书画R1的U-I图象)5)换另一阻值电阻,重复实验。
(在黑板附板书画R2的U-I图象)4、分析数据1)U增大时,I如何变化,U/I比值如何变化?2)不同R值,比值不同可见U/I表示电阻本身一个物理量,引出电阻定义式:R=U/I3)两电阻两端加同一电压U0时,I值不同,表明电阻对电流的阻碍作用不同4)比值法定义的物理量,例举,强调比值法定义物理量的重要性。
有了电阻的定义,我们可以导出欧姆定律的定义式二、欧姆定律1、I=U/R:导体中电流与导体两端电压成正比;与导体电阻成反比。
物理欧姆定律教案高中一、教学目标:1. 理解欧姆定律的基本概念和表达式;2. 掌握欧姆定律的应用方法;3. 能够解决欧姆定律相关的问题。
二、教学重点:1. 欧姆定律的概念和表达式;2. 欧姆定律的应用方法。
三、教学难点:1. 欧姆定律的应用场景;2. 欧姆定律相关问题的解决方法。
四、教学准备:1. 教材《物理》课本;2. 实验器材:电流表、电压表、电阻器、导线等;3. PPT课件。
五、教学步骤:1. 导入:通过一个简单的问题引入欧姆定律的概念,如:如果一个电阻为5欧姆的电器接通220V 的电压,求通过电器的电流是多少?2. 提出问题:让学生自己思考并回答问题,引出欧姆定律的表达式I=U/R,并解释其中的含义。
3. 实验演示:进行一个简单的实验演示,使用电流表和电压表测量电流和电压,验证欧姆定律的实验结果。
4. 讲解欧姆定律的应用方法:解释欧姆定律的应用方法,包括计算电流、电压、电阻等问题的步骤和技巧。
5. 练习与讨论:让学生进行一些相关的练习,如计算电路中的电流和电压,分析电路中的电阻变化等,并进行讨论和解答疑问。
6. 总结:总结欧姆定律的重要性和应用范围,强调物理中欧姆定律的普适性,并对学生的学习成果进行评价和反馈。
七、板书设计:欧姆定律:I=U/R应用方法:计算电路中的电流、电压、电阻等问题八、教学反思:通过本节课的教学,学生能够充分理解欧姆定律的基本概念和表达式,掌握欧姆定律的应用方法,能够解决欧姆定律相关的问题。
在以后的教学中,可以通过更多的实验和示例来帮助学生进一步理解欧姆定律的原理和应用。
《欧姆定律》高中物理教案一、教学目标1.知识与技能:o理解欧姆定律的内容,知道电流、电压和电阻之间的关系。
o掌握欧姆定律的公式,并能进行简单的计算和应用。
2.过程与方法:o通过实验探究,引导学生发现电流、电压和电阻之间的关系,得出欧姆定律。
o培养学生的实验观察能力和数据分析能力。
3.情感态度与价值观:o激发学生对电路和欧姆定律相关知识的兴趣。
o培养学生的科学探究精神和团队合作能力。
二、教学重点与难点1.教学重点:欧姆定律的内容、公式及其应用。
2.教学难点:通过实验探究得出欧姆定律的过程。
三、教学准备1.实验器材:电源、滑动变压器、电流表、电压表、定值电阻、导线等。
2.多媒体课件:包含欧姆定律的相关内容、实验演示视频、例题解析等。
四、教学过程1.导入新课o回顾电流、电压和电阻的概念,引出它们之间可能存在的关系。
o提问学生:“电流、电压和电阻之间有什么关系?”引出本节课的主题。
2.新课内容讲解o欧姆定律的内容:在同一电路中,通过某段导体的电流跟这段导体两端的电压成正比,跟这段导体的电阻成反比。
o欧姆定律的公式:I = U/R,其中I为电流强度,U为电压,R为电阻。
o强调欧姆定律的适用条件:金属导电和电解液导电,纯电阻电路。
3.实验探究o分组进行实验,探究电流、电压和电阻之间的关系。
o引导学生设计实验电路,测量数据,记录实验结果。
o分析实验数据,引导学生发现电流、电压和电阻之间的关系,得出欧姆定律。
4.课堂练习与讨论o出示相关练习题,让学生运用欧姆定律进行电流、电压和电阻的计算。
o讨论欧姆定律在实际生活中的应用,如电路设计、电阻测量等。
5.课堂小结o总结本节课的主要内容,强调欧姆定律的内容、公式及其应用。
o提醒学生注意欧姆定律的适用条件,以及在实际问题中的灵活运用。
6.布置作业o要求学生完成相关练习题,巩固所学知识。
o鼓励学生进行拓展阅读或实验探究,了解欧姆定律在其他电路中的应用。
欧姆定律物理教案优秀5篇欧姆定律物理教案【篇1】一、教学目标1、了解电流形成的条件。
2、掌握电流强度的概念,并能处理简单问题。
3、巩固掌握,理解电阻概念。
4、理解电阻伏安特性曲线,并能运用。
二、重点、难点分析1、电流强度的概念、是教学重点。
2、电流强度概念、电阻的伏安特性曲线学生来说比较抽象,是教学中的难点。
三、教具学生直流电源(稳压),电压表,电流表,滑动变阻器,导线若干,开关,待测电阻。
四、主要教学过程(一)引入新课上一节课我们学习了电场,电场对放入其中的电荷有力的作用,促使电荷移动,知道电荷的定向移动形成电流.如:静电场中的导体在达到静电平衡状态之前,其中自由电荷在电场力作用下定向移动.电容器充放电过程中也有电荷定向移动.由于电流与我们生活很密切,所以我们有必要去认识它,这节课我们将在初中的基础上对电流作进一步了解。
(二)教学过程众所周知,人们对电路知识和规律的认识与研究,也如对其他科技知识的认识与研究一样,都经历了漫长的、曲折的过程.18世纪末,意大利著名医生伽伐尼受偶然发现的启迪,经进一步研究后,已能利用两种不同的金属与青蛙腿相接触而引起肌肉痉挛,于是伽伐尼电池诞生了.但他对此并不理解,认为这是青蛙体内产生了“动物电”.伽伐尼的发现引起了意大利著名物理学家伏打的极大兴趣.经过一番研究,伏打于1792年将不同的金属板浸入一种电解液中,组成了第一个直流电源——伏打电池.后来,他利用几个容器盛了盐水,把插在盐水里的铜板、锌板连接起来,电流就产生了。
1、电流(1)什么是电流?大量电荷定向移动形成电流。
(2)电流形成的条件:例如:静电场中导体达到静电平衡之前有电荷定向移动;电容器充放电,用导体与电源两极相接。
①导体,有自由移动电荷,可以定向移动.同时导体也提供自由电荷定向移动的'“路”.导体包括金属、电解液等,自由电荷有电子、离子等。
②导体内有电场强度不为零的电场,或者说导体两端有电势差,从而自由电荷在电场力作用下定向移动。
高中物理《欧姆定律》优秀教案设计一、教学目标:1. 让学生理解欧姆定律的定义和意义,掌握欧姆定律的表达式。
2. 培养学生运用欧姆定律解决实际问题的能力。
3. 引导学生通过实验探究,体验科学探究的过程和方法。
二、教学内容:1. 欧姆定律的定义和表达式。
2. 欧姆定律的应用。
三、教学重点:1. 欧姆定律的定义和表达式。
2. 欧姆定律的应用。
四、教学难点:1. 欧姆定律的理解和应用。
五、教学方法:1. 采用问题驱动的教学方法,引导学生通过实验和问题解决来理解欧姆定律。
2. 利用多媒体辅助教学,展示实验过程和结果,增强学生的直观感受。
3. 采用小组合作学习的方式,培养学生的团队合作能力。
教案内容:一、引入:1. 引导学生回顾电流、电压和电阻的概念。
2. 提问:电流、电压和电阻之间的关系是什么?二、探究欧姆定律:1. 引导学生进行实验,测量不同电压下通过电阻的电流。
2. 让学生记录实验数据,并引导学生分析数据,发现电流、电压和电阻之间的关系。
三、应用欧姆定律:1. 给学生发放应用题,让学生运用欧姆定律解决问题。
2. 引导学生解答应用题,并提供解题思路和方法。
1. 让学生回顾本节课所学的欧姆定律的定义和表达式。
2. 提问:欧姆定律的应用范围是什么?五、作业布置:1. 让学生完成课后练习题,巩固欧姆定律的知识。
2. 布置探究性作业,让学生进一步探索欧姆定律的拓展应用。
六、教学评估:1. 通过课堂提问,检查学生对欧姆定律的理解程度。
2. 通过实验报告,评估学生对欧姆定律的应用能力。
3. 通过课后作业,评估学生对欧姆定律的掌握情况。
七、教学拓展:1. 引导学生进一步研究欧姆定律在不同环境下的变化。
2. 介绍欧姆定律在现代科技领域的应用,如电子电路设计等。
八、教学反思:1. 反思教学过程中的有效性和学生的参与度。
2. 分析学生的反馈,调整教学方法和策略。
九、课堂小结:2. 强调欧姆定律在物理学和实际生活中的重要性。
2.3、欧姆定律演示:如图,方法按P46演示方案进行闭合S后,移动滑动变阻器触头,记下触头在不同位置时电压表和电流表读数。
电压表测得的是导体R两端电压,电流表测得的是通过导体R的电流,记录在下面表格中。
U/VI/A把所得数据描绘在U-I直角坐标系中,确定U和I之间的函数关系。
分析:这些点所在的图线包不包括原点?包括,因为当U=0时,I=0。
这些点所在图线是一条什么图线?过原点的斜直线。
即同一金属导体的U-I图象是一条过原点的直线。
把R换成与之不同的R,重复前面步骤,可得另一条不同的但过原点的斜直线。
结论:同一导体,不管电流、电压怎么样变化,电压跟电流的比值是一个常数。
这个比值的物理意义就是导体的电阻。
引出-------(1)、导体的电阻①定义:导体两端电压与通过导体电流的比值,叫做这段导体的电阻。
②公式:R=U/I(定义式)说明:A、对于给定导体,R一定,不存在R与U成正比,与I成反比的关系, R只跟导体本身的性质有关B、这个式子(定义)给出了测量电阻的方法——伏安法。
2019-2020学年高考物理模拟试卷一、单项选择题:本题共10小题,每小题3分,共30分.在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的1.关于固体、液体、气体和物态变化,下列说法中正确的是( )A .晶体一定具有各向异性的特征B .液体表面张力是液体内部分子间的相互作用C .0℃的铁和0℃的铜,它们的分子平均速率相同D .一定质量的某种理想气体状态改变时,内能不一定改变2.如图所示,水平传送带的质量9kg M =,两端点A B 、间距离4m L =,传送带以加速度22m/s a =由静止开始顺时针加速运转的同时,将一质量为1kg m =的滑块(可视为质点)无初速度地轻放在A 点处,已知滑块与传送带间的动摩擦因数为0.1,g 取210m/s ,电动机的内阻不计。
传送带加速到2m/s v =的速度时立即开始做匀速转动而后速率将始终保持不变,则滑块从A 运动到B 的过程中( )A .系统产生的热量为1JB .滑块机械能的增加量为3JC .滑块与传送带相对运动的时间是3sD .传送滑块过程中电动机输出的电能为5J3.物块M 在静止的传送带上匀加速下滑时,传送带突然转动,传送带转动的方向如图中箭头所示.则传送带转动后( )A .M 减速下滑B .M 仍匀加速下滑,加速度比之前大C .M 仍匀加速下滑,加速度与之前相同D .M 仍匀加速下滑,加速度比之前小4.如图甲所示,一滑块从固定斜面上匀速下滑,用t 表示下落时间、s 表示下滑位移、E k 表示滑块的动能、Ep 表示滑块势能、E 表示滑块机械能,取斜面底为零势面,乙图中物理量关系正确的是( )A.B.C.D.5.两辆汽车a、b在两条平行的直道上行驶。
高中物理《欧姆定律》优秀教案设计一、教学目标:1. 让学生理解欧姆定律的概念,掌握欧姆定律的表达式及其适用范围。
2. 培养学生运用欧姆定律解决实际问题的能力。
3. 引导学生通过实验探究,体会物理规律的发现过程,提高科学素养。
二、教学内容:1. 欧姆定律的定义及表达式2. 欧姆定律的适用范围3. 欧姆定律的实验探究4. 欧姆定律在实际问题中的应用三、教学重点与难点:1. 重点:欧姆定律的概念、表达式及适用范围。
2. 难点:欧姆定律的实验探究及在实际问题中的应用。
四、教学方法:1. 采用问题驱动法,引导学生主动探究欧姆定律。
2. 利用实验现象,让学生直观地理解欧姆定律。
3. 运用案例分析法,培养学生解决实际问题的能力。
4. 采用小组讨论法,提高学生的合作交流能力。
五、教学过程:1. 导入:通过生活中的实例,引出欧姆定律的概念。
2. 新课:讲解欧姆定律的定义、表达式及适用范围。
3. 实验探究:安排学生进行欧姆定律实验,观察实验现象,总结规律。
4. 案例分析:给出实际问题,让学生运用欧姆定律解决问题。
5. 巩固提高:布置课后习题,让学生进一步掌握欧姆定律。
6. 总结:对本节课内容进行总结,强调欧姆定律的重要性。
7. 作业:布置相关作业,巩固所学知识。
六、教学评价:1. 采用过程性评价和终结性评价相结合的方式,全面评估学生对欧姆定律的理解和应用能力。
2. 关注学生在实验探究、案例分析等环节的表现,鼓励学生积极参与、主动思考。
3. 设置不同难度的题目,考察学生对欧姆定律知识的掌握程度。
4. 结合学生的课堂表现、作业完成情况及课后反思,综合评价学生的学习效果。
七、教学资源:1. 教材:高中物理教材相关章节。
2. 实验器材:电阻、电流表、电压表等。
3. 多媒体课件:用于辅助教学,提高课堂效果。
4. 网络资源:相关科普文章、教学视频等。
八、教学进度安排:1. 课时:本节课计划安排2课时。
2. 教学环节:导入、新课、实验探究、案例分析、巩固提高、总结、作业、课后反思。
第3节 欧姆定律1.知道电阻的定义式,理解电阻大小与电压和电流无关. 2.掌握欧姆定律的内容及其适用范围,并能用来解决有关电路的问题. 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.一、欧姆定律 1.电阻(1)定义:导体两端的电压与通过的电流的比值叫做导体的电阻. (2)定义式:R =U I.(3)物理意义:反映导体对电流的阻碍作用. (4)单位:欧姆,符号是Ω. 2.欧姆定律(1)内容:导体中的电流跟导体两端的电压U 成正比,跟导体的电阻R 成反比. (2)公式:I =U R.(3)适用条件:欧姆定律对金属导体和电解质溶液适用,但对气态导体和半导体元件并不适用.二、导体的伏安特性曲线1.概念:用纵坐标表示电流I 、横坐标表示电压U ,这样画出的I -U 图象叫做导体的伏安特性曲线.2.图线的形状(1)直线:伏安特性曲线是一条过原点的直线的电学元件叫做线性元件. (2)曲线:伏安特性曲线是过原点的曲线的电学元件叫做非线性元件.判一判 (1)由I =U R知,通过一段导体中的电流跟加在它两端的电压成正比,与电阻R 成反比.( )(2)电阻反映了导体对电流阻碍作用的大小,其定义式为R =U I,所以电阻的大小与电压成正比,与电流成反比.( )(3)对于给定的导体,电阻是一定的,不管导体两端有无电压、导体中有无电流,电阻都是一定的,所以不能说电阻与电压成正比,与电流成反比.( )(4)导体的U -I 图线为曲线时,图线上各点切线的斜率表示导体的电阻.( ) (5)线性元件是指导体的伏安特性曲线为过原点的直线,即电流与电压成正比的元件,如金属导体、电解液等.( )提示:(1)√ (2)× (3)√ (4)× (5)√想一想 线性元件与非线性元件的根本区别是什么?提示:线性元件的电阻值不随电压和电流的改变发生变化,它的伏安特性曲线是一条经过原点的直线;非线性元件的电阻值随电压和电流的改变发生变化,它的伏安特性曲线是一条经过原点的曲线.做一做 (2018·桂林期末)有四个金属导体,它们的U -I 图象如图所示,电阻最小的导体是()A .aB .bC .cD .d提示:选A .由U =IR 可知电阻R 等于U -I 图线斜率,图线a 的斜率最小,电阻最小.对欧姆定律的理解和应用1.欧姆定律的“两性”(1)同体性:表达式I =UR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I =U R 和R =U I比较对于欧姆定律的理解,下列说法中错误的是( )A .由I =U R,通过电阻的电流跟它两端的电压成正比,跟它的电阻成反比 B .由U =IR ,对一定的导体,通过它的电流越大,它两端的电压也越大 C .由R =U I,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 D .对一定的导体,它两端的电压与通过它的电流的比值保持不变 [思路点拨] (1)R 由导体本身决定,与U 、I 无关. (2)U 由电源决定. (3)I 由U 和R 共同决定.[解析] 根据欧姆定律可知,通过电阻的电流跟它两端的电压成正比,跟它的电阻成反比,A 正确;对一定的导体,它两端的电压与通过它的电流的比值保持不变,即电阻不变,电流与电压成正比, 通过它的电流越大,它两端的电压也越大,B 、D 正确;导体的电阻与电压的大小无关,是由导体本身决定的,C 错误.[答案] C命题视角2 欧姆定律的应用若加在某导体两端的电压变为原来的35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,则导体中的电流为多大?[思路点拨] 解答本题时应把握以下三点: (1)不特别说明认为导体的电阻不变; (2)每次改变电压后对应的U 、I 比值不变;(3)对应同一导体,U I =ΔUΔI.[解析] 法一:依题意和欧姆定律得R =U 0I 0=3U 0/5I 0-0.4所以I 0=1.0 A又因为R =U 0I 0=2U 0I 2,所以I 2=2I 0=2.0 A .法二:由R =U 0I 0=ΔU 1ΔI 1=2U 0/50.4,得I 0=1.0 A .又R =U 0I 0=ΔU 2ΔI 2,所以ΔI 2=I 0,I 2=2I 0=2.0 A .法三:画出导体的I -U 图象,如图所示,设原来导体两端的电压为U 0时,导体中的电流为I 0, 当U =3U 05时,I =I 0-0.4 A .当U ′=2U 0时,电流为I 2. 由图知I 0-0.435U 0=I 0U 0=0.425U 0=I 22U 0 所以I 0=1.0 A ,I 2=2I 0=2.0 A . [答案] 2.0 A欧姆定律公式及变形(1)I =U R是欧姆定律的数学表达式,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,适用条件是金属或电解液导电(纯电阻电路).(2)R =U I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.(3)U =IR 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.【题组突破】1.根据欧姆定律,下列判断正确的是( ) A .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 .比较几个电阻的I -U 图象可知,电流变化相同时,电压变化较小的图象是属于阻值较大的那个电阻的图象D .由I =U R可知,通过一段导体的电流跟加在它两端的电压成正比解析:选D .导体的电阻由导体本身的性质决定,公式R =U I只提供了测定电阻的方法,R 与UI只是在数值上相等,当我们不给导体两端加电压时,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,A 、B 错误.由R =ΔUΔI 知C 错误.2.(多选)(2018·龙岩高二检测)已知两个导体的电阻之比R 1∶R 2=2∶1,那么( ) A .若两导体两端电压相等,则I 1∶I 2=2∶1 B .若两导体两端电压相等,则I 1∶I 2=1∶2 C .若导体中电流相等,则U 1∶U 2=2∶1 D .若导体中电流相等,则U 1∶U 2=1∶2解析:选BC .当电压相等时,由I =U R得I 1∶I 2=R 2∶R 1=1∶2,B 对,A 错;当电流相等时,由U =IR 得,U 1∶U 2=R 1∶R 2=2∶1,C 对,D 错.对伏安特性曲线的理解和应用1.伏安特性曲线即I -U 图线,横轴表示电压,纵轴表示电流,图线反映了电流随电压变化的规律.2.线性元件的I -U 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U -I 图象也是一条过原点的倾斜直线,但斜率表示电阻,要加以区别.如图所示,在图甲中R 2<R 1,图乙中R 2>R 1.3.非线性元件的I -U 图线是曲线,导体电阻R n =U n I n,即电阻等于图线上点(U n ,I n )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,如图丙.命题视角1 线性元件的伏安特性曲线如图所示的图象所对应的两个导体:(1)电阻关系R 1∶R 2为多少?(2)若两个导体中的电流相等(不为零)时,电压之比U 1∶U 2为多少? (3)若两个导体的电压相等(不为零)时,电流之比I 1∶I 2为多少?[解析] (1)因为在I -U 图象中,R =1k =ΔUΔI ,所以R 1=10×10-35×10-3 Ω=2 Ω,R 2=10×10-315×10-3 Ω=23 Ω,所以R 1∶R 2=2∶23=3∶1.(2)由欧姆定律得U 1=I 1R 1,U 2=I 2R 2, 由于I 1=I 2,则U 1∶U 2=R 1∶R 2=3∶1. (3)由欧姆定律得I 1=U 1R 1,I 2=U 2R 2, 由于U 1=U 2,则I 1∶I 2=R 2∶R 1=1∶3. [答案] (1)3∶1 (2)3∶1 (3)1∶3命题视角2 非线性元件的伏安特性曲线(多选)某导体中的电流随其两端电压的变化如图所示,则下列说法中正确的是( )A .该元件是非线性元件,所以不能用欧姆定律计算导体在某状态下的电阻B .加5 V 电压时,导体的电阻是5 ΩC .由图可知,随着电压的增大,导体的电阻不断减小D .由图可知,随着电压的减小,导体的电阻不断减小 [思路点拨] (1)R =U I可以计算任何情况下的电阻.(2)根据各点与坐标原点连线的斜率变化判断导体电阻变化.[解析] 虽然该元件是非线性元件,但可以用欧姆定律计算各状态的电阻值,A 错误;当U =5 V 时,I =1.0 A ,R =U I=5 Ω,B 正确;由题图可知,随电压的增大,各点到坐标原点连线的斜率越来越小,电阻越来越大,反之,随电压的减小,电阻减小,C 错误,D 正确.[答案] BD利用I -U 图象或U -I 图象求电阻应注意的问题(1)明确图线斜率的物理意义,即斜率等于电阻R 还是等于电阻的倒数.(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.(3)利用I -U 图象或U -I 图象求导体的电阻时,应利用ΔU 和ΔI 的比值进行计算,而不能用图象的斜率k =tan α,因为坐标轴标度的选取是根据需要人为规定的,同一电阻在坐标轴标度不同时直线的倾角α是不同的.【题组突破】1.如图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(U 1,I 1),过点A 的切线与纵轴交点的坐标为(0,I 2).当小灯泡两端电压为U 1时,其电阻等于( )A .I 1U 1 B .U 1I 1C .U 1I 2D .U 1I 1-I 2解析:选B .小灯泡两端电压为U 1时,通过小灯泡的电流为I 1,根据欧姆定律得R =U 1I 1. 2.如图所示是某晶体二极管的伏安特性曲线,下列说法正确的是( )A .加正向电压时,二极管电阻较小,且随着电压的增大而增大B .加反向电压时,二极管电阻较大,无论加多大电压,电流都很小C .无论是加正向电压还是加反向电压,电压和电流都不成正比,所以二极管是非线性元件D .二极管加正向电压时,电流随电压变化是一条直线解析:选C .由题图可知,二极管加正向电压时电流较大,电阻较小,且随电压的增大,图线与原点连线的斜率在增大,故电阻在减小.加反向电压时开始电流很小,但当反向电压很大时,二极管被击穿,电流剧增.故C 项正确.[随堂检测]1.(多选)根据欧姆定律,下列说法中正确的是( )A .由关系式U =IR 可知,导体两端的电压U 由通过它的电流I 和它的电阻R 共同决定B .由关系式R =U /I 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C .由关系式I =U /R 可知,导体中电流跟导体两端的电压成正比,跟导体的电阻成反比D .由关系式R =U /I 可知,对一个确定的导体来说,所加的电压跟通过导体的电流的比值是一定值解析:选CD .U =IR 和I =U /R 的意义不同,可以说I 由U 和R 共同决定,但不能说U 由I 和R 共同决定,因为电流产生的条件是导体两端存在电势差,A 错误,C 正确;可以利用R =U /I 计算导体的电阻,但R 与U 和I 无关,B 错误,D 正确.2.(多选)如图所示是电阻R 的I -U 图象,图中α=45°,由此得出( )A .通过电阻的电流与两端电压成正比B .电阻R =0.5 ΩC .因I -U 图象的斜率表示电阻的倒数,故R =1/tan α=1.0 ΩD .在R 两端加上6.0 V 的电压时,每秒通过电阻横截面的电荷量是3.0 C 解析:选AD .由I -U 图象可知,图线是一条过原点的倾斜直线,即I 和U 成正比,A 正确;而电阻R =U I =105Ω=2 Ω,B 错误;由于纵横坐标的标度不一样,故不能用tan α计算斜率表示电阻的倒数,C 错误;在R 两端加上6.0 V 电压时,I =U R =6.02A =3.0 A ,每秒通过电阻横截面的电荷量q =It =3.0×1 C =3.0 C ,D 正确.3.(多选)两个电阻R 1、R 2的伏安特性曲线如图所示,由图可知( )A .R 1为线性元件,R 2为非线性元件B .R 1的电阻R 1=tan 45°=1 ΩC .R 2的电阻随电压的增大而减小D .当U =1 V 时,R 2的电阻等于R 1的电阻解析:选AD .由图可知R 1的伏安特性曲线为过原点的直线,故R 1为线性元件,R 2的伏安特性曲线为曲线,故R 2是非线性元件,故A 正确;R 1的电阻不等于tan 45°,应为U 与I 的比值,大小为2 Ω,故B 错误;R 2为非线性元件,其中电阻大小仍等于某一时刻U 与I 的比值,D 正确;由图可知R 2随电压增大而增大,故C 错误.4.(2018·烟台二中月考)某同学做三种导电元件的导电性能的实验,根据所测量数据分别绘制了三种元件的I -U 图象,如图所示,则下述判断正确的是( )A .只有乙图正确B .甲、丙图的曲线肯定是误差太大C .甲、丙不遵从欧姆定律,肯定不可能D .甲、乙、丙三个图象都可能正确,并不一定有较大误差解析:选D .甲、乙、丙三个图象都可能正确,乙是定值电阻.甲的电阻随U 增大而减小,丙的电阻随U 增大而增大,都是可能存在的,并不一定有较大的误差,故D 选项正确.[课时作业] [学生用书P133(单独成册)]一、单项选择题1.在5 min 内,经过导体横截面的电荷量为5 C ,导体的电阻为60 Ω,则加在导体两端的电压为( )A .1 VB .60 VC .3 600 VD .5 V解析:选A .电流I =q t =55×60 A =160 A ,则U =IR =160×60 V =1 V .2.一个阻值为R 的导体两端加上电压U 后,通过导体横截面的电荷量q 与通电时间t 之间的关系为过坐标原点的直线,如图所示,此图线的斜率表示( )A .UB .RC .URD .R U解析:选C .在q -t 图象中,图线的斜率代表q t ,即电流,由欧姆定律I =U R可知,C 正确.3.(2018·杭州高二检测)某同学对四个电阻各进行了一次测量,把每个电阻两端的电压和通过它的电流在U -I 坐标系中描点如图,分别用R a 、R b 、R c 、R d 代表电阻的阻值,则( )A .R a >R dB .R d >R aC .R c >R bD .R b >R c解析:选A .连接aO 、bO 、cO 、dO ,U -I 图线的斜率表示电阻的大小,故R a >R d ,A 正确,B 错误;又因为O 、b 、c 三点在一条直线上,故R b =R c ,故C 、D 错误.4.(2018·嘉兴校级月考)某一导体的伏安特性曲线如图AB 段(曲线)所示,关于导体的电阻,以下说法正确的是( )A .B 点的电阻为12 Ω B .B 点的电阻为40 ΩC .导体的电阻因温度的影响改变了1 ΩD .导体的电阻因温度的影响改变了9 Ω 解析:选B .B 点的电阻为:R B =U I =61.5×10-1Ω=40 Ω,故A 错误,B 正确;A 点的电阻为:R A =30.1Ω=30 Ω,故两点间的电阻改变了(40-30) Ω=10 Ω,故C 、D 错误.5.(2018·浏阳校级月考)如图所示,电压U 不变,闭合开关S ,先调节电阻箱R 的电阻值到R 1,使电流计指针转到满刻度,再把R 调节到R 2,使电流计的指针转到满刻度的23,电流计的内阻等于( )A .R 2-R 1B .2R 2-R 1C .R 2-3R 1D .2R 2-3R 1解析:选D .调节电阻箱R 的阻值至R 1,电流计的指针达到满偏,则:I m =UR 1+R g,把电阻箱R 的电阻值调到R 2,电流计的指针转到满刻度的23,则:23I m =UR 2+R g,解得:R g =2R 2-3R 1,故D 正确.6.在如图甲所示的电路中,电源电动势为3.0 V ,内阻不计,L 1、L 2、L 3为3个相同规格的小灯泡,这种小灯泡的伏安特性曲线如图乙所示.当开关S 闭合后( )A .通过L 1的电流为通过L 2的电流的2倍B .L 1的电阻为7.5 ΩC .L 1消耗的电功率为0.75 WD .L 2消耗的电功率为0.375 W解析:选C .因L 1两端电压为3.0 V ,由题图乙读出此时通过L 1的电流为0.25 A ;L 2、L 3串联后与L 1并联在电源两端,故L 2、L 3每个小灯泡两端电压均为1.5 V ,由题图乙读出此时通过L 2、L 3支路的电流为0.20 A .由以上分析可知A 项不正确;L 1的电阻R 1=3.00.25 Ω=12 Ω,B 项不正确;L 1消耗的电功率P 1=I 1U 1=0.25×3.0 W =0.75 W ,C 项正确;L 2消耗的电功率P 2=I 2U 2=0.20×1.5 W =0.3 W ,D 项不正确.二、多项选择题 7.如图所示是某导体的伏安特性曲线,下列判断正确的是( ) A .导体的电阻是20 Ω B .导体的电阻是0.05 ΩC .导体两端的电压是10 V 时,通过导体的电流是0.5 AD .通过导体的电流是0.1 A 时,导体两端的电压是2.5 V解析:选AC .根据图象,由欧姆定律可得,导体电阻R =U I =40.2Ω=20 Ω,故A 正确,B 错误;当导体两端电压是10 V 时,通过导体的电流I =U ′1R 1=1020Ω=0.5 A ,故C 正确;当通过导体的电流是0.1 A 时,导体两端的电压U 2=I 1R =0.1 A ×20 Ω=2 V ,故D 错误.8.(2018·西宁校级期中)某导体中的电流I 随其两端电压U 的变化如图所示,则下列说法中正确的是( )A .加5 V 电压时,导体的电阻为0.2 ΩB .加12 V 电压时,导体的电阻为8 ΩC .随着电压的增大,导体的电阻不断增大D .随着电压的增大,导体的电阻不断减小解析:选BC .加5 V 电压时,电流为1.0 A ,则由欧姆定律可知,R =U I =51.0Ω=5 Ω,故A 错误;加12 V 电压时,电流为1.5 A ,则可得电阻为:R ′=121.5 Ω=8 Ω,故B 正确;由题图可知,随电压的增大,图象中的点与坐标原点的连线的斜率减小,则可知导体的电阻越来越大,故C 正确,D 错误.9.(2018·诸城期中)如图,四个虚线框均为正方形,A 、B 分别表示两个电阻R A 、R B 的U -I 图线,则( ) A .R A =4R B B .R B =4R AC .当A 、B 中的电流相等时,U A =4U BD .当A 、B 中的电压相等时,I B =4I A解析:选ACD .U -I 图线的斜率表示电阻值,由题图可知,A 的斜率为B 斜率的4倍,故有R A =4R B ,故A 正确,B 错误;当电流相等时,电压与电阻成正比,故U A =4U B ,故C 正确;当A 、B 中的电压相等时,电流与电阻成反比,故有I B =4I A ,故D 正确.10.小灯泡通电后其电流I 随所加电压U 变化的图线如图所示,P 为图线上一点,PN 为图线的切线,PQ 为U 轴的垂线,PM 为I 轴的垂线,则下列说法中正确的是( )A .随着所加电压的增大,小灯泡的电阻增大B .对应P 点,小灯泡的电阻为R =U 1I 2C .对应P 点,小灯泡的电阻为R =U 1I 2-I 1D .随着所加电压的增大,小灯泡的电阻减小解析:选AB .由图象可知,U 越大,I -U 图线的斜率越小,表示小灯泡的电阻越大,即A 对,D 错;R =U I中的U 、I 与小灯泡所处状态下的电压与电流相对应,即B 对,C 错.三、非选择题11.加在某导体上的电压变为原来的3倍时,导体中的电流增加了0.9 A ,如果所加电压变为原来的12时,导体中的电流变为多少?解析:设导体电阻为R ,导体上原来的电压为U 0,通过的电流为I 0,则当电压变为原来的3倍时,由欧姆定律得:I 0=U 0R ,I 0+0.9=3U 0R,由以上两式解得:U 0R=0.45 A . 当电压为12U 0时,I =U 02R =12×0.45 A =0.225 A .答案:0.225 A12.某同学利用如图所示的电路,研究加在标有“3.8 V ,0.3 A ”的小灯泡两端的电压和通过它的电流的关系,得到如下所示的数据.(1)描绘出小灯泡的U -I 曲线.(2)比较U 1=1.0 V 和U 2=3.0 V 时小灯泡的电阻大小,并说明其原因.(3)小灯泡两端的电压从零到额定电压变化时,小灯泡的最大电阻是多少?最大电功率是多少?解析:(1)小灯泡的U -I 图线如图所示.(2)R 1=1.00.160 Ω=6.25 Ω,R 2=3.00.274 Ω≈10.9 Ω,R 1<R 2,原因是随着电压的增大,通过小灯泡的电流增大,同时小灯泡的发热功率增加,随着温度的升高,小灯泡灯丝的电阻率增大,则小灯泡的电阻增大.(3)由图象可知,电流、电压达到最大时,小灯泡的电阻最大,因此,小灯泡的最大电阻为:R max =U I =3.800.310Ω≈12.3 Ω此时的电功率也最大:P max =UI =3.80×0.310 W =1.178 W .答案:(1)见解析图 (2)R 1<R 2 随着电压的增大,通过小灯泡的电流增大,同时小灯泡的发热功率增加,随着温度的升高,小灯泡灯丝的电阻率增大,则小灯泡的电阻增大 (3)12.3 Ω 1.178 W精美句子1、善思则能“从无字句处读书”。
第15课时第二章恒定电流第3节欧姆定律【课前准备】【课型】新授课【课时】1课时【教学三维目标】(一)知识与技能1.知道什么是电阻及电阻的单位.2.掌握欧姆定律,并能熟练地用来解决有关的电路问题.3.知道导体的伏安特性,知道什么是线性元件和非线性元件.学会一般元件伏安特性曲线的测绘方法.(二)过程与方法1.经历探究导体导体电压和电流关系的过程体会利用U-I图象来处理、分析试验数据、总结实验规律的方法.2.运用数学图象法处理物理问题,培养学生运用数学进行逻辑推理的能力(三)情感态度与价值观通过介绍欧姆的研究过程和“欧姆定律”的建立,激发学生的创新意识,重视学生对物理规律的客观性、普遍性和科学性的认识,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,培养他们学习上持之以恒的思想品质.【教学重点难点】重点:欧姆定律的内容、表达式、适用条件及利用欧姆定律分析、解决实际问题难点:伏安特性曲线的物理意义【教学方法】探究、讲授、讨论、练习【教学过程】【复习引入】【问题】什么是电流?【回答】大量电荷定向移动形成电流.【问题】电流形成的条件是什么?【回答】①导体,有自由移动电荷,可以定向移动.同时导体也提供自由电荷定向移动的“路”.导体包括金属、电解液等,自由电荷有电子、离子等.②导体内有电场强度不为零的电场,或者说导体两端有电势差,从而自由电荷在电场力作用下定向移动.【问题】我们已知电流形成必须要有电势差。
那么一段导体两端没有电压,会有电流通过吗?【回答】不能!【问题】既然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电压有什么关系呢?一、探究I-U关系【问题】我们用什么实验方法来进行探究呢?大家有什么实验思路吗?【回答】控制变量法,改变通过导体的电流,测出在不同电流下对应的同一导体的两端电压。
【问题】那么怎么改变通过导体的电流呢?【回答】滑动变阻器!通过移动划片,改变滑动变阻器接入电路的阻值,电路总阻值发生变化,电源电压一定,电路的电流自然发生变化。
2017-2018学年高中物理第二章恒定电流7 闭合电路的欧姆定律学案新人教版选修3-1编辑整理:尊敬的读者朋友们:这里是精品文档编辑中心,本文档内容是由我和我的同事精心编辑整理后发布的,发布之前我们对文中内容进行仔细校对,但是难免会有疏漏的地方,但是任然希望(2017-2018学年高中物理第二章恒定电流7 闭合电路的欧姆定律学案新人教版选修3-1)的内容能够给您的工作和学习带来便利。
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7 闭合电路的欧姆定律[学习目标] 1.了解内电路、外电路,知道电动势等于内外电路电势降落之和.2.掌握闭合电路欧姆定律并会进行有关计算.3。
会用闭合电路欧姆定律分析路端电压与负载的关系.一、闭合电路的欧姆定律[导学探究]如图1为闭合电路的组成.图1(1)在外、内电路中,沿着电流方向,各点电势如何变化?(2)若电源电动势为E,电路中的电流为I,在t时间内非静电力做功多少?内外电路中产生的焦耳热分别为多少?它们之间有怎样的关系?(3)闭合电路的电流I与电动势E、外电阻R和内电阻r的关系怎样?答案(1)在外电路中沿电流方向电势降低;在内电路中沿电流方向电势升高。
(2)EIt I2rt I2Rt EIt=I2Rt+I2rt(3)E=IR+Ir或I=错误![知识梳理]1。
内、外电路中的电势变化外电路中电流由电源正极流向负极,沿电流方向电势降低,内电路中电流由电源负极流向正极,沿电流方向电势升高。
2.闭合电路中的能量转化如图2所示,电路中电流为I,在时间t内,非静电力做的功等于内、外电路中电能转化为其他形式的能的总和,即EIt=I2Rt+I2rt。
图23。
闭合电路的欧姆定律(1)内容:闭合电路的电流跟电源的电动势成正比,跟内、外电路的电阻之和成反比。
第3节 欧姆定律一、欧姆定律┄┄┄┄┄┄┄┄① 1.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做导体的电阻,用R 表示。
(2)定义式:R =U I。
(3)单位:欧姆(Ω),常用的单位还有k Ω、M Ω,且1 Ω=10-3k Ω=10-6M Ω。
(4)物理意义:反映导体对电流阻碍作用的大小。
2.欧姆定律(1)内容:导体中的电流跟导体两端的电压U 成正比,跟导体的电阻R 成反比。
(2)表达式:I =U R。
(3)适用范围:适用于金属导电、电解液导电的纯电阻电路(不含电动机、电解槽等的电路),而对气体导电、半导体导电不适用。
[注意](1)欧姆定律是一个实验定律,是在金属导电的基础上总结出来的,定律中的电压U 、电流I 必须是相对于同一个导体或同一段电路而言的。
(2)对于给定的导体,电阻是一定的,不管导体两端有无电压、导体中有无电流,电阻都是一定的,所以不能说电阻与电压成正比,与电流成反比。
(3)应用公式时,应注意公式中的三个物理量I 、U 、R 是对应于同一纯电阻电路中同一时刻的值。
(4)对R =U I ,R 不变时,U 与I 成正比,R =ΔUΔI。
①[判一判]1.定值电阻满足R =UI,U 和I 变化时,二者变化的倍数相同(√)2.电阻越大,表示导体对电流的阻碍作用越大,导体的导电能力越强(×)3.对于金属导体,电压变化时,电阻可能随之变化(√)二、导体的伏安特性曲线┄┄┄┄┄┄┄┄②1.伏安特性曲线:用纵轴表示电流I ,用横轴表示电压U ,画出导体的I U 曲线。
2.图线意义:I U 图线上各点与坐标原点连线的斜率为导体的电阻的倒数。
3.两类元件(1)线性元件:导体的伏安特性曲线为过原点的直线,即电流与电压成正比的线性关系的元件,如金属导体、电解液等。
(2)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,如气体导体、二极管等。
4.二极管的伏安特性曲线(如图所示)(1)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,通过二极管的电流较小。
(2)由图象可以看出随电压的增大,图线的斜率在增大,表示其电阻随电压的升高而减小。
[注意]导体电阻R P =U PI P,即电阻等于图线上点(U P ,I P )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,如图所示。
②[填一填]如图所示的图象所对应的两个导体:(1)电阻关系为R 1∶R 2=________;(2)若两个导体中的电流相等(不为零)时,电压之比U 1∶U 2=________;(3)若两个导体的电压相等(不为零)时,电流之比I 1∶I 2=________。
解析:(1)因为在I U 图象中,R =1k =ΔU ΔI ,所以R 1=10×10-35 ×10-3 Ω=2 Ω,R 2=10×10-315×10-3Ω=23 Ω,所以R 1∶R 2=2∶23=3∶1。
(2)由欧姆定律得U 1=I 1R 1,U 2=I 2R 2,由于I 1=I 2,则U 1∶U 2=R 1∶R 2=3∶1。
(3)由欧姆定律得I 1=U 1R 1,I 2=U 2R 2,由于U 1=U 2,则I 1∶I 2=R 2∶R 1=1∶3。
答案:(1)3∶1 (2)3∶1(3)1∶3[典型例题]例1.若加在某导体两端的电压变为原来的35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,则导体中的电流为多大?[解析] 法一:依题意和欧姆定律得R =U 0I 0=3U 0/5I 0-0.4,所以I 0=1.0 A 。
又因为R =U 0I 0=2U 0I 2,所以I 2=2I 0=2.0 A 。
法二:由R =U 0I 0=ΔU 1ΔI 1=2U 0/50.4,得I 0=1.0 A 。
又R =U 0I 0=ΔU 2ΔI 2,所以ΔI 2=I 0,I 2=2I 0=2.0 A 。
法三:画出导体的I U 图象,如图所示,设原来导体两端的电压为U 0时,导体中的电流为I 0。
当U =3U 05时,I =I 0-0.4 A 。
当U ′=2U 0时,电流为I 2。
由图知I 0-0.435U 0=I 0U 0=0.425U 0=I 22U 0。
所以I 0=1.0 A ,I 2=2I 0=2.0 A 。
[答案] 2.0 A[点评] 应用I =U R ,U =IR ,R =U I时注意的问题(1)I =U R表示导体中的电流跟加在导体两端的电压成正比,跟导体自身的电阻成反比,R =U I是电阻的定义式,说明了一种测量电阻的方法,并不说明“电阻与导体两端的电压成正比,与通过导体的电流成反比”。
U =IR 表示在已知导体中的电流和导体的电阻时,可以计算导体两端的电压。
(2)运用欧姆定律解题时,应注意I 、U 、R 具有同时性,即U 、I 必须是导体上同一时刻对应的电压值和电流值。
导体的电阻一定时,U 和I 成正比,且R =ΔUΔI。
(3)以上公式只适用于纯电阻电路。
[即时巩固]1.某电压表的量程是0~15 V ,一导体两端电压为1.6 V 时,通过的电流为2 mA 。
现在若给此导体通以20 mA 电流,能否用这个电压表去测量导体两端的电压?解析:已知:U 1=1.6 V ,I 1=2 mA ,所以R =U 1I 1= 1.62×10-3Ω=800 Ω,当导体通以电流I 2=20 mA 时,加在导体两端的电压,U 2=I 2·R =20×10-3×800 V=16 V ,由计算可知,此时导体两端的电压超出电压表量程,所以不能用这个电压表测量导体两端的电压。
答案:不能[典型例题]例2.[多选]某导体中的电流随其两端电压的变化如图所示,则下列说法中正确的是( )A .该元件是非线性元件,所以不能用欧姆定律计算导体在某状态下的电阻B .加5 V 电压时,导体的电阻约是5 ΩC .由图可知,随着电压的增大,导体的电阻不断减小D .由图可知,随着电压的减小,导体的电阻不断减小[解析] 虽然该元件是非线性元件,但可以用欧姆定律计算各状态的电阻值,A 错误;当U =5 V 时,I =1.0 A ,R =U I=5 Ω,B 正确;由图可知,随电压的增大,各点到坐标原点连线的斜率越来越小,电阻越来越大,反之,随电压的减小,电阻减小,C 错误,D 正确。
[答案] BD[点评] 利用I U 图象或U I 图象求电阻应注意的问题(1)明确图线斜率的物理意义,即斜率等于电阻R 还是等于电阻的倒数。
(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。
(3)利用I U 图象或U I 图象求导体的电阻时,应利用ΔU 和ΔI 的比值进行计算,而不能用图象的斜率k =tan α,因为坐标轴标度的选取是根据需要人为规定的,同一电阻在坐标轴标度不同时直线的倾角α是不同的。
[即时巩固]2.[多选]如图是电阻R 的I U 图线,图中α=45°,由此得出( )A .通过电阻的电流与两端电压成正比B .电阻R =0.5 ΩC .因I U 图线的斜率表示电阻的倒数,故R =cot α=1.0 ΩD .在R 两端加6.0 V 电压时,每秒通过电阻横截面的电荷量是3.0 C解析:选AD 由于I U 图线为一直线,所以A 正确;由于R =U I 所以R =10 V5 A=2 Ω,故B 不对;由于两坐标单位不同,不能用公式R =cot α=1.0 Ω来计算,故C 不对;当U =6 V 时,I =U R=3 A ,每秒通过电阻横截面的电荷量由q =It 可知是3.0 C ,故D 对。
1.伏安法测电阻原理欧姆定律给了我们测量电阻的一种方法,由R =U I可知,用电压表测出电阻两端的电压,用电流表测出通过电阻的电流,就可求出待测电阻。
2.电流表的两种接法 (1)内、外接法的区别(2)选择内、外接的常用方法①直接比较法:当R x ≫R A 时,采用内接法,当R x ≪R V 时,采用外接法。
②公式计算法:当R x >R A R V (或R x R A >R V R x )时,用内接法,当R x <R A R V 时(或R x R A <R V R x),用外接法,当R x =R A R V 时,两种接法效果相同。
③试触法:如图所示,把电压表的接线端分别接b 、c 两点,观察两电表的示数变化,若电流表的示数变化明显,说明电压表的分流对电路影响大,应选用内接法,若电压表的示数有明显变化,说明电流表的分压作用对电路影响大,所以应选外接法。
[典型例题]例3.用伏安法测电阻,可采用如图所示的甲、乙两种接法。
如所用电压表内阻为5 000Ω,电流表内阻为0.5 Ω。
(1)当测量100 Ω左右的电阻时,宜采用________电路。
(2)现采用乙电路测量某电阻的阻值时,两电表的读数分别为10 V 、0.5 A ,则此电阻的测量值为________Ω,真实值为________Ω。
[解析] (1)R A R V = 5 000×0.5 Ω=50 Ω<R x ,R x 为大电阻,故电流表采用内接法误差较小,应用甲电路。
(2)如果采用乙电路,则有:R 测=U I =100.5 Ω=20 Ω,U R x +UR V =I ,解得R x =20.1 Ω。
[答案] (1)甲 (2)20 20.1[即时巩固]3.伏安法测电阻的接法有如图中甲、乙两种,下列说法正确的是( )A .两种接法完全等效B .按甲图接法,测量结果偏小C .若待测电阻的阻值很大,按甲图接法误差较小D .若待测电阻的阻值很小,按甲图接法误差较小解析:选C 甲为内接法,适合R ≫R A ,乙为外接法,适合R ≪R V ,由两种接法的特点可知,A 、B 、D 错,C 正确。
1.根据部分电路欧姆定律,下列判断正确的有( ) A .导体两端的电压越大,电阻就越大 B .导体中的电流越大,电阻就越小C .比较几只电阻的I U 图象可知,电流变化相同时,电压变化较小的图象是属于阻值较大的那个电阻的D .由I =UR可知,通过一段导体的电流跟加在它两端的电压成正比解析:选D R =U I只是电阻计算的定义式,U =0,I =0时 R 仍存在,即R 与U 和I 不存在正、反比关系。
对一段确定的导体而言,R 一定,故I 与U 成正比,D 对。
2.如图为给出的几种电学元件的电流与电压关系图象,对下图认识正确的有( )A .这四个图象都是伏安特性曲线B .这四种电学元件都是线性元件C .①②是线性元件,③④是非线性元件D .这四个图象中,直线的斜率都表示了电学元件的电阻解析:选C 伏安特性曲线是以I 为纵轴、U 为横轴的,所以A 错误;线性元件并不只是说I U 图象是直线,而必须是过原点的直线,所以只有①②是线性元件,③④不是线性元件,B 错误,C 正确;在U I 图象中,过原点的直线的斜率才是导体的电阻,选项D 错误。