学高中物理人教选修同步辅导与检测欧姆定律.pptx

欧姆和欧姆定律的建立 乔治西蒙欧姆(Georg Simon Ohm,17871854)1787年3月16日生于德国埃尔兰根城，父亲是锁匠父亲自学了数学和物理方面的知识，并教给少年时期的欧姆，唤起了欧姆对科学的兴趣.16岁时他进入埃尔兰根大学研究数学、物理与哲学，由于经济困难，中途辍学，到1813年才完成博士学业欧姆是一个很有天才和科学抱负的人，他长期担任中学教师，由于缺少资料和仪器，给他的研究工作带来不少困难，但他在孤独与困难的环境中始终坚持不懈地进行科学研究，自己动手制作仪器第1页/共25页欧姆对导线中的电流进行了研究他从傅里叶发现的热传导规律受到启发，导热杆中两点间的热流正比于这两点间的温度差因而欧姆认为，电流现象与此相仿他猜想导线中两点之间的电流也许正比于它们之间的某种驱动力，即现在所称的电动势欧姆花了很大的精力在这方面进行研究开始他用伏打电堆作电源，但是因为电流不稳定，效果不好后来他接受别人的建议改用温差电池作电源，从而保证了电流的稳定性但是如何测量电流的大小，这在当时还是一个没有解决的难题开始，欧姆利用电流的热效应，用热胀冷缩的方法来测量电流，但这种方法难以得到精确的结果第2页/共25页后来他把奥斯特关于电流磁效应的发现和库仑扭秤结合起来，巧妙地设计了一个电流扭秤，用一根扭丝悬挂一磁针，让通电导线和磁针都沿子午线方向平行放置；再用铋和铜温差电池，一端浸在沸水中，另一端浸在碎冰中，并用两个水银槽作电极，与铜线相连当导线中通过电流时，磁针的偏转角与导线中的电流成正比实验中他用粗细相同、长度不同的八根铜导线进行了测量，得出了如下的等式：式中X为磁效应强度，即电流的大小；a是激发力(即温度差)有关的常数，即电动势；x表示导线的长度，b是与电路其余部分的电阻有关的常数，bx实际上表示电路的总电阻第3页/共25页这个结果于1826年发表.1827年欧姆又在动电电路的数学研究一书中，把他的实验规律总结成如下公式：SE式中S表示电流；E表示电动力，即导线两端的电势差，为导线对电流的传导率，其倒数即为电阻欧姆定律发现初期，许多物理学家不能正确理解和评价这一发现，并提出怀疑和尖锐的批评研究成果被忽视，加上经济极其困难，使欧姆精神抑郁直到1841年英国皇家学会授予他最高荣誉的科普利金牌，才引起德国科学界的重视第4页/共25页第5页/共25页1电阻是一个只跟导体本身性质_而跟通过的电流_的物理量它反映了导体对电流的_作用定义式为 ，其单位是_，简称_符号是_常用单位还有千欧和兆欧答案：有关无关阻碍欧姆欧第6页/共25页2欧姆定律的内容是：导体中的电流跟导体两端的_成正比，跟导体的_成反比，公式为_3欧姆定律是个实验定律，实验表明该定律适用于_导电和_，对_和_并不适用答案：2电压U电阻R3金属电解质溶液导电气体导电半导体导电第7页/共25页4导体的伏安特性曲线：用横轴表示电压U，纵轴表示电流I，画出的IU关系图线叫做导体的伏安特性曲线，伏安特性曲线直观地反映出导体中的_与_的关系金属导体的伏安特性曲线是一_，直线的斜率为金属导体电阻的_答案：电压电流过原点的直线倒数第8页/共25页第9页/共25页一、欧姆定律1欧姆定律的实验探究结果分析(1)同一导体，不管电流、电压怎样变化，电压跟电流的比值U/I是一个常数(2)在同样的电压下，比值U/I大的，电流小，比值U/I小的电阻大，所以比值U/I反映了导体阻碍电流的性质，叫电阻，用字母R表示，则 .(3)B的电阻是A的1.5倍，在同一电压下，B中的电流是A中的 ，即对电阻不同的导体来说，导体中的电流跟它的电阻成反比第10页/共25页2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：.(3)单位：欧姆()，常用的还有k、M，且有1 103 k106 M.(4)物理意义：反映导体对电流阻碍作用的大小第11页/共25页3欧姆定律(1)内容：导体中的电流跟导体两端的电压成正比，跟导体的电阻成反比(2)表达式：.(3)适用条件：金属导电和电解液导电(4)三点透析欧姆定律：欧姆定律公式中的I、U、R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IU/R表明同一导体两端I与U成正比，与R成反比第12页/共25页 （双选）下列说法正确的是()A由 知，一段导体的电阻与它两端的电压及通过它的电流有正反比关系B比 值反映了导体阻碍电流的性质，即电阻C导体中没有电流通过时，导体电阻即为零D由 知，通过某一段导体的电流跟加在它两端的电压成正比第13页/共25页解析：导体的电阻取决于导体自身，与U、I无关，故A、C错误；比值 反映了导体对电流的阻碍作用，是电阻的定义式，即选项B正确；由欧姆定律可知，D正确答案：BD点评：欧姆定律的原式是 ，而公式 则是电阻的比值定义式，比值定义式中被定义的物理量与比值中的两个物理量无关，只决定于这两个量的比值大小第14页/共25页变式迁移1关于 ，下列说法正确与否？(1)当导体两端加一定电压时，测得通过它的电流越大的导体电阻越小；(2)使导体中通过一定电流所需的电压越小，导体电阻越小；(3)对一个确定的导体，若流过的电流越大，则导体两端电压也越大第15页/共25页解析：(1)当U一定时，I与R成反比，因此，导体电流越大，说明导体电阻越小说法(1)正确(2)当I一定时，U与R成正比，所需电压越小，说明导体电阻越小说法(2)正确(3)对一个确定的导体，R就一定，I与U成正比因此流过导体的电流越大，导体两端电压也越大所以说法(3)正确答案：见解析第16页/共25页二、导体的伏安特性曲线1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，画出的导体的IU图线叫做导体的伏安特性曲线(2)特点：伏安特性曲线的斜率等于电阻的倒数，即 如下图所示斜率越大，表示电阻越小第17页/共25页2线性元件的伏安特性曲线线性元件的伏安特性曲线是过原点的直线，反之伏安特性曲线为过原点的直线的电子元件为线性元件，如定值电阻等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所示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第18页/共25页 某小组同学通过实验描绘出小灯泡的IU图线，如下图所示，试根据图线中给出的参数，求出小灯泡在工作点A和B的电阻值分别为_、_.第19页/共25页第20页/共25页变式迁移 2如下图所示为两电阻RA、RB的伏安特性曲线，由图可知：第21页/共25页(2)当这两个电阻分别加上相同电压时，通过的电流之比为IAIB_.(3)当这两个电阻分别通过相同的电流时，电阻两端的电压之比UAUB_.第22页/共25页分析：在IU图象中，图线的斜率 对导体A和B，电阻RA和RB为定值，再结合欧姆定律解题 解析：(3)由UAIARA，UBIBRB，IAIB，得 UAUBRARB13，故A项正确 答案：(1)A(2)B(3)A第23页/共25页祝您第24页/共25页感谢您的观看。第25页/共25页