2022年高中物理 歐姆定律學(xué)案新人教版必修3

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1、2022年高中物理 歐姆定律學(xué)案 新人教版必修3 【自學(xué)目標(biāo)】 1.掌握歐姆定律及其適用范圍,并能用來解決有關(guān)電路問題 2.知道導(dǎo)體的伏安特性和圖像,知道線性元件和非線性元件 【自學(xué)重難點(diǎn)】 1.歐姆定律的建立過程及利用圖表和圖像處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù) 2.歐姆定律的適用條件 3.對比值定義方法的理解 【知識連接】 1.部分電路歐姆定律知識和圖像的描繪獲取信息的方法 2.實(shí)驗(yàn)探究的方法和圖像的描繪 【導(dǎo)學(xué)求思】 一、歐姆定律 1.歐姆定律的實(shí)驗(yàn)探究 (1)實(shí)驗(yàn)?zāi)康模?

2、 (2)實(shí)驗(yàn)原理:用電壓表測導(dǎo)體兩端的電壓,用電流表 測導(dǎo)體中的電流,觀察并記錄數(shù)據(jù),在坐標(biāo)系中作 出圖像進(jìn)行探究分析,找到規(guī)律,電路圖如 圖所示。 2.實(shí)驗(yàn)過程及數(shù)據(jù)處理 (1)把導(dǎo)體A接在電路中的M、N兩點(diǎn)間,閉合開關(guān)S, 調(diào)節(jié)滑動變阻器的滑片,可以得到關(guān)于導(dǎo)體A的幾組電壓和電流數(shù)據(jù),下表是測得的 一組數(shù)據(jù) 電壓 V 0 2.0 4.0 6.0 8.0 10.0 電流 A 0 0.20 0.

3、42 0.6 0.78 0.98 U/V 10.0 8.0 6.0 4.0 2.0 0 0.20 0.40 0.60 0.80 1.00 用描點(diǎn)法在下面的直角坐標(biāo)系中作出A導(dǎo)體的 圖像,得到一條過原點(diǎn)的直線 結(jié)論:表明導(dǎo)體A中的電流跟它兩端電壓 對A導(dǎo)體來說U/I是個(gè) (2)換用另一導(dǎo)體B代替A進(jìn)行實(shí)驗(yàn)又可得到導(dǎo)體B的 幾組電壓、電流數(shù)據(jù),如下表所示: 在上面的直角坐標(biāo)系中畫出它的圖像 電壓 V 0 2.0

4、4.0 6.0 8.0 10.0 電流 A 0 0.13 0.28 0.40 0.54 0.66 結(jié)論:表明導(dǎo)體B中的電流跟它兩端電壓 3.結(jié)論:實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析: (1)同一導(dǎo)體,不管電流、電壓怎樣變化,電壓跟電流的比值是 (2)在同樣的電壓下,比值大的電流 ,比值小的電流 ,所以比值 反映了導(dǎo)體對電流的 作用,叫 ,用字母 表示,公式: 4.歐姆定律 (1)內(nèi)容:

5、 (2)公式: , (3)適用條件: (4)此公式和電流公式的不同點(diǎn): 二、導(dǎo)

6、體的伏安特性曲線 1.伏安特性曲線 (1)定義: (2)特點(diǎn): 2.線性元件:

7、 3.非線性元件: 4.二極管的伏安特性曲線(參考課本的47頁圖2.3-5) (1)二極管具有單向?qū)щ娦?,加正向電壓時(shí),二極管電阻較小,通過的電流較大;加反向 電壓時(shí),二極管的電阻較大

8、,通過二極管的電流很小。 (2)由圖像可以看出隨電壓的增大,圖線的斜率在增大,表示其電阻隨電壓升高而減小。 【鞏固練習(xí)】 一、課本P48的問題與練習(xí) 二、補(bǔ)充練習(xí) 1.下列說法中正確的是 ( ) A.由知道,一段導(dǎo)體的電阻跟它兩端的電壓成正比,跟通過它的電流成反比 B.比值反映了導(dǎo)體阻礙電流的性質(zhì),即電阻 C.導(dǎo)體電流越大,電阻越小 D.由知道,通過一段導(dǎo)體的電流跟加在它兩端的電壓成正比 2.今有甲、乙兩個(gè)電阻,在相同時(shí)間內(nèi)流

9、過甲的電荷量是乙的2倍,甲、乙兩端的電壓之比 為1:2, 則甲、乙兩個(gè)電阻阻值的比值為 ( ) A.1:2 B.1:3 C.1:4 D.1:5 3.關(guān)于電流和電阻,下列說法中正確的是 ( ) A.電流的方向與導(dǎo)體中電荷的定向移動方向相同 B.金屬導(dǎo)體溫度升高時(shí),由于自由電子的熱運(yùn)動加劇,所以電流增大 C.由可知,電流一定時(shí),導(dǎo)

10、體的電阻與電壓成正比,電壓一定時(shí),電阻與電流 成反比 D.對給定的導(dǎo)體,比值是個(gè)定值,反映導(dǎo)體本身的一種性質(zhì) U/V I 10 8 II 6 4 2 1 2 3 I/×10-3A 4.如圖所示,圖線I 和圖線II所表示的電阻值分別為( ) A.4Ω和2Ω B.0.25Ω和0.5Ω C.4kΩ和2kΩ

11、 D.2.5×10-4 Ω和5.0×10-4 Ω 5.已知兩個(gè)導(dǎo)體的電阻之比,那么( ) A.若導(dǎo)體兩端的電壓相等,則 B.若導(dǎo)體兩端的電壓相等,則 C.若導(dǎo)體中電流相等,則 D.若導(dǎo)體中電流相等,則 6.根據(jù)部分電路歐姆定律,下列判斷正確的有 ( ) A.導(dǎo)體兩端的電壓越大,電阻就越大 B.導(dǎo)體中的電流越大,電阻就越小 C.比較幾只電阻的圖像可知,電流變化相同時(shí),電壓變化較小的圖像是屬于阻值較大 的那個(gè)電阻的

12、 D.由可知,通過一段導(dǎo)體的電流跟加在它兩端的電壓成正比 7.如果導(dǎo)體中產(chǎn)生了電流,則 ( ) A.導(dǎo)體兩端的電壓不為零,導(dǎo)體內(nèi)部的場強(qiáng)為零 B.導(dǎo)體兩端的電壓為零,導(dǎo)體內(nèi)部的場強(qiáng)不為零 C.導(dǎo)體兩端的電壓不為零,導(dǎo)體內(nèi)部的場強(qiáng)也不為零 D.導(dǎo)體兩端的電壓為零,導(dǎo)體內(nèi)部的場強(qiáng)為零 8.鳥兒落在110kV的高壓輸電線上,雖然通電的高壓線是裸露電線,但鳥兒仍然安然無疑, 這是因?yàn)?

13、 ( ) A.鳥有耐高壓的天性 B.鳥腳是干燥的,所以鳥體不導(dǎo)電 C.鳥兩腳間的電壓幾乎為零 I R1 I II R2 III U D.鳥體電阻極大,所以無電流通過 9.如圖所示,兩個(gè)電阻R1 、R2 的圖線,把兩電 阻R1 、R2 并聯(lián)后的電阻為R,則電阻

14、R的圖 線在圖中哪個(gè)區(qū)域 ( ) A. 區(qū)域I B.區(qū)域II C.區(qū)域III D.不能確定 10.若加在某導(dǎo)體兩端的電壓變?yōu)樵瓉淼?/5時(shí),導(dǎo) 體中的電流減小了0.4A.如果所加電壓變?yōu)樵瓉淼?倍,則導(dǎo)體中的電流多大? 11.如圖所示,變阻器R2的最大電阻是10 Ω,R3=5 Ω,電源的內(nèi)電阻r=1 Ω,當(dāng)電鍵S閉 合,變阻器的滑片在中點(diǎn)位置時(shí),電源的總功率為16 W,電源的輸出功率為12 W.此時(shí)電 燈R1正常發(fā)光,求: (1)電燈阻

15、值R1是多少?(設(shè)R1阻值恒定不變) (2)當(dāng)電鍵S斷開時(shí),要使電燈正常工作,應(yīng)使變阻器的電阻改變多少? 如圖所示的電路中,電源由6個(gè)電動勢E0=1.5 V、內(nèi)電阻r0=0.1 Ω的電池串聯(lián)而成;定值電阻R1=4.4 Ω,R2=6 Ω,R2允許消耗的最大電功率為Pm=3.375 W,變阻器開始接入電路中的電阻R3=12 Ω,求: (1)開始時(shí)通過電池的電流多大?電源的輸出功率多大? (2)要使R2實(shí)際消耗的功率不超過允許的最大值,可變電阻R3的取值范圍是什么?                    

16、 【知識歸納和學(xué)習(xí)反思】 通過以上問題的學(xué)習(xí),你學(xué)到了哪些知識?仔細(xì)思考哪些是易混易錯(cuò)的知識點(diǎn)。記錄下來 附: 描繪小燈泡的伏安特性曲線 一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康? 描繪小燈泡的伏安特性曲線并分析其規(guī)律 二、實(shí)驗(yàn)原理 根據(jù)歐姆定律,在純電阻電路中,電阻兩端的電壓和通過電阻的電流呈線性關(guān)系,即 圖線是一條過原點(diǎn)的直線。但是實(shí)際電路中由于各種因素的影響,圖線就可能不是 直線。用伏安法分別測出燈泡兩端電壓及通過的電流便可繪出圖線,其原理圖如圖 所示

17、 三、實(shí)驗(yàn)步驟 1. 確定電流表、電壓表的量程,采用電流表外 接法,按圖連接號實(shí)驗(yàn)電路。 2. 把滑動變阻器的滑片調(diào)節(jié)到使接入電路中的 電阻值最大的位置,電路經(jīng)檢查無誤后,閉合 開關(guān)S 3. 改變滑動變阻器滑片的位置,讀出幾組相應(yīng)的電流表、電壓表的示數(shù),記錄下來,斷開 開關(guān)S 4. 在坐標(biāo)紙上建立一個(gè)直角坐標(biāo)系,縱軸表示電流,橫軸表示電壓,用平滑曲線將數(shù)據(jù)點(diǎn) 連接起來,便得到伏安特性曲線。 5. 拆去實(shí)驗(yàn)線路,整理好實(shí)驗(yàn)器材。 四、注意事項(xiàng) 1. 本實(shí)驗(yàn)要作出圖線,要求測出一組包括0在內(nèi)的電壓值、電流值,因此變阻器要 采用分壓接法 2.由于

18、小燈泡電阻較小,故應(yīng)采用電流表外接法。 3.開關(guān)閉合前滑動變阻器的滑片應(yīng)移到接入電路中的阻值最大處。 4.開關(guān)閉合后,調(diào)節(jié)滑動變阻器滑片的位置,使燈泡的電壓逐漸增大,可在電壓表讀數(shù)每 增加一個(gè)定值時(shí),讀數(shù)一次電流值,調(diào)節(jié)滑片時(shí)應(yīng)注意電壓表的示數(shù)不要超過小燈泡的額 定電壓。 5. 所畫出的圖線為曲線的原因是金屬電阻率隨溫度升高而變大。 五、鞏固練習(xí) 1.為探究小燈泡L的伏安特性,連接好如圖 所示的電路圖,閉合開關(guān),通過移動滑動變 阻器的滑片,使通過小燈泡的電流由0開始 逐漸增大,直到小燈泡正常發(fā)光,有電流表 和電壓表得到的多組讀數(shù)描繪出的圖 像應(yīng)是下列哪一個(gè) ( ) 2. 在“描繪小燈泡的伏安特性曲線”實(shí)驗(yàn)中, 用導(dǎo)線按圖連接電路,電路中 所有元器件都是完好,且電壓表和電流表已調(diào) 零,閉合開關(guān)后: (1)若電壓表的示數(shù)為2V, 電流表的示數(shù)為 0,小燈泡不亮,則斷開的導(dǎo)線為 (2) 若電壓表的示數(shù)為0, 電流表的示數(shù)為 0.3A, 小燈泡亮,則斷開的導(dǎo)線為 (3)若反復(fù)調(diào)節(jié)滑動變阻器,小燈泡亮度發(fā)生變化,但電壓表、電流表的示數(shù)不能調(diào)為 0, 則斷開的導(dǎo)線為 。

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