2019-2020年高中物理 歐姆定律學(xué)案 新人教版必修3.doc

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2019-2020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】 1.歐姆定律的建立過程及利用圖表和圖像處理實驗數(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.實驗探究的方法和圖像的描繪 【導(dǎo)學(xué)求思】 一、歐姆定律 1.歐姆定律的實驗探究 （1）實驗?zāi)康模? （2）實驗原理：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.實驗過程及數(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 0.42 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 （2）換用另一導(dǎo)體B代替A進(jìn)行實驗又可得到導(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 4.0 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：實驗結(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： （2）公式： ， （3）適用條件： （4）此公式和電流公式的不同點： 二、導(dǎo)體的伏安特性曲線 1.伏安特性曲線 （1）定義： （2）特點： 2.線性元件： 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，二極管電阻較小，通過的電流較大；加反向 電壓時，二極管的電阻較大，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、乙兩個電阻，在相同時間內(nèi)流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，由于自由電子的熱運動加劇，所以電流增大 C.由可知，電流一定時，導(dǎo)體的電阻與電壓成正比，電壓一定時，電阻與電流 成反比 D.對給定的導(dǎo)體，比值是個定值，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 D.2.510-4 Ω和5.010-4 Ω 5.已知兩個導(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，電壓變化較小的圖像是屬于阻值較大 的那個電阻的 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， 這是因為 （ ） 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R的圖 線在圖中哪個區(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，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位置時，電源的總功率為16 W，電源的輸出功率為12 W.此時電 燈R1正常發(fā)光，求： (1)電燈阻值R1是多少?(設(shè)R1阻值恒定不變) (2)當(dāng)電鍵S斷開時，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)開始時通過電池的電流多大?電源的輸出功率多大? (2)要使R2實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? 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 【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的知識點。記錄下來 附： 描繪小燈泡的伏安特性曲線 一、實驗?zāi)康? 描繪小燈泡的伏安特性曲線并分析其規(guī)律 二、實驗原理 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 圖線是一條過原點的直線。但是實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 三、實驗步驟 1. 確定電流表、電壓表的量程，采用電流表外 接法，按圖連接號實驗電路。 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 連接起來，便得到伏安特性曲線。 5. 拆去實驗線路，整理好實驗器材。 四、注意事項 1. 本實驗要作出圖線，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 增加一個定值時，讀數(shù)一次電流值，調(diào)節(jié)滑片時應(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 （ ） 2. 在“描繪小燈泡的伏安特性曲線”實驗中， 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 。