内容正文:
§2.3 欧姆定律
手电筒内电池用久了,灯泡会变暗;电压低时,照明灯泡也会变暗。在日常生活中,一些家用电器或电子元件的铭牌上标有“220V,0.5A”字样,你能推算出其电阻值吗?导体中的电流跟导体两端的电压有什么关系呢?
想一想
E
S
R
A
V
分压电路
限流电路
在相同的电路元件下,改变连接方式,判断哪个电路中通过导体B的电压(电流)变化范围比较大?
B
E
S
R
A
V
B
议一议
分压式电路的电压可以从0—U范围内连续变化,所变化范围大。
乔治·西蒙·欧姆(Georg Simon Ohm,1787年3月16日 [1] ——1854年7月6日),德国物理学家。欧姆发现了电阻中电流与电压的正比关系,即著名的欧姆定律;他还证明了导体的电阻与其长度成正比,与其横截面积和传导系数成反比;以及在稳定电流的情况下,电荷不仅在导体的表面上,而且在导体的整个截面上运动。电阻的国际单位制“欧姆”以他的名字命名。欧姆的名字也被用于其他物理及相关技术内容中,比如“欧姆接触”,“欧姆杀菌”,“欧姆表”等。
1
探究导体中的电流跟导体两端电压的关系
控制电路 : 可以提供从零开始连续变化的电压
E
S
R
B
A
V
一、连接电路:
测量电路:测量电阻的电流和电压
实验器材
电路连接
方法(1)直接观察(2)图像法
I
U
O
B
A
0.1
I/U
0.2
电压(V)
电流(A)
电流(A)
B
导体
A
二、数据处理(温度不变)
2.50
0.25
2.00
0.20
1.50
0.15
1.00
0.10
0.50
0.05
0.40
0.30
0.20
0.10
0.50
结论:对同一导体,导体中的电流跟导体两端的电压成正比。
I-U图像是过原点的直线。
三、确定常数k:
对于同一导体,电流与电压之比是一个常数,与电流、电压无关。不同的导体比值不同。
在电压相同的情况下,k越大的导体电流越大。说明导体对电流的阻碍作用越弱。
1.为什么说常数k反映了导体本身的性质?
2.常数 k反映了导体的什么性质?
0.1
I/U
0.2
电压(V)
电流(A)
电流(A)
B
导体
A
2.50
0.25
2.00
0.20
1.50
0.15
1.00
0.10
0.50
0.05
0.40
0.30
0.20
0.10
0.50
3.用常数k反映了导体对电流的阻碍作用方便吗?
不太方便
(温度不变)
0.1
I/U
0.2
电压(V)
电流(A)
电流(A)
B
导体
A
2.50
0.25
2.00
0.20
1.50
0.15
1.00
0.10
0.50
0.05
0.40
0.30
0.20
0.10
0.50
4.怎样改进才能方便地反映导体对电流的阻碍作用?
用1/k即用U/I比值反映导体对电流的阻碍作用强弱比较方便。
做U-I图象
1、U-I 图像是一条过原点的直线;
2、同一导体,电压与电流的比值为定值.
I
U
O
B
A
思考:U与I的比值,在数值上代表了什么意义?
反映了导体的什么属性?
10
U/I
5
电压(V)
电流(A)
电流(A)
B
导体
A
2.50
0.25
2.00
0.20
1.50
0.15
1.00
0.10
0.50
0.05
0.40
0.30
0.20
0.10
0.50
代表电阻R,反映导体对电流阻碍作用的物理量.
3、定义式:
5、矢量标量:标量
4、决定因素:导体本身的性质决定,与电流和电压无关(温度不变)
1、物理意义(引入目的):反映了导体对电流的阻碍作用的大小。
6、单位:
7、测量方法:伏安法等。
比值法,度量式
R与U、I无正反比
适用于柱形金属导体和电解液。
国际制单位是欧姆,符号为 Ω ,常用单位:千欧kΩ 、兆欧M Ω
1Ω=1V/A 1M Ω =103 kΩ =106 Ω
2、定义:加在导体两端的电压与通过它的电流的比值
决定式:
2
电阻R
若R不变:
0.1
I/U
0.2
电压(V)
电流(A)
电流(A)
B
导体
A
2.50
0.25
2.00
0.20
1.50
0.15
1.00
0.10
0.50
0.05
0.40
0.30
0.20
0.10
0.50
结论:导