内容正文:
第三节 欧姆定律
摘要:本节涉及到两个问题:其一是一个实验定律(欧姆定律)通过导体中的电流与导体两端的电压成正比与导体的电阻成反比;其二是导体的伏安特性曲线即导体两端的电压随电流的变化关系。
关键词:欧姆定律 电阻 伏安特性曲线
教学目标:
(1)经历探究导体电压和电流的关系得过程,体会利用U-I图象来处理、分析实验数据、总结实验规律的方法。
(2)进一步体会用比值法定义物理量的方法,理解电阻的定义,理解欧姆定律。
(3)通过测绘小灯泡伏安特性曲线的实验,掌握利用分压的基本技能;知道伏安特性曲线,知道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。
课时安排:1课时
教学过程:
1.欧姆定律
在实际电路中,电流的强弱并不是按
或
计算的,而是用电流表来测量的。同样电路中两点之间的电压也是用电压表来测量的。
最早想方设法测两导体中电流和导体两端电压,并寻求它们之间关系得是德国物理学家欧姆。1826年,他从实验中发现:导体中的电流I跟导体两端的电压U成正比,跟导体的电阻成反比。
这个结论就是欧姆定律。
(1)欧姆定律
导体中的电流I跟导体两端的电压U成正比,跟导体的电阻成反比。
(2)表达式:
(3)适用条件:适用于金属导电很导电液导电。对气态导电和半导体元件不适用。
根据实验所得数据做出关于金属A和B的U-I图象,由图可知同一导体的U-I图象是一条过原点的直线。
说明同一导体,不管电流、电压怎么变化,电压跟电流的比值都是一个常数,即:
------电阻
2.电阻
自由电荷在导体中作定向移动时,由于不断地和其他的粒子碰撞而受到阻碍。描写导体对电流阻碍作用大小的物理量叫电阻。
(1)物理意义:导体对电流阻碍作用大小的物理量。
(2)定义:电压跟电流的比值。
(3)表达式:
R 是一个只跟导体本身的性质相关的物理量与U、I无关,U-I图象的斜率不同,则说明R不同。当U一定时,R越大,I就越小。
理论和时间研究表明,导体的电阻R跟它的长度l成正比,跟它的横截面积S成反比。(第六节)
------电阻定律。式子中的
取决于构成导体的材料,叫材料的电阻率。
单位是欧姆
,
3.导体的伏安特性曲线
欧姆定律也可以用图线来表示,用横轴表示导体两端的电压,纵轴表示通过导体的电流I,作出I-U图线叫做导体的伏安特性曲线。当温度一定时,金属导体的电阻不变,因此它的伏安特性