2.3 歐姆定律
1 kω=103 ω
1 mω=106 ω 教師:1 ω的物理意義是什么?學生:如果在某段導體的兩端加上1 v的電壓,通過導體的電流是1 a,這段導體的電阻就是1 ω。所以1 ω=1 v/a 教師:要注意歐姆定律的適用條件:純電阻電路,如金屬導體和電解液。對于含有電動機等的非純電阻電路不適用。[投影]例題例:某電阻兩端電壓為16 v,在30 s內通過電阻橫截面的電量為48 c,此電阻為多大?30 s內有多少個電子通過它的橫截面?解析:由題意知u=16 v,t=30 s,q=48 c,電阻中的電流i= =1.6 a 據歐姆定律i= 得,r= =10 ω n= =3.0×1020個故此電阻為10ω,30 s內有3.0×1020個電子通過它的橫截面。[說明]使用歐姆定律計算時,要注意i、u、r的同一性(對同一個導體)。 2、導體的伏安特性 教師:用縱軸表示電流i,用橫軸表示電壓u,畫出的i—u圖線叫做導體的伏安特性曲線。如圖所示,是金屬導體的伏安特性曲線。
學生討論:在i—u曲線中,圖線的斜率表示的物理意義是什么?總結:在i—u圖中,圖線的斜率表示導體電阻的倒數。即k= 。圖線的斜率越大,電阻越小。教師:伏安特性曲線是過坐標原點的直線,這樣的元件叫線性元件。師生活動:用晶體二極管、電壓表、電流表、滑動變阻器、電鍵連成如左下圖所示的電路,改變電壓和電流,畫出晶體二極管的伏安特性曲線,右下圖所示,可以看出圖線不是直線。
教師:伏安特性曲線不是直線,這樣的元件叫非線性元件。 (三)課堂總結、點評 教師活動:讓學生概括總結本節的內容。請一個同學到黑板上總結,其他同學在筆記本上總結,然后請同學評價黑板上的小結內容。學生活動:認真總結概括本節內容,并把自己這節課的體會寫下來、比較黑板上的小結和自己的小結,看誰的更好,好在什么地方。 點評:總結課堂內容,培養學生概括總結能力。教師要放開,讓學生自己總結所學內容,允許內容的順序不同,從而構建他們自己的知識框架。 (四)實例探究 ☆歐姆定律的應用 【例1】兩電阻r1、r2的伏安特性曲線如右圖所示,由圖可知:(1)這兩電阻的大小之比r1∶r2為_______ a.1∶3 b.3∶1 c.1∶ d. ∶1 (2)當這兩個電阻上分別加上相同電壓時,通過的電流之比為_______ a.1∶3 b.3∶1 c.1∶ d. ∶1 解析:(1)由歐姆定律i= 可知,在i—u圖線中,圖線的斜率k= = ,即電阻的大小等于伏安特性曲線斜率的倒數。 r1∶r2=tan30°∶tan60°=1∶3 所以a選項正確。(2)由歐姆定律i= 可知,給r1、r2分別加上相同的電壓時,通過的電流與電阻成反比 i1∶i2=r2∶r1=3∶1,故b選項正確【例2】若加在某導體兩端的電壓變為原來的3/5時,導體中的電流減小了0.4 a.如果所加電壓變為原來的2倍,則導體中的電流多大? 解析:對歐姆定律理解的角度不同,求解的方法也不相同.本題可以有三種解法:解答一:依題意和歐姆定律得: ,所以i0=1.0 a 又因為 ,所以 a 解答二:由 得 a 又 ,所以 a 解答三:畫出導體的i—u圖像,如圖所示,設原來導體兩端的電壓為u0時,導體中的電流強度為i0. 當 時,i=i0-0.4 a 當u′=2u0時,電流為i2. 由圖知 所以i0=1.0 a i2=2i0=2.0 a 說明:(1)用i—u圖像結合比例式解題,顯得更直觀、簡捷。物理意義更鮮明。(2)導體的電阻是導體自身的一種屬性,與u、i無關,因而 ,用此式討論問題更簡單明了。
學 生 活 動
作 業 書面完成p48“問題與練習”第2、34、題;思考并回答第1、5題。
板 書 設 計 教 學 后 記