内容正文:
第五章 欧姆定律
第1节 欧姆定律
初中物理
九年级上册 JK
1
1.通过经历科学探究的过程,进一步熟悉控制变量法,知道电流跟电压和电阻的关系.
2.理解欧姆定律及其变形公式的物理意义,能用欧姆定律公式进行简单计算.
3.会使用电压表、电流表及滑动变阻器.
4.会用图像法分析实验数据.
学习目标
2
我们上一章学习了电流、电压和电阻,它们分别在电路中起着非常重要的作用,它们之间有着怎样的关系呢?
课堂导入
电压是产生电流的原因
电压越高,电流可能越大
电阻表示导体对电流的阻碍作用
电阻越大,电流可能越小
初步讨论
新知探究
知识点1 探究电流跟电压、电阻的关系
实验设计:选一个定值电阻,通过它的电流可以用电流表测量,电阻两端的电压可用电压表测量,用电池和一个滑动变阻器串联制成可调节电压的电源。
实验器材:定值电阻1个,滑动变阻器1只,电流表、电压表各1只,电池2节,开关1个,导线若干。
新知探究
设计电路图
虚线框内电压不变的电源和一个滑动变阻器相当于一个可调节的电源电压。
新知探究
连接实物图
电流表测量通过定值电阻的电流,电压表测量定值电阻两端的电压。
新知探究
电流与电压有关,也与电阻有关。实验中,电流的变化是由电压引起的还是由电阻引起的?
新知探究
实验中,我们可以通过控制变量来探究:如果电压不变,那电流变化就是由电阻变化引起的。如果电阻不变,那电流变化就是由电压变化引起的。要找到规律,需要测量多组数据。
通过两个课题分别探究电流和电阻、电压的关系。
新知探究
课题1 探究电流和电压的关系
保持电阻不变,通过调节滑动变阻器来改变电阻两端的电压,分别读出每次的电压值和对应的电流值,填入实验表格。
进行实验
新知探究
实验数据
实验次序 电压U/V 电流I/A
1 2.4 0.24
2 1.8 0.18
3 1.2 0.12
R =10 Ω
新知探究
分析与论证
分析实验数据可知,通过导体的电流随电压的增大而增大,且电压与电流的比值不变。
结合图像可知,电阻一定时,电流与电压成正比。
新知探究
实验结论
导体的电阻一定时,通过导体的电流与它两端的电压成正比。
新知探究
课题2 探究电流和电阻的关系
更换阻值不同的电阻,通过调节滑动变阻器使电阻两端电压不变,分别记下每次电阻的阻值和对应的电流值,填入实验表格。
进行实验
新知探究
实验数据
实验次序 电阻R/Ω 电流I/A
1 5 0.6
2 10 0.3
3 20 0.2
U =2 V
新知探究
分析与论证
分析实验数据可知,通过导体的电流随电阻的增大而减小,且电流与电阻的乘积不变。结合图像可知,电压一定时,电流与电阻成反比。
新知探究
实验结论
导体两端的电压一定时,通过导体的电流与导体的电阻成反比。
新知探究
在探究电流与电压的关系时,滑动变阻器的作用是保护电路,改变电阻两端的电压。
在探究电流与电阻的关系时,滑动变阻器的作用是保护电路,保持电阻两端的电压不变。
滑动变阻器在实验中的作用:
新知探究
在探究“电阻一定时,通过导体的电流与导体两端电压的关系”的实验中,所用的实验器材有:电流表、电压表。10Ω的定值电阻,滑动变阻器、开关各一个,1.5V的干电池两节,导线若干。
随堂小测
(3)用开关“试触”时,电压表和电流表均无示数,这说明电路中存在故障。若故障是某一个元件发生了开路,则发生开路的元件可能是___(只有一个选项正确,请将正确选项的字母填在横线上)。
A.开关或定值电阻 B.定值电阻或电流表
C.开关,滑动变阻器或电流表 D.滑动变阻器,电压表或电流表
(1)用笔画线,将图甲所示的电路补充完整。
(2)闭合开关前,应将滑动变阻器的滑片移动到____端(选填“左”或“右”)。
左
C
随堂小测
(4)排除故障后,继续进行实验,并将实验数据记录在下表。请在图乙中画出电流I与电压U的关系图像。
随堂小测
(5)根据图像,可得出的探究结论是:______________________
________。
电阻一定时,电流和电压
成正比
随堂小测
早在1826年,欧姆就进行了类似的探究。经过近十年的不懈努力,欧姆巧妙地设计了电流扭秤—电流表的雏形,并用温差电池作电源,保证了电流的稳定性。经过大量实验得出了下面的结论。
导体中的电流,跟导体两端的电压成正比,跟导体的电阻成反比,这个结论叫做欧姆定律。
知识点2 欧姆定律
新知探究
欧姆定律公式
欧姆定律适用于从电源正极到负极之间整个电路或其中某一部分电路,并且是纯电阻电路,对于非纯电阻电路不成立。
注意:欧姆定律反