5.1 欧姆定律 课件 2023-2024学年物理教科版九年级上册

5.1 欧姆定律 ■考点一 探究电流跟电压的关系 实验器材 及实验电路 电流表 1 只、电压表1 只、定值电阻 1 只、滑动变阻器 1 只、电源 1 个、开关 1个、导线若干 实验方法 保持电阻不变，用电压表、电流测出多组定值电阻两端的电压值和通过该电阻的电流值，研究电流跟电压的关系 第 1 课时 探究电流跟电阻、电压的关系 考点清单解读 5.1 欧姆定律 续表 实验步骤 ①按电路图连接实物电路，在连接电路时开关应该断开； ②在闭合开关前，应将滑动变阻器连入电路中的电阻值调到最大； ③移动滑动变阻器滑片的位置，测出多组定值电阻两端的电压值和该电阻中的电流值，记录在表格里 实验结论 在电阻一定的情况下，导体中的电流跟导体两端的电压成正比 滑动变阻 器的作用 ①保护电路； ②改变定值电阻两端的电压 考点清单解读 典例 1 在探究通过导体的电流与导体两端电压的关系时，小明设计了如图 1 所示电路。 电源电压为 3 V 且保持不变，R为定值电阻。 5.1 欧姆定律 考点清单解读 （1）连接电路时，开关应处于 ______状态；闭合开关前滑动变阻器的滑片 P 应处于 _________ 处。 （2）闭合开关 S，发现电压表示数接近 3 V，电流表指针几乎不偏转，移动滑片 P 的过程中， 两表示数均无变化。 已知导线、仪表均完好，且接触良好，则故障原因是 ______________。 （3）排除故障后，闭合开关 S，小明改变电阻 R 两端的电压，进行了多次实验，实验数据记录如下表。 5.1 欧姆定律 考点清单解读 ①请根据表中数据，在图 2 中用描点法画出导体中的电流 I 与导体两端电压 U的关系图像。 ②分析数据可得：当导体电阻一定时，导体中的电流与导体两端的电压成_______。 5.1 欧姆定律 考点清单解读 ［解析］（1）电路连接时开关要处于断开状态，且为保护电路滑动变阻器的滑片应调到阻值最大处。（2）闭合开关 S，电流表指针几乎不偏转，说明电路中出现开路故障，电压表示数接近电源电压，开路故障一定出现在电压表测量的那段电路上。（3）①根据题表中的数据描点，过这些点画出相应的图线。 ②探究通过导体的电流与导体两端电压的关系时，需控制电阻不变，结论：当导体电阻一定时，导体中的电流与导体两端的电压成正比。 ［答案］ （1）断开 阻值最大 （2）电阻 R 开路 （3）①如右图所示 ②正比 5.1 欧姆定律 考点清单解读 5.1 欧姆定律 ■考点二 探究电流跟电阻的关系 实验器材 及实验电路 电流表 1 只、电压表 1 只 、滑动变阻器1 只、电源 1个、开关1 个、3 只不同规格的定值电阻（如5 Ω、10 Ω、15 Ω）、导线若干 实验方法 在电路中换用不同规格的定值电阻，通过调节滑动变阻器的滑片，保持被测电阻两端的电压恒定不变，用电流表测出通过被测电阻的电流，研究电流跟电阻的关系 考点清单解读 5.1 欧姆定律 续表 实验步骤 ①按设计好的电路图连接实物电路； ②将滑动变阻器的阻值调到最大，闭合开关 S，移动滑动变阻器 滑片的位置，使电压表的示数为某适当数值，记下对应的电阻值、 电流值，填入表格； ③换用不同阻值的定值电阻，如 5 Ω、10 Ω、15 Ω 等，调节滑动变阻器滑片，使电压表的示数始终保持不变，记下几组电阻值和对应的电流值，填入设计好的表格里 考点清单解读 5.1 欧姆定律 续表 实验结论 在导体两端电压一定的情况下，导体中的电流跟导体的电阻成反比 滑动变阻 器的作用 ①保护电路； ②控制定值电阻两端电压不变 考点清单解读 典例 2 小明同学利用如图所示的电路探究电压不变时，电流跟电阻的关系。 （1）连接完电路后闭合开关，发现电流表有示数，电压表示数为零，移动滑动变阻器的滑片，电压表示数无变化，电流表示数有变化，则电路故障可能是 ___________________。 （2）通过实验得到的数据如表所示，分析表中数据，可以得出结论： ___________________________。 5.1 欧姆定律 考点清单解读 （3）根据电路图连接实物图时，闭合开关前，应将滑动变阻器的滑片移至 ___（选填“左”或“右”）端，滑动变阻器在此实验中的主要作用：① __________________________；② _______________________。 5.1 欧姆定律 考点清单解读 ［解析］（1）连接完电路后闭合开关，发现电流表有示数，电压表示数为零，移动滑动变阻器的滑片，电压表示数无变化，电流表示数有变化，说明电路是通路，电压表可能被短路，所以故障可能是定值电阻短路。（2）由表格数据知，IR=0.6 A×5 Ω=0.5 A×6 Ω=0.3 A×10 Ω=0.2 A×15 Ω=0.15 A×20 Ω=0.1 A×30 Ω=3 V，说明在电压一定时，导体中的电流跟导体的电阻成反比。（3）如题图所示，滑动变阻器接右半段，所以闭合开关前，滑动变阻器的滑片处于左端时，滑动变阻器接入电路的电阻最大。 探究电流跟电阻的关系实验中，滑动变阻器在电路中的作用：①保护电路；②保持定值电阻两端的电压不变。 5.1 欧姆定律 考点清单解读 ［答案］（1）定值电阻短路 （2）在电压一定时，导体中的电流跟导体的电阻成反比 （3）左 ①保护电路 ②保持定值电阻两端的电压不变 5.1 欧姆定律 考点清单解读 例 ［河北石家庄桥西区 41 中期中改编］在“探究电流跟电压、电阻关系”的实验中，同学们绘制的四条图线如图所示，正确的是 （ ） 5.1 欧姆定律 ■题型 用图像描述电流跟电压、电阻的关系 重难题型突破 ［解析］在电阻一定时， 导体中的电流与导体两端电压成正比，故 A 项正确，C 项错误；在电压一定时，导体中的电流与导体的电阻成反比，故 B、D 项错误。 ［答案］ A 5.1 欧姆定律 重难题型突破 题干深挖 关键题干“探究电流跟电压、电阻关系”。 思路点拨 题型解法 明确坐标图像中横纵轴所表示的物理意义，结合所学的物理知识进行分析是解答此类图像题的关键。 5.1 欧姆定律 重难题型突破 例 在“探究电流跟电压、电阻关系”的实验中，得出表格中的数据。 根据这组数据，可以得到的结论是 （ ） 5.1 欧姆定律 ■易错点 将电流跟电压、电阻的因果关系颠倒 易错易混分析 A． 导体电阻一定时，导体两端的电压跟导体中的电流成正比 B． 导体电阻一定时，导体中的电流跟导体两端的电压成正比 C． 导体两端电压一定时，导体的电阻跟导体中的电流成反比 D． 导体两端电压一定时，导体中的电流跟导体的电阻成反比 5.1 欧姆定律 易错易混分析 ［解析］ 电压是形成电流的原因，不会随电流发生变化，故A 项错误；题表中电阻是变化的，无法得出电流与电压的关系，故 B 项错误；电阻是导体的一种性质，与导体中的电流无关，故 C 项错误；在导体两端电压一定时，导体中的电流和导体的电阻成反比，故 D 项正确。 5.1 欧姆定律 易错易混分析 ［答案］ D ［易错］ C ［错因］ 将电流与电压、电阻的因果关系颠倒，误认为导体的电阻跟导体中的电流成反比。 5.1 欧姆定律 易错易混分析 易错警示 分析清楚表格中控制的变量是哪个物理量。 领悟提能 本题考查控制变量法的应用和分析数据的能力。 在“探究电流跟电压的关系”的实验中，电阻为不变量，电流因导体两端电压的变化而变化，故只能说“在电阻一定时，通过导体的电流与导体两端的电压成正比”；在“探究电流跟电阻的关系”的实验中，电压为不变量，导体中的电流因导体电阻的变化而变化， 故只能说“在电压一定时， 导体中的电流与导体的电阻成反比”。 5.1 欧姆定律 易错易混分析 5.1 欧姆定律 ■考点一 欧姆定律 欧姆定律 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 公式符号 单位 U—电压—伏特（Ｖ）； R—电阻—欧姆（Ω）； I—电流—安培（A） 第 2 课时 欧姆定律及其计算 考点清单解读 5.1 欧姆定律 续表 实质 欧姆定律实际上是对两个实验结论的综合： ①保持导体电阻不变的条件下，导体中的电流跟导体两端的电压成正比； ②保持导体两端的电压不变的条件下，导体中的电流跟导体的电阻成反比 适用范围 适用于纯电阻电路，对于电动机（转动的线圈）和超导体来说，欧姆定律不成立 考点清单解读 典例 1 关于欧姆定律表达式 的几种理解，下列说法中正确的是 （ ） A． 由 可得 ，表示当导体两端的电压增大时，导体的电阻增大 B． 由 可得 ，表示当导体中的电流减小时，导体的电阻增大 C． 表示当导体电阻一定时，导体两端的电压增大时，导体中的电流也一定增大 D． 由 可得 U=IR， 表示当导体电阻一定时，导体两端的电压跟导体中的电流成正比 5.1 欧姆定律 考点清单解读 ［解题思路］ 5.1 欧姆定律 考点清单解读 ［答案］ C 方法点拨 此类题目通常考查对欧姆定律的理解，跳出单纯的数学关系，赋予各量物理意义，判断电流、电压、电阻哪个是不变量，哪个是自变量，哪个是因变量是解决问题的关键。 电压和电阻为不变量或自变量，而电流只能做因变量。 因此只能说：导体电阻一定时，导体中的电流与导体两端的电压成正比；导体两端的电压一定时，导体中的电流与导体的电阻成反比。 5.1 欧姆定律 考点清单解读 5.1 欧姆定律 ■考点二 用欧姆定律进行计算 1. 利用欧姆定律可以求电路中的电流大小， 根据欧姆定律的导出式 U＝IR 和 ，还可以求出导体两端的电压和导体的电阻。 考点清单解读 5.1 欧姆定律 2. 运用欧姆定律计算时的注意事项 同体性 I、U、R 是对同一导体或同一段电路而言的，三者要一一对应，不同导体之间的电流、电压、电阻不存在上述关系 同时性 在同一部分电路中，开关的闭合及滑动变阻器滑片的移动，都会导致电路中电流、电压、电阻的变化，公式 中的三个量必须是同一时间的值 统一性 公式中的三个物理量，必须使用国际单位制中的单位，即 I 的单位是安培，U 的单位是伏特，R 的单位是欧姆 考点清单解读 5.1 欧姆定律 3. 利用欧姆定律进行计算的解题步骤 （1）根据题意画出电路图； （2）明确题目给出的已知条件与未知条件，并在电路图上标明； （3）针对电路特点依据欧姆定律进行分析； （4）列式解答。 考点清单解读 典例 2 在如图所示的电路中，电源电压为 6 V，R2=8 Ω，闭合开关 S 后，电压表读数为 2 V，则电流表的示数为 ____ A，电阻 R1 的阻值为 ______ Ω。 5.1 欧姆定律 考点清单解读 ［解题思路］ 5.1 欧姆定律 考点清单解读 ［答案］ 0.5 4 方法点拨 （1）欧姆定律适用于从电源正极到负极之间的整个电路或其中某一部分电路，并且是纯电阻电路；（2）在运用公式 解题时，注意各物理量要符合“同体性”“同时性”和“统一性”，在解题时，习惯上把同一个导体的各个物理量符号的角标用同一数字表示；（3）为了便于分析问题，最好先根据题意画出简化电路图，在图中标明已知量的符号、数值、未知量的符号。 5.1 欧姆定律 考点清单解读 5.1 欧姆定律 ■题型 欧姆定律的定量计算 例 ［河北张家口宣化区期中］如图所示的电路中， 电源电压保持不变， 电阻R2=20 Ω，只闭合开关 S 时，电流表的示数为 0.15 A， 开关 S 和 S1 均闭合时，电流表的示数为 0.21 A，求： （1）通过 R2 电流； （2）电源电压； （3）电阻 R1 的阻值。 重难题型突破 ［解］ （1）只闭合开关 S 时，电路为 R2 的简单电路，电流表测通过 R2 的电流，电流表的示数为 0.15 A，则通过 R2 的电流为 0.15 A； （2）由欧姆定律可得，电源电压：U=I2R2=0.15 A×20 Ω=3 V； （3）开关 S 和 S1 均闭合时，R1 和 R2 并联，电流表测干路电流，因并联电路中各支路独立工作、互不影响，所以通过 R2 的电流不变，因并联电路中干路电流等于各支路电流之和， 所以通过 R1 的电流：I1=I-I2=0.21 A-0.15 A=0.06 A，因并联电路中各支路两端的电压相等，所以电阻 R1 的阻值：R1= 5.1 欧姆定律 重难题型突破 思路点拨 题型解法 此类题目在用欧姆定律公式 及其变形公式计算时， 一定要考虑到 I、U、R 的同体性、同时性及物理单位的统一性（均为国际单位制中的单位）。 计算时还要结合串联和并联电路中的电流和电压规律进行分析，找出相等的量，进行替代运算。 5.1 欧姆定律 重难题型突破 5.1 欧姆定律 自我评价（P75） 1. 1.125 A 2. 7.5×105 Ω~1×106 Ω 教材课后练习答案 1. 电流跟电阻、电压的关系 （1）探究电流与电压的关系 ①实验方法：控制 _______ 不变，______ 电阻两端的电压。 ②变阻器的作用：________ 和 ____________。 实验结论：在 ______ 一定的情况下，导体中的电流跟导体两端的电压成 ________。 5.1 欧姆定律 课前预习/新知导引 （2）探究电流与电阻的关系 ①实验方法：保持 _______ 不变，通过换用不同的定值电阻来改变连入电路的电阻阻值。 ②变阻器的作用：_______ 和 _____________。 实验结论：在 ________ 一定的情况下，导体中的电流跟导体的电阻成 ________。 5.1 欧姆定律 课前预习/新知导引 2. 欧姆定律 （1）内容：导体中的电流跟导体两端的电压成_____，跟导体的电阻成 ______。 （2）公式：__________。 公式中各个物理量的单位分别是 U—_____；R—_____；I—_____。 说明：（1）同一性：I、U、R 是对同一导体或同一电路而言的，三者要一一对应。（2）同时性：在同一电路中，开关的闭合及滑动变阻器滑片的移动都会导致电路中电流、电压、电阻的变化，公式中的三个量必须是同一时间的值。 （3）变形公式：U=________；R=________。 5.1 欧姆定律 课前预习/新知导引 1. 探究电流与电阻的关系：保持 __________ 不变，闭合开关，将滑动变阻器滑片移到适当位置，使电压表的示数为某一定值，记下此时定值电阻的大小和电流表的示数；接着分别换用另外两个定值电阻，调节滑动变阻器滑片，始终保持 ______ 的示数为某一定值，记下对应定值电阻的大小和电流表的示数。 5.1 欧姆定律 ■考点 1 电流跟电阻、电压的关系 考点集训/夯实基础 2. 用如图所示的电路图，探究通过导体的电流与电压之间的关系，其中滑动变阻器的作用是（ ） A． 多次实验，求平均值，使实验结果更加准确 B． 多次实验，取多组数据，寻找规律 C． 保持电路中电阻不变 D． 保持电路中的电流不变 5.1 欧姆定律 考点集训/夯实基础 3. 欧姆定律表明 （ ） A． 导体电阻大小是由电流和电压决定的 B． 导体两端的电压跟电流成正比，跟电阻成反比 C． 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 D． 导体电阻大小跟电压成正比，跟电流成反比 5.1 欧姆定律 ■考点 2 欧姆定律 考点集训/夯实基础 4. 如图所示，电源电压不变，闭合开关 S，滑动变阻器的滑片 P 向右移动时，电流表的示数将 （ ） A． 变大 B． 变小 C． 不变 D． 无法确定 5.1 欧姆定律 考点集训/夯实基础 5.（教材 P75，T1 改编）工厂中，车床照明灯采用36 V 的安全电压供电，工作时灯丝的电阻约为 60 Ω，此时通过灯丝的电流是 _______ A。 6． 如图所示，是小辉自制的一个柠檬电池。 当他把一只阻值为 4 Ω 的小灯泡接入电路中时，测得通过小灯泡的电流为 0.2 A，小辉由此计算出柠檬电池两端的电压约为 _____ V。 5.1 欧姆定律 ■考点 3 用欧姆定律进行计算 考点集训/夯实基础 7. 如图所示，闭合开关后，电压表的示数为 6 V，电流表的示数为 0.3 A，则电阻 R 的阻值为 ______ Ω；当开关断开时，该电阻的阻值为 _______ Ω。 5.1 欧姆定律 考点集训/夯实基础 第五章 欧姆定律 1.（1）①电阻 改变 ②保护电路 改变定值电阻两端的电压 电阻 正比 （2）①电压 ②保护电路 控制电阻两端电压不变 电压 反比 2.（1）正比 反比 （2）I= 伏特（V） 欧姆（Ω） 安培（A） （3）IR 5.1 欧姆定律 课前预习/新知导引 1. 电阻两端电压 电压表 2. B 提示：该实验是探究电流与电压的关系，所以应利用滑动变阻器改变电阻两端的电压，并测出对应的电流，从而可分析得出电流与电压的正比例关系。 3. C 提示：欧姆定律的内容：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，故 B、D 项错误，C 项正确；导体的电阻是导体本身所具有的性质，与通过它的电流和它两端的电压无关，故 A 项错误。 4. B 提示：当滑动变阻器的滑片 P 向右移动时，电阻 R 变大，电源电压不变，由 Ｉ＝ 可得，电路中电流变小，电流表示数变小。 第五章 欧姆定律 考点集训/夯实基础 5. 0.6 提示：通过灯丝的电流：I= =0.6 A。 6. 0.8 第五章 欧姆定律 考点集训/夯实基础 $$