5.1 欧姆定律（课件）-2024-2025学年教科版物理九年级上册

第1节 欧姆定律 第5章 欧姆定律 知识点 实验：探究电流跟电阻、电压的关系 知1－讲 1 实验目的 探究电流跟电压的关系 探究电流跟电阻的关系 电路图 课堂新授 实验目的 探究电流跟电压的关系 探究电流跟电阻的关系 实验过程 电阻不变，用滑动变阻器调节电阻两端的电压，从电压表上读出电阻两端的电压，从电流表上读出通过电阻的电流 更换不同的电阻，通过调节滑动变阻器，控制电阻两端的电压不变，观察电流表示数的变化 课堂新授 实验目的 探究电流跟电压的关系 探究电流跟电阻的关系 实验数据 R=10 Ω U=3 V 电压/V 2.4 1.8 1.2 电流/A 0.24 0.18 0.12 电阻/Ω 5 10 15 电流/A 0.6 0.3 0.2 课堂新授 实验目的 探究电流跟电压的关系 探究电流跟电阻的关系 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 1. 保护电路 2. 保持定值电阻两端的电压不变 实验结论 电阻一定时，通过导体的电流与导体两端的电压成正比，即：= 电压一定时，通过导体的电流与导体的电阻成反比，即：= 课堂新授 深度理解 (1)导体中的电流和导体两端的电压都是针对同一导体而言的，是通过同一导体中的电流和它两端的电压。 (2)要注意电流与电压、电阻关系的因果性。电压是形成电流的原因，只有导体两端加了电压，导体中才会有电流，因此不能说成“电阻一定时，导体两端的电压与电流成正比”。 由于电阻是导体本身的一种性质，而与导体中是否有电流无关，因此不能说成“电压一定时，导体的电阻跟导体中的电流成反比”。 课堂新授 例 1 图1 甲为小明同学探究“电流与电压的关系”的实验原理图。已知电源电压为4.5 V，且保持恒定，定值电阻R0=10 Ω。 课堂新授 技巧点拨 本实验数据分析技巧： 1. 将每次实验得到的电压值与电流值相比或相乘，若比值一定，表明两者具有成正比的关系；若乘积一定，表明两者具有成反比的关系。 2. 图像法：根据实验数据绘制函数图像，若是正比例关系图像，表明两者成正比关系；若是反比例关系图像，表明两者成反比关系。 课堂新授 (1)请根据图甲所示的电路图，用笔画线代替导线将图乙所示的电路连接完整(导线不允许交叉)。 课堂新授 解：如图2 甲所示。 课堂新授 (2)连接好电路后，闭合开关S，发现电流表指针几乎没有偏转，电压表指针迅速偏转到满偏刻度外。出现这一现象的原因可能是_______ (假设电路只有一处故障)。 A．定值电阻R0 短路 B．定值电阻R0 开路 C．滑动变阻器R 开路 D．滑动变阻器R 短路 B 试题解析 发现电流表指针几乎没有偏转，说明电路总电阻很大或开路，电压表指针迅速偏转到满偏刻度外，说明电压表与电源连通，所以原因是定值电阻开路导致电压表串联在电路中，故选B。 课堂新授 (3)排除故障后，闭合开关S 进行实验，并将实验数据记录在下表中。 当电压表读数为1 V 时，电流表的示数如图丙所示，读数为_______A。 0.1 实验次数 1 2 3 U/ V 3 2 1 I/A 0.3 0.2 课堂新授 (4)请根据实验记录的数据，在图丁中画出定值电阻R0 的U-I 图像。 解：如图2 乙所示。 课堂新授 (5)实验结论：当导体电阻不变时，通过导体的电流与导体两端的电压成______。 正比 课堂新授 知1－练 某实验小组在探究“电流与电阻的关系”的实验时， (1)设计了如图3 甲所示电路， 电源为三节新干电池， 此实验中滑动变阻器的 作用是保护电路和 __________________________。 例2 保持定值电阻R 两端电压不变 课堂新授 知1－练 (2)请用笔画线代替导线，将图甲所示电路连接完整，要求滑片向左滑动时，电流表示数变大，连线不得交叉。 解：如图4 所示。 课堂新授 知1－练 (3)经检查电路连接正确后，闭合开关，发现电压表有示数且接近电源电压，电流表无示数，若电路中只有一处故障，可能是_______________；排 除故障后，闭合开关前应将滑动 变阻器滑片移至_______(填“A” 或“B”)端；闭合开关后移动滑片到 某一位置时，电流表的示数如图乙所示，为_______ A。 定值电阻R开路 B 0.2 课堂新授 知1－练 解析：电压表有示数且接近电源电压，电流表无示数，说明电路中无电流，故障原因可能是定值电阻R 开路，相当于将电流表、电压表和滑动变阻器串联在电路中；闭合开关前，应将滑动变阻器滑片移至使阻值最大的B 端。 课堂新授 知1－练 (4)图丙是实验小组根据测得的实验数据绘制的电流I 随电阻R 的变化图像，由图像可知电阻R 两端的电压为_______ V，当电阻由5 Ω 更换为 10 Ω 时，闭合开关后，应将滑动 变阻器的滑片向_______ (填“左” 或“右”)端滑动。 3 右 课堂新授 知1－练 技巧点拨 1. 连接滑动变阻器时，一定要按题目中的要求正确选择接线柱，“一上一下”接入电路。 2. 在探究电流与电阻的关系时，应保持定值电阻两端电压不变。当更换定值电阻后，定值电阻两端电压会发生变化，为保持定值电阻两端电压不变，需要调节滑动变阻器。 调节方法：①若更换的定值电阻阻值变大，则将滑动变阻器接入电路的阻值调大；②若更换的定值电阻阻值变小，则将滑动变阻器接入电路的阻值调小。 口诀：换大调大，换小调小。 课堂新授 知2－讲 知识点 欧姆定律 2 1. 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。 课堂新授 知2－讲 2. 欧姆定律的公式I= I 表示导体中的电流，单位为安培(A)；U 表示导体两端的电压，单位为伏特(V)；R 表示导体的电阻，单位为欧姆(Ω) 课堂新授 知2－讲 3. 欧姆定律公式的变形 U=IR 和R=这两个公式是欧姆定律公式的变形。R= 表示某段导体的电阻在数值上等于这段导体两端的电压与通过它的电流的比值，这个比值R 是导体本身的特性，不能理解为“R 与U 成正比，与I 成反比”。 课堂新授 知2－讲 4. 欧姆定律的适用范围 欧姆定律适用于电流从电源正极到电源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。 课堂新授 知2－讲 延伸拓展 纯电阻电路就是将电能全部转化为内能的电路，即电能除了转化为内能以外没有转化为其他形式的能的电路。 ◆电阻、滑动变阻器、电烙铁、电炉、电热丝、白炽灯等用电器在工作时，都是将电能全部转化为内能(注意：白炽灯工作时，先将电能全部转化为内能，然后有部分内能转化为光能)，所以它们所在的电路都是纯电阻电路。 ◆电动机工作时，主要将电能转化为机械能，同时有一小部分电能转化为内能，所以有电动机的电路不是纯电阻电路(电动机通电未转动时可看成纯电阻电路)。 课堂新授 知2－练 [中考·自贡] 由欧姆定律I=变形可得R=，下列说法正确的是( ) A．导体电阻大小跟它两端的电压成正比 B．导体电阻大小跟通过它的电流成反比 C．导体电阻大小由它两端电压和通过的电流决定 D．导体电阻大小等于它两端电压与通过电流的比值 例 3 课堂新授 知2－练 解析：导体电阻是导体自身的一种特性，大小取决于导体的材料、长度、横截面积、温度等，与加在它两端的电压及通过它的电流无关，故ABC 错误；由公式R=可知，导体电阻大小在数值上等于它两端电压与通过的电流之比，故D正确。 答案：D 课堂新授 知2－练 方法点拨 本题属于概念和定律理解类问题，运用要点辨析法。本题主要涉及的是对欧姆定律的理解，分析时要抓住电阻这个概念的核心要点是导体的电阻是导体本身的一种性质，与电压和电流无关。 ▲▲▲▲▲ 课堂新授 知3－讲 知识点 欧姆定律的应用 3 对于一个导体，只要知道电压、电流和电阻中的两个量，就可以利用欧姆定律公式求出第三个量。 1. 公式运用的三种类型 (1)直接运用公式I=求流过导体的电流； (2)运用变形式U = IR 求导体两端的电压； (3)运用变形式R=求导体的电阻。 课堂新授 2. 运用欧姆定律公式时要注意以下三点 (1)注意三个量的同一性：即在运用公式进行计算时，要注意三个量的对应关系，不能张冠李戴。 (2)注意三个量单位的统一性：公式中的三个物理量必须使用国际单位制中的单位，电压→伏特(V)，电流→安培(A)，电阻→欧姆(Ω)。 知3－讲 课堂新授 (3)注意三个量的同时性：在同一部分电路上，由于开关的闭合或断开以及滑动变阻器滑片位置的移动，都会引起电路的变化，从而导致电路中的电流、电压、电阻的变化，所以公式I= 中的三个量是对同一时间而言的。 知3－讲 课堂新授 知3－讲 同一性图解 正确理解变形式R=: 如图5 所示，如果计算定值电阻R2的阻值，只能用R2=来计算，而不能用R2=或R2=来计算。 课堂新授 知3－练 [中考·吉林] 在如图6 所示的电路中，R1 的阻值是30 Ω，闭合开关S，电流表A1 的示数是0.2 A，电流表A 的示数是0.5 A。求: 例 4 课堂新授 知3－练 (1)电源电压； 解：由电路图知，R1 与R2 并联，电流表A 测干路电流，电流表A1 测R1 支路的电流。 (1)因并联电路中各支路两端的电压相等，所以，由I=知，电源的电压U=I1R1= 0.2 A×3 0 Ω=6 V。 课堂新授 知3－练 (2)电阻R2 的阻值。 解：因并联电路中干路电流等于各支路电流之和，所以，通过R2 的电流I2=I－I1= 0.5 A－0.2 A= 0.3 A，由I=知，R2===20 Ω。 课堂新授 知3－练 技巧点拨 先分析电路图，确定电路的连接方式，再根据串、并联电路中电流、电压的规律，结合欧姆定律中I、U、R 三者的关系进行计算。 ▲ ▲ 课堂新授 欧姆定律 欧姆定律 内容 理解 表达式 实验探究 电流与电压的关系 电流与电阻的关系 定性分析 定量计算 归纳总结 $$