15.2欧姆定律 -2024-2025学年物理沪科版九年级全一册

15.2科学探究 欧姆定律 教学目标 1、通过实验探究电流跟电压、电阻的关系，分析归纳出欧姆定律。 2、理解欧姆定律，并能用欧姆定律进行简单的电路计算。 上节课我们学习了哪些内容？ 1、什么是电阻 回顾 2、电阻的影响因素 1、导体的横截面积 2、导体的长度 3、导体的材料 3、滑动变阻器的接法 ----- 一上一下 闭合开关前，滑片应处于阻值最大处 电流的大小与哪些因素有关 我们知道，导体有电阻，在导体的两端加上电压，就会在导体中产生电流； 并且还知道，电阻会对电流产生阻碍作用，即导体的电阻越大，通过导体的电流越小。 实验探究 电流与哪些因素有关 猜想与假设: 1、既然电压是产生电流的原因，那么升高电压，电流会不会也跟着增大呢？ 2、既然导体对电流有阻碍作用，那么增大导体的电阻，通过导体的电流会不会减小呢？ 思考 电流同时受电压、电阻两个因素的影响，我们该用什么研究方法呢？ 1.确定研究方法： 控制变量法 具体做法： 2.再控制电压一定，看电流与电阻的关系。 1. 控制电阻一定，看电流与电压的关系。 制定计划与设计实验 V A 让我们想想该用怎样来设计电路呢？ A V 1、探究电流跟电压、电阻的关系，就要连接一个电路。 2、要得到电阻两端的电压和通过电阻的电流，电路中需要接入什么仪器？ 3、要得到科学的结论，必须进行多次实验，这就需要改变电阻两端的电压。有什么办法来改变电压？ s R A V 3.实验电路 （1）根据电路图连接实物图 进行实验与收集数据 实验1:保持电阻R不变， 研究电流与电压的关系 具体操作如下： （1）按图连好电路，闭合开关前，调节滑动变阻器，使其阻值处于最大处 （2）移动滑动变阻器的滑片，改变电阻R两端的电压，观察电压表的示数（1V），同时记下电流表的示数 （3）再次移动滑动变阻器的滑片，改变电阻R两端的电压，观察电压表的示数（1.5V），同时记下电流表的示数 （4）再次移动滑动变阻器的滑片，改变电阻R两端的电压，观察电压表的示数（2V），同时记下电流表的示数 （5）整理数据，画出I-U图像 进行实验与收集数据 保护电路 思考：这次实验中滑动变阻器的主要作用是什么？ 改变电阻R两端的电压，以便进行多次实验 保护电路 分析比较上面的实验数据，你能得到什么结论？ 　导体的电阻不变时，通过导体的电流跟导体两端的电压成正比。 实验次序 电阻 R=5Ω 电压U/V 电流I/A 1 1 0.2 2 1.5 0.3 3 2 0.4 实验数据记录 分析与论证 在分析实验数据时，还可采用图像法。 保持电阻不变时，电流随电压变化的图像。 I/A U/V O 0.3 1.5 2.0 1.0 0.2 0.5 0.1 0.4 在I/U图像中画出来 0 U/V I/A 由图像也可以看出： 在电阻不变时，电流与电压成正比 A B 如图：试比较导体A、B的电阻大小 在电压一定时比电流， 电流大的电阻小 A的电阻小于B的电阻 IA IB 实验2 ：保持电阻R两端的电压不变， 研究电流和电阻的关系 （1）根据电路图连接好实物图，开关闭合前，应使滑动变阻器的滑片处于阻值最大处 （2）调节滑动变阻器的滑片,使电压表的示数保持不变（2V），记下电流表的示数 （3）换用不同阻值的电阻器（10Ω），闭合开关，使电压表的示数为2V时，记下电流表的示数。 （4）换用不同阻值的电阻器（20Ω），闭合开关，使电压表的示数为2V时，记下电流表的示数。 （5）整理数据，画I-R图像 思考：这次实验中滑动变阻器的主要作用是什么？ 使电阻R两端的电压保持不变 保护电路 实验数据记录 实验次序 电压 U=2V 电阻R/ Ω 电流I/A 1 5 0.4 2 10 0.2 3 20 0.1 分析比较上面的实验数据，你能得到什么结论？ 　导体两端的电压不变时，通过导体的电流跟导体的电阻成反比。 结论1:在电阻一定的情况下，导体中的电流跟这段导体两端的电压成正比。 结论2:在电压不变的情况下，导体中的电流跟导体的电阻成反比。 欧姆定律：一段导体中的电流， 跟这段导体两端的电压成正比， 跟这段导体的电阻成反比。 公式： I R U ＝ 变形公式： U=IR R = I U R（Ω） 单位： I（A） U（V） 运用公式注意： （1）公式中三个量的单位要统一 （2）初中阶段欧姆定律仅适用于纯电阻电路，即电能转化为内能。如电熨斗，热得快等。 （3）公式中的三个量应对应于同一段电路或同一 段导体，即要有“同一性 ” （4）恒定性 电阻是导体本身的一种性质，只和导体的长度、横截面积、材料有关，和导体两端的电压、电流都无关(仅仅是说明数值上等于....) （5）条件性 一定要注意这两个关系成立的条件：电流跟电压成正比的前提条件是电阻一定；电流跟电阻成反比的前提条件是电压一定。 I R U ＝ 欧姆（G.S.Ohm,1787~1854）是德国物理学家。他在物理学中的主要贡献是发现了后来以他的名字命名的欧姆定律。欧姆的研究，主要是在1817~1827年担任中学物理教师期间进行的。现在我们看到欧姆定律的公式那么简单，却不要忘记欧姆当时为了 信息窗 解决这一难题，付出了艰辛的劳动，当时的实验条件很差，那些测量电流的仪器和电阻值不同的导体，都要自己设计制造。他能够完成这些精细的制作和精确的实验，主要得益于强烈的好奇心、执着的探究精神。 开动脑筋想一想！ 1.有人根据公式跟公式 和 在形式上相似，说“电阻R跟电压成正比，跟电流成反比。”你认为这种说法对吗？为什么？ 答：不对。因为电阻是导体本身的一种属性，它只跟导体的材料、长度、横截面积和温度 有关，跟电流、电压无关。 R = I U I R U = 2.试根据欧姆定律，完成下列表格。 次序 电压U/V 电流I/A 电阻R/Ω （1） 2 0.5 （2） 10 2 （3） 3 5 4 15 5 I R U ＝ 电阻(欧) 电压(伏) 电流（安） 5 1 0.2 3 0.6 5 1.0 表二： 电阻(欧) 电流(安) 电压(伏) 5 1.2 6 10 0.6 15 0.4 分析表一所得到的数据可得结论：＿＿＿＿＿＿＿＿＿。 分析表二所得到的数据可得结论:＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。 　　 3、某同学做“研究电流和电压、电阻的关系”的实验，实验中得到了如下的两组数据：　　 表一： 2.某电流表的电阻约为0.1Ω,它的量程是0--0.6A,如将这个电流表直接连接到2V的蓄电池的两极上,会产生什么后果? 但是电压表自身电阻非常大，接入电路中，通过的电流很小，因而可以直接接到电源两端，测电源电压。 $$