第十四章欧姆定律课件2024－2025学年苏科版九年级物理上册

第十四章 欧姆定律 教学课件 物理 九年级上册 江苏科技版 第十四章 欧姆定律 一、电阻 1.通过实验尝试改变电路中电流的大小 2.通过实验探究影响金属导体电阻的因素 3.知道电阻的单位及换算关系 4.能认识电阻是导体本身的属性 5.了解导体和绝缘体 学习目标 如何观察电路中电流大小的变化？ 1、改变加在电路两端的电压。 2、改变连接在电路中的导体。 一、探究电流的改变 【方案】 【方法】 为什么电压相同时，选用不同的导体，电路 中的电流不同呢？ 不同导线的导电能力是不同的，或者说对电流的阻碍作用是不同的。 二、电阻 【思考】 【说明】 【单位】 欧姆，简称欧，符号为 “Ω” 常用单位： kΩ(千欧) MΩ(兆欧) 1 kΩ=103 Ω 1 MΩ=106 Ω 【电阻】 表示导体对电流的阻碍作用。导体电阻越大， 它对电流阻碍作用就越大。用字母R表示。 如果导体两端U=1 V，通过I=1 A，则这段导体的R=1 Ω。 三、探究电阻的影响因素 观察图片，了解生活中常用的各种导线。 【活动】 【思考】 【猜想】 1、生活中哪种导线的导电能力强呢？ 2、哪些因素会影响导线的电阻大小呢？ ①材料、 ②横截面积、③长度…… 1、如何将导体的电阻“显示”出来呢？ 2、根据猜想你需要怎样的一些电阻线？ 3、你还需要哪些实验器材完成实验电路？ 【方案】 导体两端的电压恒定，比较通过的电流大小 镍铬 B 镍铬 C 镍铬 D 锰铜 A 1、材料、横截面积相同，长度越长，电阻越大。 【结论】 2、材料、长度相同，横截面积越小，电阻越大。 3、横截面积、长度相同，材料不同，电阻不同。 4、除此之外，电阻还与导线的温度有关。 【拓展】 如果现在仅有一根导线，还能研究以上哪些结论？试写出简单的实验步骤。 5、电阻是导电体特性，大小取决于其自身特点。 与加在它两端的电压和通过它的电流无关。 实际电路中的各种元件都有电阻。 1、实验用铜导线，阻值很小，通常可以忽略不计。 3、电流表的电阻也很小，近似可看作等于零。 4、电压表的电阻很大，近似看作无限大。 5、人体的电阻约为几十千欧至几千千欧。 2、灯泡其灯丝电阻为几十欧到几千欧。 1、定义：有一定电阻值的电路元件。 四、电阻器 【定值电阻】 2、作用：限制电流，保护电路。 【其他电阻】 五、导体和绝缘体 阅读课本89页 “读一读”材料，回答下列问题。 【活动】 1、导体和绝缘体的区别是什么？ 2、生活中有哪些常见的导体和绝缘体？ 3、导体和绝缘体有没有绝对界限？ 5、绝缘体对电能的利用有没有现实意义？ 4、什么是半导体？有没有电阻为零的导体？ 容易导电的物体 如金属、石墨、人体、大地、水银以及酸、碱、盐的水溶液、酱油、纯净水、醋、糖水等。 如纯水、橡胶、玻璃、陶瓷、塑料、油、空气、酒精等 不容易导电的物体 导电性能介于导体和绝缘体之间。 导体和绝缘体之间没有绝对的界限。原来不易导电 的物体，当条件改变时，也有可能变成导体。 电阻为零的导体 不管那种类型的导电体都是重要的电工材料。 【导体】 【绝缘体】 【半导体】 【超导体】 1．下列关于电阻的几种说法中正确的是（ D ） A．长导线的电阻比短导线的电阻大 B．粗导线的电阻比细导线的电阻大 C．铁导线的电阻比铜导线的电阻大 D．电阻是导体对电流的阻碍作用，是导体本身的一种属性 课堂达标 2.关于导体电阻的大小，下列说法中正确的是（ D ） A．粗细相同的两条导线，长的电阻大 B．长度相同的两条导线，细的电阻大 C．同种材料制成的长度相同的两条导线，粗导线的电阻大 D．对于大多数导体来说，当温度升高时，它的电阻就会增大 教学课件 物理 九年级上册 江苏科技版 第十四章 欧姆定律 二、变阻器 演示实验：按照如图电路连接，然后闭合电键移动电阻线上的鳄鱼夹M或N，观察实验现象。 M N 实验总结 当电阻线连入电路中的长度变长时，电流表示数 ，灯泡亮度 。 现象： 变小 改变连入电路中电阻线的 ，改变接入电路中的 ,从而改变电路中的 。 启示： 长度 电流 当电阻线连入电路中的长度变短时，电流表示数 ，灯泡亮度 。 变大 变亮 变暗 电阻 这就是变阻器原理 观察滑动变阻器 滑片P 接线柱D 接线柱B 接线柱C 接线柱A 金属杆 瓷筒 支架 电阻线 滑动变阻器的表示 这两图哪个是结构示意图，哪个是元件符号？ 结构示意图 元件符号 探索规律 按照下图连接电路，然后将MN两个接线柱分别与右边滑动变阻器四个接线柱中的两个连接，分析有几种接法，接入电路的电阻线是哪段。 M N C A B D P 变大 变小 变暗 向右 变小 变大 变亮 向左 AD 变大 变小 变暗 向右 变小 变大 变亮 向左 AC 电阻 电流 电灯 移动 接法 变大 变小 变暗 向左 变小 变大 变亮 向右 BD 变大 变小 变暗 向左 变小 变大 变亮 向右 BC 电阻 电流 电灯 移动 接法 表1 表2 不变 不变 不变 向右 不变 不变 不变 向左 AB 不变 不变 不变 向右 不变 不变 不变 向左 CD 电阻 电流 电灯 移动 接法 探一探： 变阻器的六种连接方式之间有什么规律可寻呢？ 表3 学习使用滑动变阻器 滑动变阻器的使用方法 1、使用C、D（上边两个）接线柱： 滑动变阻器的电阻线没有接入电路，所以起不到 改变电阻，从而改变电流的作用。是一种错误用法。 A C D A B 2、使用A、B（下边两个）接线柱： 相当于接入电路中一个定值电阻,同样起不到 改变电阻，从而改变电流的作用。 A C D A B 六种接法比较： P (1) A B C D P (3) A B C D P (4) A B C D P (2) A B C D (5) A B C D (6) A B C D 滑动变阻器的正确连接方法 2、连接“一上一下”两个接线柱 1、串联接在电路中 讨论与交流 练一练 C AB 变暗 变亮 不变 规格： 如：“50Ω 1.5A”、 “10Ω 2A” 最大阻值 允许通过的最大电流 规格及使用注意事项： 注意事项： 在闭合开关之前，应将滑片置于阻值最大端。 讨论与交流 p ３、使用A、Ｃ（一上一下）两个接线柱： AP段电阻线接入电路，当滑片P远离A端滑动时， AP段电阻线变长，电阻变大，电流变小，灯变暗。 A C D A B 4、使用A、D（一上一下）两个接线柱： AP段电阻线接入电路，当滑片P远离A端滑动时， AP段电阻线变长，电阻变大，电流变小，灯变暗。 A C D A B p 5、使用B、C（一上一下）两个接线柱： BP段电阻线接入电路，当滑片P向B端滑动时， BP段电阻线变短，电阻变小，电流变大，灯变亮。 p A C D A B 6、使用B、D（一上一下）两个接线柱： BP段电阻线接入电路，当滑片P向B端滑动时， BP段电阻线变短，电阻变小，电流变大，灯变亮。 A C D A B p 教学课件 物理 九年级上册 江苏科技版 37 第十四章 欧姆定律 三、欧姆定律 学习目标 1、知道为什么要研究电流跟电压和电阻的定量关系。 2、熟悉探究“通过导体中的电流与电压、电阻的关系”的过程。 3、能分析实验数据得出电流与电压、电阻的关系。 4、记住欧姆定律的内容、表达式及公式变形，会进行简单的电流、电压、电阻的计算。 39 思考 - ⑴改变灯泡的亮度有哪些方法？ ⑵灯泡的亮度发生变化，说明通过灯泡的电流发生了变化，此时加在灯泡两端的电压是否也发生了变化？ 40 通过导体的电流可能与什么因素有关？ 探究活动：探究通过导体的电流与电压、 电阻的关系 提出问题： 41 （1）通过导体中的电流与导体两端的电压有什么关系？ 猜：导体两端电压越大，导体中的电流越大。 （2）通过导体的电流与导体的电阻有什么关系？ 猜：导体的电阻越小，导体中的电流越大。 猜想和假设 42 议一议 1、探究电压、电阻的变化对电流的影响，应该用什么方法？ 2、怎样研究电压对电流的影响？ 3、怎样研究电阻对电流的影响？ 控制变量法 保持电阻R不变，看改变电压后电流如何变化。 保持电压U不变，看改变电阻后电流如何变化。 设计并进行实验 43 活动一：探究电流与电阻的关系 1、要探究电流和电压的关系应该怎么办？ 可以保持_____不变，改变________________，再看电流怎么变化。 2、画出你设计电路图 电阻 电阻两端的电压 A V R 44 3、设计的实验要用到什么仪器？ 电源、开关、滑动变阻器、定值电阻、电压表、电流表、导线 滑动变阻器的作用是：改变电阻R两端的电压 45 器材和实物连接 46 （4）电压表、电流表的______选择要正确； （3）认清电压表、电流表的_____接线柱； 4、连接电路应注意的问题 （1）开关应处于_______状态； 断开 最大 正负 量程 （2）滑动变阻器的滑片处于阻值____ 位置； 47 48 V 分析实验1 保持____不变，研究 I 随 U 的变化关系 A R R 实验 次序 电阻Ｒ＝＿Ω 电压U/v 电流I/A １ ２ ３ 保持电阻不变时，电流跟电压成_______关系。 正比 5 1 1.5 2 =5 Ω 0.2 0.3 0.4 I U 49 可以保持_____不变，改变_____________，再看电流怎么变化。 活动二：探究电流与电阻的关系 2 、电路图 1、要研究电流和电阻的关系，应该怎么办？ 电压 电阻的大小 50 51 V A R = 5 Ω 保持____不变，研究 I 随 R 的变化关系 U 实验次序 电压U＝____V 电阻R/Ω 电流I/A １ ２ ３ 保持电压不变时，电流跟电阻成_______关系。 反比 3 5 10 15 U=3V 0.6 0.3 0.2 分析实验2 10 15 52 U I R I U R 与 成正比 成反比 导体中的电流与导体两端的电压成正比,与导体的电阻成反比。 欧姆定律 = 基本公式 变换式 U= I R R= U I 三个物理量单位之间的关系： 1 V 1 A= 1 Ω 53 实验数据处理方法也可用图像法：用描点的方法将试验的数据在坐标纸上反映出来。 U / V 请画出课本第98页图14-12的图线。 试一试 54 1、给某导体两端加上6 V电压时，通过导体的电 流是2 A，当电压变为3 V时，通过导体中的电流是__A。 次序 电压U/V 电流I/A 电阻R/Ω 1 10 2.5 2 10 2 3 4 5 2、根据欧姆定律完成下列表格 4 5 20 1 练习 55 3、某导体两端的电压为2 V时，通过导体的电流为500 mA，此导体的电阻为_____Ω。切断电源后导体两端的电压为零，此时导体的电阻为_______Ω。 4 4 56 R=U/I跟I=U/R相似，那能否认为电阻跟电压成正比，跟电流成反比？ I=U/R U=IR R=U/I 想一想 57 导体的电阻是导体本身固有的一种性质，导体电阻的大小是由导体的长度、横截面积和材料决定的，当电阻两端电压改变时，通过它的电流也成正比例改变，而电压与电流比值（即电阻）不变，是一个定值（可以看出电阻的大小等于电压与电流的比值），故电阻跟电压、电流无关，不存在正、反比的关系。所以R=U／I，只能用来计算电阻的大小，而不能用作电阻的定义式 。 58 例题 家庭中通常使用的是交流电，当通过交流电的电流达到50毫安时，就会导致人体呼吸麻痹、心室颤动。假定某人身体的电阻为2 KΩ，算一算，通过50毫安电流时电压是多大？ 从物理走进生活 由I=U/R得： U=IR=0.05 A×2 000 Ω=100 V 答：略 解：R=2 000 Ω I=0.05 A 　　　 59 1、欧姆定律的内容是什么？ 2、欧姆定律的表达式是什 么？有哪些变换公式？ 3、本节课我们主要应用了哪种研究问题的方法？ 小结 60 教学课件 物理 九年级上册 江苏科技版 61 第十四章 欧姆定律 四、欧姆定律的应用 复习 欧姆定律： 1、内容： 导体中的电流与导体两端的电压成正比，与导体的电阻成反比。 2、表达式： 3、变形公式： 63 一、运用欧姆定律测量电阻 1、测量原理： 2、实验电路图： 3、实验器材： 直流电源（干电池）、电流表、电压表、开关、未知电阻R、滑动变阻器、导线等 根据欧姆定律的变形公式： 64 65 4、实验步骤： （1）按电路图连接实验电路，开关断开，P移到最大电阻值的位置； （2）检查无误后闭合开关，三次改变滑动变阻器阻值，分别读出两表示数，填入表格一； （3）根据记录的数据算出三次电阻R，并求出R的平均值。 实验次数 U/ V I/A R/Ω R 平均值/Ω 1 1 0.2 5 4.9 2 2 0.42 4.8 3 3 0.6 5 表格一 上述测量电阻的方法通常叫作“伏安法” 66 67 二、伏安法测小灯泡电阻 实验电路图： 灯泡两端的电压不能超过灯泡标注的电压 68 69 实验数据(小灯泡电阻): 实验次数 U/ V I/A R灯 /Ω 1 2 0.2 10 2 1.5 0.16 9.4 3 1 0.12 8.3 4 0.5 0.1 5 70 71 思考题 1 、某同学在伏安法测电阻的实验后认为，随着电压、电流的增大，电阻温度要升高，电阻值应不断变大，每次电阻值应为待测电阻在不同温度下的电阻，不能取平均值。你认为呢？ 本次实验中，电阻温度变化较小，阻值受温度的影响小，测得的电阻值有偏差，主要是由电路和仪器误差引起，可以取平均值作为该电阻的电阻值。 较低电压下电阻较小，较高电压下电阻较大。 不能。因为灯丝发光时温度升高,使得电阻相差较大,每次测得的数值是灯丝在不同温度下的电阻值,所以不能取平均值。 72 2、比较灯泡在较低电压下和较高电压下测得电阻值有何区别？能否将4次电阻的平均值作为小灯泡的电阻？为什么？ 较低电压下电阻较小，较高电压下电阻较大。 不能。因为灯丝发光时温度升高,使得电阻相差较大,每次测得的数值是灯丝在不同温度下的电阻值,所以不能取平均值。 73 （2） 用描点法作出小灯泡的U-I图线，会不会是一条直线呢？为什么？ 不是。 因为灯丝的电阻随温度的升高而增大，电流与电压不成正比关系。 3、（1） 如果用描点法作出定值电阻的U-I图线，应该是一条______线，为什么？ 直 因为当电阻不变时,电流与电压成正比关系。 74 4、学过伏安法测电阻后，老师给了小明一个不透明的箱子，箱子两端各有一个接线柱，请他想办法测出箱内导体的电阻。小明用伏安法测得数据如图，算出箱内电阻R为____Ω 。 打开箱子你发现： （1）R1与R2 串联 （2）R=R1 +R2 15 75 三、串联电路的总电阻 研究方法： A、实验法 B、理论推导法 R1 、R2两个电阻串联可以用一个总电阻R串等效代替 76 结论： 串联电路的总电阻等于各部分电阻之和 R串 ＝R1+R2 （1）n个电阻串联： R串 ＝R1+R2+R3+…+Rn （2）n个相同电阻R串联： R串 ＝nR （3）R串 大于每一个部分电阻，原因是串联后相当于增加了导体的长度。 77 多个电阻串联，相当于多根导线串联起来，由于导线的总长度比一个电阻的长度更长，所以总电阻一定比分电阻大。 R1 R2 R串总 78 多个电阻并联，相当于多根导线并联起来，由于导线的总的横截面积比一个电阻的更粗，所以总电阻一定比任何一个分电阻小。 R1 R2 R并总 79 四、串联分压 R1 R2 I U1 U2 U 欧姆定律：I1＝U1 / R1 I2= U2 / R2 根据串联电流特点：I1＝I2 得： 串联电路中，电阻越大，分得的电压越大。 若R1 > R2, 则U1 > U2 若R1 = R2, 则U1 = U2 若R1 < R2, 则U1 < U2 串联电路的分压规律: 80 五、并联分流（比值） 根据欧姆定律：U1＝I1R1 U2=I2R2 根据并联电流特点：U1＝U2 得： 并联电路中电阻越大，流过的电流越小。 若R1 > R2, 则I1 < I2 若R1 = R2, 则I1 = I2 若R1 < R2, 则I1 > I2 并联电路的分流规律: R1 R2 U I1 I2 I 81 例1:如图,其中甲灯电阻是15 Ω,s闭合后,电流表读数为0.1 A,请计算得出乙灯两端的电压? 六、欧姆定律使用中的同体性即同一性 S 甲 乙 A 注意1：在运用I=U/R解题时,公式中的U、I、R必须是同一段导体的电压、电流、电阻的值。我们把这一点称之为“同体（一）性”。 82 练习1：如图，电源是由2节新干电池串联而成，灯泡L的电阻约为10 Ω，定值电阻R1的阻值为5 Ω，请通过计算得出通过小灯泡的电流和定值电阻R1两端的电压？ L R1 83 L R1 U U1 84 七、应用欧姆定律解决简单的电学问题 有两个导体，电阻分别为10欧和30欧，把它们串联接通后通过10欧电阻的电流是0.5安。 求：①电源电压是多少？ ②两个电阻上的电压分别是多少？ ③串联电路中电阻和电压有什么关系？ R1=10Ω R2=30Ω U=? I=0.5A U1=? U2=? 85 ① R=R1+R2=10Ω+30Ω=40Ω I=I1=0.5A U=IR=0.5A×40Ω=20V ② U1=I1R1=0.5A×10Ω=5V U2=I2R2=0.5A×30Ω=15V = R1=10Ω R2=30Ω U=? I=0.5A U1=? U2=? ③串联电路中电压和电阻有什么关系？ 把电源电压按电阻比例分配 解： 86 课堂小结 测量原理 欧 姆 定 律 的 应 用 一、运用欧姆定律测量电阻 （R=U/I） 二、伏安法测小灯泡的电阻 （R=U/I） 三、串联电路 的总电阻 （U=IR） 电路图 实验器材 （注意滑动变阻器的作用） 实验步骤 注意事项 数据处理 注意事项 数据处理(灯丝电阻随温度升高而增大) R串＝R1+R2 串联后相当于增 大了导体的长度 n个R串联：R串＝nR 87 $$