15.2 科学探究：欧姆定律课件 ---2024-2025学年沪科版物理九年级上学期

第十五章 探究电路 科学探究： 欧姆定律 1、 电流如何形成？ 2、电压的作用? 回顾 3、电阻的定义？ ①一节干电池和一个小灯泡串联发光 ②二节干电池和同一个小灯泡串联发光 ③二节干电池和不同的小灯泡串联发光 小实验： 想一想： 有什么定量关系？ 电流大小与电压和电阻 电流可能同时受电压、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. 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。 探究过程： 探究电流影响因素 制定实验计划： 1.保持电阻不变，改变电压 ，研究 电流与电压的关系； 2.保持电压不变，改变电阻，研究电流与电阻的关系。 需要什么器材？测量什么物理量？ A V R 根据探究内容 你发现可有什么不妥？若有如何改进？ 改进电路图 实验时要测量哪些物理量？设计记录数据的表格。 A V R 按电路图连接实物图。 注意：连接电路前先 ，并将滑动变阻器滑片移到 处,电流表和电压表要选择 和正确的接线柱。 断开开关 最大阻值处 合适的量程 电流与电压的关系（控制电阻一定） R/Ω U/V I/A 第一次 5Ω 1V A 第二次 5Ω 2V A 第三次 5Ω 3V A 多次测量得到如下表数据 分析数据和图像得出结论： 在电阻一定时，通过导体的电流与导体两端的电压成正比。 0.2 0.4 0.6 表格里数据描点画图： 滑动变阻器作用： 1保护电路2改变定值电阻两端电压 电流与电阻的关系（控制电压一定） U/V R/Ω I/A 第一次 1.5V 5Ω A 第二次 1.5V 10Ω A 第三次 1.5V 15Ω A 多次测量得到如下表数据 分析数据和图像得出结论： 在电压一定时，通过导体的电流与导体的电阻成反比。 0.3 0.15 0.10 数据描点画图： A V R 滑动变阻器作用： 1保护电路。2保持定值电阻两端电压不变。（记录电流表读数） 电流与电压、电阻的关系： 一、保持电阻不变时，电流与电压成正比。 二、保持电压不变时，电流与电阻成反比。 总结： 评估： 一、滑动变阻器的作用： 二、滑动变阻器的调节变化规律： 三、多次实验的目的： 四、电表接错会怎样？眼睛观察什么记录什么？ （2024安徽中考）如图所示电路中，R1表示电阻箱，那么该电路（ ） A、只能探究电流与电压的关系 B、只能探究电流与电阻的关系 C、电流与电压和电流与电阻的关系都能探究 D、电流与电压和电流与电阻的关系都不能探究 C （202山西中考）小明用下图电路研究“电流与电阻的关系”。在连接电路时，开关必须＿＿＿，在开关闭合前，应将滑动变阻器的滑片移到___________（选填“最左端”或“最右端”）；闭合开关，调节滑动变阻器使电压表的示数为6V，当把此时的5Ω电阻换成10 Ω的电阻接入电路，进行实验探究，则下一步应进行的操作是： __________________________________。 断开 最右端 调节滑动变阻器，使电阻两端的电压仍为6V 电流与电压、电阻的关系： 一、保持电阻不变时，电流与电压成正比。 二、保持电压不变时，电流与电阻成反比。 回顾： 欧姆定律 1、内容： 2、公式 U I = ___ R 3、注意： （2）物理量对应性 （1）单位统一性 （3）公式的拓展性 三、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。 变形公式：①求电压：______；②求电阻：_______。 4、使用范围： 适用于_______电路 物理量的对应性 U 、R、I必须对应的是同一段电路（同一个元件）同一状态的电压、电阻、电流。例如： R U I × R灯 U灯 I灯 公式的拓展性 I = ___ R U U=IR 主要用于已知电压和电流求电阻. __ R = I U 主要用于已知电流和电阻求电压. 拓展：能否说电压与电流成正比呢？ 拓展：能否说电阻与电压成正比，与电流成反比呢？ 1：一只阻值为 的电阻，接在15V的电源上时，流过的电流为_____A；若电源电压变为0V，电阻的阻值为______，流过电阻的电流为_____A. 0.15 0 电阻是导体本身所具有的性质，与电压，电流无关 反馈练习 2.由欧姆定律I＝UR 导出R＝UI，以下说法中正确的是（　 ） A、加在导体两端的电压越大，则导体的电阻越大 B、通过导体的电流越大，则导体的电阻越小 C、导体的电阻在电流减小到零时非常大 D、以上说法都不对 D Administrator (A) - 3. 下列说法正确的是（　 　） A、通过导体的电流越大，这段导体的电阻就越小 B、导体的电阻越大，这段导体两端的电压就越高 C、导体的电阻与导体两端的电压成正比，与通过导体的电流成反比 D、导体两端的电压越大，通过这段导体的电流就越大 D 5、求解电路计算题的步骤 （1）分析电路不同状态下的串并联 （3）从题设找已知条件、求问题 （4）写公式——代数值单位——结果 （2）判断电表测量对象，确定电流、电压物理量 注意：抓住定值电阻和电源电压不变 1.(2024·吉林质检)AB和BC是两个由同种金属材料制成的圆柱体，它们的长度相同，但横截面积不同，把这两个圆柱体如图所示紧密连接在一起，并让电流从A端流入圆柱体，从C端流出圆柱体。则( ) A．AB段圆柱体的电阻值大 B．BC段圆柱体的电阻值大 C．流过AB的电流大于流过BC的电流 D．AB两端电压等于BC两端电压 A 例1.如图，电源电压为12V，L1的电阻为16Ω，L2两端的电压为4V，求通过L1的电流和L2的电阻。 L1 L2 I1=0.5A；R2=8Ω D 例2.如图所示，R1=30Ω，R2=10Ω，开关S闭合后，电流表的示数是0.4A,求电源电压,通过R2的电流和干路电流 练2：如图所示，已知R2 = 20Ω ，电流表A的示数是1.2A，A1的示数是0.8A。 求（1）电源的电压； （2）R1的电阻值。 A1 A R1 R2 练3：如图,电源电压为6V, 电流表的读数为1A； 再将S闭合后，电流表的读数变成1.5A, 求： ⑴R1的电阻。 ⑵R2的电阻。 S R2 R1 A 欧姆定律简单图像 1.电阻R1和R2的电流随其两端电压变化的I-U图线如下图所示，则依图可以判定（ ） R1>R2 R1<R2 R1=R2 无法比较 0 U R1 R2 I B D 3.如图为定值电阻甲和乙的电流与电压的关系图线，将它们 串联后接入电路中，关于通过甲、乙两电阻的电流大小及电阻两端的电压关系，正确的是( ) A．I甲＝I乙　U甲＞U乙　 B．I甲＝I乙　U甲＜U乙 C．I甲＜I乙　U甲＞U乙 D．I甲＜I乙　U甲＝U乙 B 4.如图所示是电阻A、B的I-U图像。由图可知：B电阻的阻值是 Ω；将电阻A、B串联后接入电路，当通过A的电流为0.3 A时，A和B两端的总电压是 V；将电阻A、B并联后接入某电路，当通过B的电流为0.2 A时，A两端的电压是 V。 10 4.5 2.0 5.如图所示为某种灯泡的电流I与电压U的关系图像。若有6只这种灯泡串联接在电压为6 V的电源上,通过灯泡的电流为 A;若把一只这种灯泡与一电阻并联接在电压为6 V的电源上,总电流为1.5 A,则该电阻的阻值为 Ω。 0.2 6 欧姆定律的应用 串联电路中，电阻两端电压之比等于电阻阻值之比 （串联分压，电阻大的分压大） 一、串联分压的规律 并联电路中，通过各支路电流跟支路电阻成反比 并联分流，电流比等于电阻的反比。电阻大的分流小。 二、并联分流的规律 巩固训练1 已知R1∶R2=2∶3,将它们接在如图所示电源电压为12 V的电路中,闭合S,则通过它们的电流之比及它们两端的电压之比是 ( ) A.I1∶I2=3∶2　U1∶U2=1∶1 B.I1∶I2=3∶2　U1∶U2=3∶2 C.I1∶I2=2∶3　U1∶U2=1∶1 D.I1∶I2=1∶1　U1∶U2=2∶3 A 巩固训练2 如图所示的电路,电阻R1∶R2=1∶2,则通过它们的电流之比为I1∶I2=__________, 它们两端的电压之比为U1∶U2=__________。  　1∶1　 　1∶2　 3.在如图所示的电路中，闭合开关S后，两个灯泡都能发光，电流表A1和A2 的指针均在图乙所示的位置，则通过灯泡L1的电流是_______A，L1与L2的电阻 之比为________。 0.3 4∶1 4.在如图所示的电路中，若R1＝10 Ω，R2＝5 Ω，闭合开关S，此时电压表的示数为2.5 V，则电源电压为（ ） A.2.5 V B.5 V C.7.5 V D.10 V C 2.如图所示，电路中电源电压恒定，定值电阻R1＝20 Ω，只闭合开关S1，电流表示数为0.3 A，则电源电压为 V；同时闭合开关S1、S2，电流表示数为0.5 A，则R2的阻值为 Ω。 6 30 R1 R2 R A A 等效法 0.2A 0.2A 总电阻 三、电阻的串联 两个电阻串联后,材料、横截面积都 ，只是长度 ，所以总电阻变 了。 R1 R2 R 不变 变长 大 串联电阻的总电阻的公式: 在串联电路中： R1 R2 U1 U2 I1 I2 U R I ∵ U=U1+U2 又∵ U=IR， ∴ IR=I1R1+I2R2 又∵ I=I1=I2 ∴ R=R1+R2 U1=I1R1 U2=I2R2 1、串联电阻的总电阻比任何一个分电阻都大 笔记 R=R1+R2 2、串联电阻的总电阻的公式: 3、n个相同的电阻R0 串联，总电阻 R=nR0 4、几个电阻串联，其中一个电阻增大，则总电阻随之增大 5、要想使电路中的总电阻增大，可采用电阻串联的方法 例1： R1、R2两个电阻串联接入电压为6V的电路中,已知R1两端的电压是4V,通过R2的电流是0.2A,求R1、R2的电阻是多少?总电阻R是多少? 例2：有一个灯泡，正常发光时的电流是5A，电阻为8Ω，要把它接入电压为110V的电路中，应采用什么样的方式接入一个多大的电阻，灯泡才能正常发光？ 例3：如图所示电路中电源电压不变,当开关S接1时电压表读数为6 V,电流表读数为0.6 A;当开关S接到2时,电压表读数为2 V。则电源电压是_______V,电阻R2的阻值是________Ω。  　6　 　20　 R1 R2 R A A 等效法 0.5A 0.5A 四、电阻的并联 总电阻 两个电阻并联后,材料、长度都 ，只是横截面积 了，所以总电阻变 了。 R1 R2 R 不变 变大 小 四、电阻的并联 并联电阻的总电阻的公式: R1 R2 U1 U2 I1 I2 U R I 在并联电路中： 又∵ 又∵ U=U1=U2 ∵I=I1+I2 1、并联电阻的总电阻比任何一个分电阻都小 笔记 2、串联电阻的总电阻的公式: 3、n个相同的电阻R0 并联，总电阻 4、几个电阻并联，其中一个电阻增大，则总电阻随之增大 5、要想使电路中的总电阻增大，可采用电阻并联的方法 1.维修师父在修理电器时需要更换一只15 Ω的电阻,但手边没有 15 Ω的电阻,只有电阻值分别为10 Ω、20 Ω、60 Ω的电阻各一只,请你帮他想出可解决问题的办法 ( ) A.把10 Ω与20 Ω的电阻串联起来 B.把20 Ω与60 Ω的电阻串联起来 C.把10 Ω与20 Ω的电阻并联起来 D.把20 Ω与60 Ω的电阻并联起来 2.如图电路,已知电源电压为6 V,电流表的示数为0.3 A,虚线框内两个定值电阻分别是R1、R2、R3中的两个(已知R1=15 Ω,R2=25 Ω,R3=100 Ω)。请你画出虚线框内电阻的连接方式并标明电阻的符号,并将电路补画完整。 答: (2023·广东期末)如图所示的电路中电源电压恒定,R2=30 Ω。求: (1)当S1闭合,S2、S3断开时电流表的示数为0.6 A,电源电压的大小 (2)当S2闭合,S1、S3断开时,电流表的示数为0.36 A,R1的阻值; (3)当S1、S3闭合,S2断开时,电路的总电阻。 电阻串并联综合挑战 再见 练1、如图所示的电路中，电源两端电压保持不变，电阻丝R1的阻值为10 Ω，R2的阻值为5 Ω。当开关S闭合后，电压表的示数为2 V。求： (1)通过R1的电流。 (2)R1两端的电压。 (3)电源两端的电压。 2、如图所示的电路中，电阻阻值R1＞R2。开关S闭合后，电阻R1、R2两端的电压分别为U1、U2，通过R1、R2的电流分别为I1、I2，下列判断正确的是( ) A.U1＜U2　　　　　 B．U1>U2 C．I1＞I2 D．I1<I2 2.如图所示是某导体中的电流I跟它两端电压U的关系图像，该导体的阻值为( ) A．40 Ω　　B．30 Ω　　 C．20 Ω　　D．10 Ω $$