第17章 第1、2节 电流电压电阻关系 欧姆定律 课件-2024-2025学年人教版九年级物理全一册

第1节 电流与电压和电阻的关系 第十七章 欧姆定律 预习推导 电阻一定时，导体中的电流和导体两端的电压成 。 正比 电压一定时，导体中的电流和导体的电阻成 。 反比 约5 A 约0.5 A 约0.2 A 约1 A 常见电器工作时的电流大小： 不同用电器的电流大小一般不同，那么电流大小具体与哪些因素有关？ 回顾： 2. 表示导体对电流的阻碍作用。 1. 是形成电流的原因。 (使电荷定向移动形成电流。) 电压 电阻 思考：在这样只有一个灯泡工作的简单电路中，如果要使灯泡亮度变暗有哪些办法？ 方法一： 去掉一节电池 方法二： 给电路增加电阻 (如接入滑动变阻器) 可见影响电路中电流大小的因素有： 电压和电阻。 同一个小灯泡，用2节干电池作电源比1节干电池作电源时灯泡更亮，可猜测电压和电流的关系如何？ 相同电阻时，电压越____，电流越大。 同一电路中，当滑动变阻器所接入的阻值变小时，灯泡更亮，可猜测电阻和电流的关系如何？ 相同电压下，电阻越____，电流越大。 通过导体的电流与导体两端电压、导体电阻之间是否还有什么定量关系？ 成正比/反比？ 大 小 电流同时受电压、电阻两个因素的影响，要分别研究这两个因素对电流的影响，该用什么实验方法？ 控制变量法 2.电压一定时 , 探究电流与电阻的关系。 1.电阻一定时，探究电流与电压的关系。 相同电阻时，电压越大，电流越大。 相同电压下，电阻越小，电流越大。 实验探究 怎样测量电阻两端的电压？ 怎样测量通过电阻的电流？ 设计实验 1.改变电源电压。 2.调节滑动变阻器。 实验一 探究电阻一定时，电流与电压的关系 ▲(笔记)滑动变阻器的作用： ①改变定值电阻R两端的电压 ②保护电路 此实验中保持不变的量是什么，如何使其保持不变？ 电阻 使用定值电阻 电压表 电流表 ▲如何改变电阻两端的电压？ ✔ ▲ or 1.按电路图连接电路。 2.闭合开关，移动滑动变阻器的滑片， 使电压表的示数成倍增加（如分别为 1V、 2V……）并记录电流表示数。 进行实验 △滑动变阻器的作用： 改变定值电阻R两端的电压；保护电路。 探究电阻一定时，电流与电压的关系 1.连接电路时，开关应断开； 2.闭合开关前，滑动变阻器的滑片应处于 最大阻值处； 3.电流表和电压表选择合适的量程、接线柱。 注意事项： 记录数据 电阻R 5Ω（定值电阻） 电压U/V 1.0 1.5 2.0 2.5 3.0 3.5 电流I/A 自变量 因变量 控制变量 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 实验一 探究电阻一定时，电流与电压的关系 多次实验的目的： 使结论更具普遍性，避免实验的偶然性。 I/A U/V O 2.5 0.1 0.3 0.5 0.6 0.4 0.2 0.7 0.8 1.5 · · · · 2.0 3.0 3.5 1.0 · · 0.9 R 绘制图象 0.5 结论：在电阻一定的情况下，通过导体的电流与导体两端的电压成正比。 · 自变量 因变量 电阻R 5Ω（定值电阻） 电压U/V 1.0 1.5 2.0 2.5 3.0 3.5 电流I/A 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 易错注意： 1. 电流与电压两个物理量，是哪个随哪个变化？ 2. 这个结论的前提是保持哪个物理量不变？ 3. 有人说，这个结论也可以叙述为“在电阻不变时，导体两端的电压与通过 导体的电流成正比”，这种说法对吗？ 电流随电压变化。 前提是电阻不变。 不对，弄错了结论的因果关系。 因为有电压才有电流，是电流随电压变化，所以只能说是电流与电压成正比。 △（不能反过来说成电压与电流成正比×） 结论：在电阻一定的情况下，通过导体的电流与导体两端的电压成正比。 实验一 探究电阻一定时，电流与电压的关系 实验二 电压一定时，探究电流与电阻的关系 A V R R' S ▲滑动变阻器的作用：控制定值电阻两端的电压保持不变；保护电路。 改变电阻大小多次实验： 分别将不同阻值的定值电阻连入电路中 如何在更换电阻后，控制定值电阻两端电压保持不变？ 调节滑动变阻器，使每次电压表示数保持不变，再记录每次电流表的示数。 R=5Ω 设计实验 ↓ 电压U 2 V 电阻R/Ω 1 2 4 5 8 10 电流I/A 2 1 0.5 0.4 0.25 0.2 自变量 因变量 控制变量 记录数据 改变电阻大小多次实验： 分别将不同阻值的定值电阻连入电路中，并通过滑动变阻器调节不同电阻的两端电压都相同 实验二 电压一定时，探究电流与电阻的关系 A V R R' S I/A R/Ω O 5 0.1 0.3 0.5 0.6 0.4 0.2 0.7 0.8 3 4 6 2 · 0.9 绘制图象 1 7 8 · · · 9 10 结论：电压一定时，通过导体的电流与导体的电阻成反比。 电压U 2 V 电阻R/Ω 1 2 4 5 8 10 电流I/A 2 1 0.5 0.4 0.25 0.2 1. 一定要有“电压一定”的前提条件。 2. 一定是电流跟电阻成反比，而不是电阻跟电流成反比。 因为电阻是导体本身的属性，不随电流的改变而改变。 易错注意： 结论：电压一定时，通过导体的电流与导体的电阻成反比。 实验二 电压一定时，探究电流与电阻的关系 探究电流与电压的关系 探究电流与电阻的关系 实验 过程 滑动变阻器作用 关系图象 保持电阻R不变，调节滑动变阻器改变定值电阻两端的电压，并观察电流变化 调节滑动变阻器，控制电压表示数不变，即控制定值电阻两端电压不变，更换不同阻值的定值电阻改变电阻，观察电流变化 ①改变定值电阻两端的电压； ②保护电路 ①使不同定值电阻两端电压保持不变； ②保护电路 U I 电流与电压、电阻关系的两个探究实验： 1．研究方法：控制变量法 研究电流与电压的关系时，要保证电阻不变； 研究电流与电阻的关系时，要保证电压不变。 2. 电流与电压和电阻的关系： (1)电阻一定时，导体中电流跟电压成正比。 (2)电压一定时，导体中电流与导体的电阻成反比。 （注意探究电流与电阻关系时，注意改变电阻的同时，一定要保持电阻两端电压一定。） 电流与电压、电阻关系的探究实验 课堂小结 点击图片播放视频 猎豹图书 猎豹图书 第2节 欧姆定律 第十七章 欧姆定律 回顾 导体中的电流和电压、电阻的定量关系是怎样的？ ①电阻一定时，导体中的电流跟导体两端电压成正比。 ②电压一定时，导体中的电流跟导体的电阻成反比。 U I 22 欧姆（1787-1854） 德国物理学家 人们为纪念他，将电阻的单位以欧姆的姓氏命名。 通过前面的探究实验我们已经知道，通过导体的电流跟导体两端的电压成正比，跟导体的电阻成反比。 早在19世纪20年代，德国物理学家欧姆就对电流、电阻和电压之间的关系进行了大量实验研究，发现对于 大多数导体而言，上面的规律是成立的，并进一步归纳得出了欧姆定律。 一、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： 电压，单位为伏特（V） 电阻，单位为欧姆（Ω） 电流，单位为安培（A） 欧姆定律的内容： 只要知道电压U、电流I、电阻R中任意两个量，就能利用欧姆定律求出第三个量。 变形式: U I R 欧姆定律的使用需注意： （欧姆定律反映的是同一时刻、同一段电路中 I、U、R 之间的关系。） ①同一性：I、U、R 是指同一电路或同一导体中的各量。 ②同时性：三个物理量是同一时间的值。 另外计算中也一定要注意各物理量的单位。 电压U 的单位：V 　电阻R 的单位：Ω 　电流 I 的单位：A kV mV kΩ mΩ mA μA 等其它单位都必须化成基本单位。 即1A= 1V 1Ω 例1：一辆汽车的车灯，接在12 V的电源两端，灯丝电阻为30 Ω， 求通过灯丝的电流。 解： I=　　= 　　　= 0.4 A U R 12 V 30 Ω 1.已知电压、电阻，求电流： I = U R 二、利用欧姆定律的计算 答： 2.已知电流、电压，求电阻: R = U I 例2：如图所示，闭合开关后，电压表的示数为6V，电流表的示数为0.3A， 求电阻R 的阻值。 解: 由欧姆定律 得： 答: 3.已知电流、电阻，求电压: U = IR 例3：在如图所示电路中，调节滑动变阻器 R‘ 使灯泡正常发光，此时电流表 示数为0.6 A。已知该灯泡正常发光时电阻为20 Ω，求此时灯泡两端电压。 A R' L 解： U=IR =0.6A×20 Ω =12V 根据 可得： 答： I = U R ①题中找已知条件，写出原始公式及相关变形式； ②公式中物理单位要统一，对物理符号尽量写出必要的文字说明； ③代入过程的各数值都要带单位； ④最后说明所求的物理量，进行作答。 ①根据题意画出电路图； ②在电路图上标注各已知量、未知量的元件符号、数值等； ③写出相应电学公式进行求解。 物理计算题的一般步骤： 电学相关计算的思路： 课堂小结 电流与电压和电阻的关系： (1)电阻一定时，导体中电流跟电压成正比。（保证电阻不变） (2)电压一定时，导体中电流与导体的电阻成反比。 （保证电压不变） （注意探究电流与电阻关系时，注意改变电阻的同时，一定要保持电阻两端电压一定。） 第一节 电流与电压、电阻关系的探究实验 第二节 欧姆定律 公式： 变形式: 从这个变形式来看， 电阻是否跟电压成正比， 跟电流成反比？ 注意：电阻是导体本身的一种性质，电阻大小由导体长度、横截面积和材料决定，与电压、电流无关。所以， 只能用来计算电阻的大小，而不能说电阻与电压、电流成正、反比的关系，也不能说电阻随电压、电流而改变。 ✖ 检测仪中装有酒精气体传感器，酒精气体传感器是一种气敏电阻，它的阻值随酒精气体浓度的变化而变化，从而引起电路中电流和电压的变化。 课本 科学世界： 酒精浓度检测仪 驾驶员呼出的气体酒精浓度越大，测试仪中气敏电阻的阻值越小，电流越大，测试仪中电压表的示数就越大。 试电笔是一种电工工具，用来测试电线中是否带电，也叫“测电笔”、“电笔”，笔体中有一氖管，若氖管发光，说明导线有电。试电笔内还有一支阻值很大的电阻，用来限制通过人体的电流。现有一支试电笔，其中大电阻为880kΩ（氖管的电阻和人体的电阻都比这个数值小得多，可以忽略不计），试计算使用时流过人体的电流有多大？ 解： 家庭电路电压 U = 220 V 所以电流 使用这支试电笔时，流过人体的电流是0.25 mA， 这个电流大小对人体是安全的。（人体安全电流为10mA） ▲生活重要实例： 电阻 1.如图所示电路中， 、 ， 开关闭合后，电流表示数为 ，求： 课作： （1）电源电压大小； （2）干路电流大小。 $$