第二节 欧姆定律（教学课件）物理鲁科版（五四学制）2024九年级上册

物理九年级上册 •鲁科版(五四学制) 第2节 欧姆定律 （本课件包含PPT26张；图片：12张；动图视频：1个；教学视频：6个） 第十五章 欧姆定律 学习目标——物理学科素养 01 物理观念 理解欧姆定律，记住欧姆定律公式，并能利用欧姆定律进行简单计算。 02 科学思维 通过应用欧姆定律，学会解电学题的一般方法，培养学生逻辑思维能力。 03 科学探究 通过根据实验探究得到欧姆定律，培养学生观察、分析、比较、概括的能力。 04 科学态度与责任 通过了解科学家发明和发现的过程，学习科学家探求真理的伟大精神和科学态度，激发学生努力学习的积极性和勇于为科学献身的精神。 教学重难点 教学重点 教学难点 欧姆定律的理解和应用。实验探究欧姆定律的过程和方法。 应用欧姆定律解决实际问题时的电路分析和计算。 课堂引入 通过上节的探究可以发现，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。这是不是普遍规律呢？ 本节课我们将解决相关问题。 【学习任务一】欧姆定律 探究新知 早在19世纪20年代，德国物理学家欧姆就对电流跟电压和电阻之间的关系进行了大量实验研究，发现对大多数导体而言，上面的规律是成立的，并进一步归纳得出了欧姆定律。 1.定律内容： 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。 2.定律公式： U —两端的电压，单位V；R —导体的电阻，单位Ω；I —导体 中的电流，单位A。 【学习任务一】欧姆定律 探究新知 3.对定律的理解： （1）条件性：定律中的“成正比”和“成反比”的两个关系分别有不同的成立条件。即当导体的电阻一定时，导体中的电流跟它两端的电压成正比；当导体的电压一定时，通过它的电流跟它的电阻成反比。 （2）使用范围：欧姆定律适用于从电源正极到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。 【学习任务一】欧姆定律 探究新知 4.推导公式： 因为 ，所以U=IR、 。 （1）U=IR：表示导体两端的电压等于通过导体的电流与其电阻的乘积。因电压是由电源提供的，电压是形成电流的原因，所以不能说成电压与电流成正比。 （2） ：表示导体的电阻在数值上等于加在导体两端的电压与通过导体的电流的比值。因电阻是导体本身的一种性质，只与导体的材料、长度、横截面积及温度有关，与加在两端的电压和流过的电流大小无关。 【学习任务一】欧姆定律 探究新知 5.应用定律的注意事项： （1）统一性：I、U、R必须使用国际单位，即U—V，R—Ω，I—A。 （2）同一性：I、U、R必须是对同一个导体或同一段电路而言的。 （3）同时性：I、U、R必须是对同一个导体同一时间而言的。 【学习任务一】欧姆定律 探究新知 6.物理史话：欧姆 【人物简介】欧姆（1789-1854），德国物理学家。从小爱好哲学和数学，以欧姆定律闻名于世。 【主要贡献】最主要贡献是通过实验发现了电流公式，后来被称为欧姆定律。 【学习任务二】欧姆定律的应用 探究新知 欧姆定律给出了某一导体的电流、电压和电阻间的定量关系。对于一个导体，只要知道电流、电压、电阻中的两个量，就可以利用欧姆定律求出第三个量。这个定律在解决各种电路的实际问题中有着广泛的应用。 【例1】一辆汽车的车灯接在12V电源两端，此时灯丝电阻为30Ω，求通过灯丝的电流。 分析：已知灯丝工作时的电压U=12V和它的电阻R=30Ω，根据欧 姆定律可以求出灯丝工作时的电流。 【学习任务二】欧姆定律的应用 探究新知 【例1】解答：根据欧姆定律可求通过灯丝的电流： I=U/R =12V/30Ω =0.4A 反思：认真分析所求量和已知量的关系，然后选择正确的公式进 行计算；注意电流、电压和电阻各物理量的单位。列式时要 注意公式成立的条件，要有必要的文字说明。物理公式在代 入数值或写计算结果时不要忘记单位。 【学习任务二】欧姆定律的应用 探究新知 【例2】某兴趣小组制作了一盏亮度可调的小台灯，电源电压为3V，当小灯泡最亮时，电流表的示数为0.3A，求此时小灯泡的电阻。 分析：当滑动变阻器的滑片滑至最左端时，只有小灯泡接入电路，小灯泡最亮。此时它两端的电压即为电源电压，U=3V。电流表测量的是通过灯泡的电流，I=0.3A。 【学习任务二】欧姆定律的应用 探究新知 【例2】解答：由欧姆定律I=U/R可知： 小灯泡最亮时的电阻：R=U/I=3V/0.3A=10Ω。 反思：若移动滑动变阻器的滑片，使小灯泡的亮度变暗，小灯泡两端的电压还等于电源电压吗？ 在利用欧姆定律计算时有哪些注意事项？ 【学习任务二】欧姆定律的应用 探究新知 欧姆定律简单计算视频： 【学习任务二】欧姆定律的应用 探究新知 欧姆定律简单图像问题视频： 探究新知 【课堂小练】 1．对于欧姆定律公式I= U/R的理解，以下说法中错误的是（ ） A．导体中的电流与导体的电阻及其两端的电压有关 B．对某一导体来说，导体中的电流与其两端电压成正比 C．在电压相同的条件下，不同导体中的电流与导体的电阻成反比 D．由 I=U/R可推出R=U/I，说明R与U成正比，与I成反比 【答案】D 【解析】A．导体中的电流与导体的电阻及其两端的电压有关，根据I=U/R可知，A正确； B．对某导体来说，电阻不变，根据I=U/R可知，导体中的电流与其两端电压成正比，B正确； C．在电压相同时，根据I=U/R可知，不同导体中的电流与导体的电阻成反比，C正确； D．电阻是导体本身的一种性质，大小只由导体本身的因素决定，而与其两端的电压与通过导体的电流大小无关，由I=U/R可推出R=U/I，说明同一导体，U/I是一个定值，所以D错误。 探究新知 【课堂小练】 2． 定值电阻R的U-I关系图像如图所示，当该电阻两端电压为3V时，通过它的电流（　）    A．1A B．2A C．3A D．4A 【答案】A 【详解】由U-I关系图像可得当电压为6V时，电流为2A定值电阻R为 R＝U/I=6V/2A=3Ω 所以当该电阻两端电压为3V时，通过它的电流为 I＝U/R=3V/3Ω=1A，故选A。 探究新知 【课堂小练】 3． 如图所示，电源电压保持不变，开关S闭合后，把滑片P向左移动时，滑动变阻器接入电路的阻值将______，电压表的示数将______（均填“变大”或“变小”）。 【答案】变小，变大。 【详解】滑动变阻器与定值电阻串联，滑动变阻器接入的是左边部分，故滑片左移时，滑动变阻器阻值变小，电路总电阻变小，根据I=U/R可知，电流变大，由欧姆定律可知定值电阻两端电压变大，即电压表示数变大。 探究新知 【课堂小练】 4．如图所示的电路中，若R1=10Ω，R2=5Ω，闭合开关S，此时，电压表的示数为2.5V，则电源电压为多少？ 【答案】7.5V 【分析】分析电路的串联和并联，再据其连接方式的特点，结合欧姆定律解题。 【详解】由电路图知，两个电阻串联在电路中，电压表测电阻R2的电压。而电压表的示数为2.5V，那么此时电路中的电流 I2＝==0.5A 电路的总电阻R=R1+R2=10Ω+5Ω=15Ω 所以电源电压U=I2R=0.5A×15Ω=7.5V 课堂小结 课内知识通关 1.某段金属丝两端电压为6 V时，通过的电流为0.3 A；当该金属丝两端电压降为4 V时，通过它的电流为________A；当该金属丝两端电压降为0 V时，它的电阻为________Ω。 考点：欧姆定律计算。 【答案】0.2　20　 【解析】电阻是导体本身的一种属性，与其两端电压大小无关．当电压为6 V时，金属丝的电阻为R＝20 Ω，当电压降为4 V时，通过金属丝的电流为I′＝0.2 A，当电压降为0 V时，电阻仍为R＝20 Ω.。 课内知识通关 2.通过元件甲、乙的电流与其两端电压的关系如图所示（　　） A．甲为定值电阻 B．乙的电阻随着电流的增大而增大 C．当甲、乙两端的电压均为时，甲的电阻比乙的电阻大 D．当通过甲、乙的电流均为时，甲的电阻比乙的电阻小 考点：欧姆定律解决图像问题。 【答案】D 【详解】AB．由图可知，乙电阻的I-U图象是正比例函数，其两端电压和通过的电流的比值是定值，因此乙是定值电阻；甲的I-U图象不是正比例函数，其两端电压和通过的电流的比值不是定值，因此甲不是定值电阻；电阻是导体的一种特性，与通过的电流大小无关，故AB错误； C．当甲、乙两端的电压均为2V时，根据图示可知，通过甲的电流大于通过乙的电流，根据可知，甲的电阻比乙的电阻小，故C错误； D．当通过甲、乙的电流均为0.4A时，乙两端的电压大，根据可知，甲的电阻比乙的电阻小，故D正确。 课内知识通关 3．交警严查酒后驾车，如图甲所示是酒精测试仪的原理图，其中R1为定值电阻，R2为酒精气体传感器，其阻值随酒精气体浓度β变化曲线如图乙所示，电源电压恒定不变。如果驾驶员呼出的酒精气体浓度越大，那么测试仪的（　　） A．电压表示数不变 B．电压表示数越大 C．通过传感器的电流越小 D．传感器两端的电压越大 考点：欧姆定律及串联电路电流电压规律。 【答案】B 【详解】由电路图知，电阻R1与R2串联，电压表测电阻R1的电压；由图象可知，随酒精浓度的增大，酒精气体传感器R2阻值减小，酒精气体传感器R2的分压减小；随酒精浓度的增大，酒精气体传感器R2阻值减小，电路总电阻变小，电路电流变大，流过传感器的电流变大；气体传感器R2的分压减小，电源电压不变，由串联电路特点可知，电阻R1分压变大，电压表示数变大。 课内知识通关 4.夏季汛期来临，某科技小组设计了一个监测东平河水位的装置，其原理如图。电源电压保持不变，R是竖直放置的电阻片，浮子可带动金属滑杆的A点绕O点上下移动，且P与电阻R接触良好，则电路图中甲位置应放置______表，当水位上升时，电路的总电阻________（选填“变大”、“变小”或“不变”）。若把电压表改装成水位计，并要求其示数随水位的上升而增大，则电压表应接在________（选填“R”或“R0”）两端。 考点：欧姆定律应用。 【答案】电流，变小，R0。 【详解】由图知道，闭合开关S，定值电阻R0与变阻器R串联，且甲表串联在电路中；因电压表应并联使用，电流表应串联使用，则由此可知甲表是电流表。 当水位上升时，浮子上升，金属滑杆绕O点顺时针转动，则滑动变阻器的滑片向下移动，滑动变阻器连入的电阻变小，根据串联电路的总电阻等于各分电阻之和知道，总电阻变小。 电源电压不变，总电阻减小，由欧姆定律知，电路中电流变大，根据U＝IR知道，定值电阻两端的电压变大，根据题意知道，若把电压表改装成水位计，并要求其示数随水位的上升而增大，所以电压表应接在R0两端。 作业布置 1.基础性作业：完成课本P123中的1-5小题。 2.拓展性作业：课本P137中的第9小题。 谢谢聆听 谢谢聆听