17.2 欧姆定律 课件- 2025-2026学年人教版（2024）九年级全一册物理

欧姆定律 第2节 第十七章 欧姆定律 （人教版）九年级 全 01 新课标要求+课标解读 02 学习目标 1. 掌握欧姆定律公式 2. 能在U—I图中熟练使用欧姆定律求解物理量 3. 能熟练使用欧姆定律分析电路的动态变化 4. 能掌握湿度检测仪、压敏电阻这类变阻器的定量计算 5. 掌握实验题中选择滑动变阻器 6. 掌握实验题中定值电阻两端电压表的取值范围 7. 掌握实验题中电源电压的取值范围问题 03 课堂导入 04 欧姆定律 人们经过进一步的研究发现，对大多数导体而言，上面的规律是成立的，并归纳得出了下面的定律。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。 如果用U表示导体两端的电压，R表示导体的电阻，I表示导体中的电流，那么用公式表示就是 其中U的单位为伏特（V），R 的单位为欧姆（Ω），I的单位为安培（A） 实际上早在19世纪20年代，德国物理学家欧姆就对电流跟电阻和电压之间的关系进行了实验和理论研究，得出了上面所述的规律。为了纪念欧姆，人们把上面的规律称为欧姆定律。 05 对欧姆定律公式的理解（动态分析） 如图所示，电压电压保持不变，闭合开关后，向左移动滑片 电流表示数 I 变小 电压表示数 UR=IR 变小 若某时刻滑动变阻器两端的电压是U1，电流表示数为I1，当滑动变阻器向右移动后滑动变阻器两端的电压是U2，电流表示数为I2。根据串联电路的电压规律和欧姆定律，我们可以做出以下推理： 06 欧姆定律在I—U图中的应用 如图1所示：如果R、L串联接入电路，那么电流应该相等(横着凑数据)，若此时电流为0.4A，则电源电压应该为9V（从图中可以得出UR=6V，UL=3V），若电流为0.6A，通过定值电阻的电流依然能用欧姆定律求解，但灯泡的电流只能从图上去找（这个图上就没办法了）； 若R、L并联接入电路，那么电压相等(竖着凑数据)，如果他们并联在3V的电源电压两端，则此时干路电流I=0.6A（IR=0.2A、IL=0.4A）；同理若电源电压为7V，定值电阻两端电压依然能用欧姆定律求解，但灯泡的两端的电压只能从图上去找（这个图上就没办法了）。 06 欧姆定律在I—U图中的应用 如图2所示：这是一个电流表和电压表在电路中所测量出来的数值，但不一定是定值电阻的图像，所以需要看懂电路图，知道电压表与电流表到底测量的是谁的电压和电流。 图甲中电压表测量的是滑动变阻器的电压，电流表则是测量串联电路的电流。根据前面学的串联电路的电压规律可以列出方程：U总=U定+U滑，再结合欧姆定律公式变形可得U总=IR定+U滑。I和U滑直接从图上读出数据，带入右边所列方程即可求出电源电压和定值电阻的阻值（本质上是解方程组）。 探究电流与电阻的关系 滑动变阻器的作用：保护电路、控制R处的电压不变；不能说成是改变定值电阻两端电压。 根据串联电路电流一样可得： 探究电流与电阻的关系时：R定取最大时，R滑就取最大；这样一来，滑动变阻器的最大值就搞定了，一般的题目这样就结束了。但是有的时候还会考铭牌上的安全电流（一般是这样选择的：I滑max≥IAmax≥）。 07 基础实验+滑动变阻器的选择 08 基础实验+定值电阻两端两端电压的取值范围 这类问题探究的是电流与电阻的关系，电压表示数不变，滑动变阻器两端的电压也不变（但是选用的变阻器是否能完全承担这个分压的工作，是受到预设的定值电阻两端电压的限制的，我们要求的就是这个预设的电压在哪一个范围内，我们的变阻器能够把活干完）. U定max=ImaxR定 U定min=IminR定 R总取最小的时候 和 R定“同大同小” 取最小值时 R定也是取最小值（题目给的几组数据里面的最小值） 和 R定都取最小值 U定max=ImaxR定min IAmax和 I滑max选它们中的较小的那个才能保证所有用电器都安全 R总取最大的时候 和 R定都取最大值 U定max=IminR定max 09 基础实验+电源电压的取值范围 取最大值时 取最小值时 选择最大的定值电阻和滑动变阻器，由于它们俩的电压都是电压给的，那么此时电源电压就是最大的了。 不分压就是电源电压取最小的时候了 10 故障分析 1. 闭合开关，电压表无示数，电流表有示数——R短路（或者电压表内部短路、断路等）； 2. 闭合开关，电压表有示数，电流表无示数——R断路（或者电流表内部短路） 3. 两电表都没有示数——滑动变阻器（或电流表）断路；     4. 闭合开关前电表有示数——没调零； 5. 电表反偏——正负接线柱接反了； 6. 两电表示数较大且移动滑动变阻器电表示数不改变——滑动变阻器接到了上面两个接线柱； 7. 移动滑片，电表偏转情况较小——电表量程选大了 8. 移动滑片，电流表无示数，电压示数变化——电流表内部短路 11 习题练习 D 11 习题练习 D 11 习题练习    3 5 11 习题练习 C 11 习题练习 C 11 习题练习 A 11 习题练习 D 11 习题练习 （1）B；（2）2  左 11 习题练习 （3）电压  反  控制变量；（4）A 11 习题练习 （1）断开  b ；（2）0.16   a 11 习题练习 （3）电压一定时，电流与电阻成反比；（4）滑动变阻器的最大电阻过小  15     （5）20 11 习题练习 （1）D；（2）   8.9 × 11 习题练习 （3）A   2   2.5 11 习题练习 （1）右；（2）B  11 习题练习 （3）电阻一定时，电流与电压成正比；（4）电压  电阻箱；（5） 3     5.4 12 作业布置 【例1】根据欧姆定律及其推论公式，下列说法正确的是（ ） A．同一导体两端的电压与通过它的电流正比 B．电压一定时，导体的电阻与通过它的电流成反比 C．导体两端电压为零时，电路中的电流为零，导体的电阻也为零 D．同一导体的两端的电压增大几倍，通过它的电流也会增大几倍 【例2】如图所示是电阻甲和乙的图像，下列说法正确的是（　　） A．电阻乙为定值电阻 B．当电阻甲两端电压为时， C．如图所示，当开关闭合，电源电压为时，电路总电流为 D．如图所示，当开关闭合，电路电流为时，电路总电阻是 【例3】如图甲所示，电源电压保持不变，为定值电阻，为滑动变阻器。闭合开关S后，在滑动变阻器的滑片P从b端移动到a 端的过程中，电压表的示数U与电流表的示数I的关系图像如图乙所示，则的阻值为 Ω，电源电压为 V。 【例4】高速公路收费站对过往的超载货车实施计重收费，某同学结合所学物理知识设计了如图所示的计重秤原理图（电源两端电压一定），以下说法正确的是（　　） A．称重表相当于一个电压表 B．电路中的R1是没有作用的 C．车辆越重，称重表的示数越大 D．车辆越重，称重表的示数越小 【例5】如图所示，电源电压保持不变，R为定值电阻，闭合开关，将滑动变阻器的滑片由B端向A端滑动，电压表V1、电压表V2、通过定值电阻的电流I1和滑动变阻器的电流I2变化量的绝对值分别为∆U1、∆U2、∆I1和∆I2，则（　　） A． B． C．∆U2与∆I2的比值会保持不变 D．∆U2与∆I2的比值会逐渐变小 【例6】爱思考的小金设计了一个能检测水流速度变化的装置，已知电源电压保持不变，是定值电阻，机翼状的探头始终浸没在水中，通过连杆带动滑动变阻器的滑片上下移动。下列能实现水流速度越大，电表示数越大的电路图是（　　） A． B． C． D． 【例7】如图所示的电路，电源电压恒定不变（忽略温度对灯丝电阻的影响），在滑动变阻器的滑片从最右端向左端移动过程中，关于电流表和电压表示数变化情况，下列说法正确的是（　　） A．电压表示数变小，电流表A1、A2示数不变 B．电压表示数不变，电流表A1、A2示数变大 C．电压表示数变大，电流表 A1、A2示数变小 D．电压表和电流表A2、A1示数差值的比值变小 【例8】用如图甲所示的电路“探究电流与电阻的关系”，电源电压恒为6V，定值电阻R备有5Ω、10Ω、20Ω、40Ω各一个。 （1）将5Ω的定值电阻接入电路，闭合开关，移动滑片P，发现电流表示数始终为零，电压表示数不为零，其原因可能是 （选填字母）； A．定值电阻R短路　　B．定值电阻R断路　　 （2）不改变滑动变阻器滑片的位置，将5Ω的电阻换成10Ω的电阻，闭合开关后，为保证电压表示数与更换前相同，为 V，滑片P应向 （选填“左”或“右”）端滑动； （3）实验中依次接入定值电阻，调节滑片使定值电阻两端电压相同，记下电流表读数，绘出电流I与电阻倒数变化的图像如图乙所示，由图乙可知： 一定时，电流与电阻成 比。本实验采用的主要探究方法是 法；。 （4）为完成整个实验，应该选择 （选填字母）种规格的滑动变阻器。 A．100Ω；1.2A　　B．50Ω；1.0A　　C．20Ω；0.6A 【例9】在研究“导体电流与电阻关系”实验中，王强同学利用如图甲所示电路进行实验，他用阻值分别为5Ω、10Ω、15Ω的定值电阻和变阻器进行探究，变阻器规格是“10Ω 1A”，电源电压4.5V并保持不变。 （1）连接电路时，开关应该 ，滑动变阻器滑片应置于 端； （2）先接入15Ω的电阻，调节滑片使电压表示数为3V，观察到电流表示数如图乙所示，则电流表示数为 A；用10Ω电阻代替15Ω电阻接入电路，应将滑片向 端移动，才能使电压表示数保持3V，并记录下电流表示数为0.3A；用5Ω电阻代替10Ω电阻接入电路，正确操作，电流表示数为0.6A； （3）分析三次的实验数据，可得出电流与电阻的关系是： ； （4）王强同学继续探究：他用了30Ω的定值电阻代替原来的电阻实验，发现无论怎样移动滑片都不能满足电压表示数为3V，原因是 ；要使电压表示数保持3V不变，要求变阻器的最大阻值至少为 Ω； （5）王强想在（2）基础上，找几组阻值更大的电阻继续探究，则选择的电阻阻值不能超过 Ω。 【例10】小超要测量标有“2.5V”小灯泡正常发光时的电阻，连接了如图甲所示的电路。电源电压为5V，所用滑动变阻器的规格为“30Ω 0.5A”。 (1)同组的小杜发现小超的电路连接有错误，如果此时闭合开关，观察到的现象是（ ） A．小灯泡不发光，电流表有示数 B．电流表有示数，电压表无示数 C．小灯泡发光，电压表有示数 D．小灯泡不发光，电压表示数超过量程 (2)若图甲中只有一根导线连接错误，请你在错误的导线上画“×”， 并用笔画线代替导线画出正确的连接。 并计算灯泡正常发光时候的电阻为______________。 (3)①同组的小媛同学还想探究“当电压一定时，电流与电阻的关系”，于是将图甲中的小灯泡换成四个阻值分别为5Ω、10Ω、 15Ω和 20Ω的定值电阻，其余连接均不改变。 ②小媛先把5Ω的电阻接入电路，移动滑动变阻器的滑片，使电压表示数为1.5V，读出电流表示数，再将5Ω的电阻换成10Ω的电阻，为了使电压表的示数仍为1.5V，应将滑动变阻器的滑片P向 （选填“A”或“B”）端移动，读出电流表的示数。 ③之后小媛用15Ω的电阻替换10Ω的电阻接入电路中，此时无论他怎样移动滑片，都无法将电压表示数调到1.5V，为了用以上4个定值电阻完成实验且确保电路安全，应控制定值电阻两端的电压在 V~ V范围内。 【例11】小杨用如图甲所示的电路来探究电流与电压、电阻的关系，实验器材有：学生电源一个，电流表、电压表各一个，开关一个，五个定值电阻（阻值分别为：5Ω、10Ω、15Ω、20Ω和25Ω），一个滑动变阻器（规格为20Ω 1A），导线若干 （1）闭合开关前，应把滑动变阻器的滑片调到最 端（选填“左”或“右”）； （2）闭合开关，小杨发现电压表有示数，电流表的示数为零，移动滑动变阻器滑片，电压表示数不变，但电流表示数始终为零，则发生故障的元件是 ； A．滑动变阻器断路      　  B．定值电阻R断路　　　　C．定值电阻R短路        D．滑动变阻器短路 （3）故障排除后，小杨先探究电流与电压的关系，他将10Ω的定值电阻接入电路中，调节滑片，测出几组电流、电压值，并将其描在坐标中，如图乙所示； ①请在图中作出I-U图象 ； ②通过分析图象，可以得出结论： ； （4）接下来在探究电流与电阻的关系时，小杨先将5Ω的定值电阻接入电路，闭合开关，移动滑动变阻器的滑片，使电压表的示数为3V，并记下相应的电流值；然后改接10Ω的电阻，移动滑片使 （选填“电流”或“电压”）表的示数不变。他每次更换定值电阻比较麻烦，于是灵机一动，马上想到可以用 来代替定值电阻进行实验； （5）在探究“电流与电阻的关系”中，若他想五次实验中控制电压表的示数为3V不变，则电源电压的选取范围是 V～ V。 $