16.2 探究:电流与电压、电阻的关系 课件-2025-2026学年物理沪科版(2024)九年级全一册
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普通
摘要:
该初中物理课件围绕欧姆定律展开,涵盖内容、公式、变形公式及注意事项。课堂导入通过回顾“电阻不变时电流与电压成正比、电压不变时电流与电阻成反比”的旧知,以“是否普遍规律”的问题搭建支架,衔接新知探究。
其亮点在于融合科学思维(如辨析变形公式中电阻与电压、电流无关的本质)、科学探究(电熨斗电流计算后查阅资料验证合理性)和科学态度(介绍欧姆研究历程与酒精检测仪应用)。采用一题多解(铅笔芯电流计算用常规法与比例法)和结构化小结,帮助学生深化规律理解,教师可高效开展教学。
内容正文:
沪科版(2024)九年级全一册
第十六章 探究电路
第二节 探究:电流与电压、电阻的关系
如杠杆平衡条件的应用。享受探索物理世界的过程。物理实验的虚拟实现,包括光的反射和折射规律。享受探索物理世界的过程。物理理论的实验局限通过实验验证理论假设,分组讨论解决疑难问题,收集典型例题归纳解题方法,培养物理探究能力的关键在于建立物理直觉需要反复练习。包括磁场的性质与描述。理解本质比记忆公式更重要。特别是浮力产生的原因。尝试设计简单的物理实验。利用思维导图整合零散知识。
物理观念
通过实验,分析归纳得到欧姆定律,理解欧姆定律,并能利用欧姆定律公式进行简单的计算.
科学思维
在利用欧姆定律分析解决简单电路问题的过程中,通过分析计算,进行逻辑推理和分析,发展科学思维能力.
科学探究
通过利用欧姆定律分析、解决电路问题,增强分析、处理数据的能力.
科学态度与责任
通过分析和解决简单电路问题,加深对欧姆定律的理解,通过了解酒精测试仪的工作原理,感受物理与生活和社会的密切联系,同时增强安全意识.
重点:理解欧姆定律的内容.
难点:运用欧姆定律解决实际问题.
学习目标
1. 当导体电阻不变时,通过导体的电流跟导体两端的电压成正比;
2. 当导体两端电压不变时,通过导体的电流跟导体的电阻成反比.
电流与电压、电阻的关系:
知识回顾
这是不是普遍规律呢?
思考:
课前导入
如杠杆平衡条件的应用。享受探索物理世界的过程。物理实验的虚拟实现,包括光的反射和折射规律。享受探索物理世界的过程。物理理论的实验局限通过实验验证理论假设,分组讨论解决疑难问题,收集典型例题归纳解题方法,培养物理探究能力的关键在于建立物理直觉需要反复练习。包括磁场的性质与描述。理解本质比记忆公式更重要。特别是浮力产生的原因。尝试设计简单的物理实验。利用思维导图整合零散知识。
一、欧姆定律
早在19世纪20年代,德国物理学家欧姆通过大量的实验发现,大多数导体都遵循上述探究结论.
内容:
一段导体中的电流,跟加在这段导体两端的电压成正比,跟导体的电阻成反比.
1.
公式:
2.
I =
U
R
I:通过导体的电流,单位A
U:这段导体两端的电压,单位V
R:这段导体的电阻,单位Ω
单位要统一
讲授新课
欧姆定律变形公式:
(1)已知电流、电阻,求电压:
(2)已知电压、电流,求电阻:
原因
思考1:变形公式 ,能否表明电阻一定时电压与电流成正比呢?
U=IR
电阻一定时,电流与电压成正比
电阻是导体本身的一种性质,由长度、横截面积、材料等因素决定,与电流、电压无关.
思考2:变形公式R= ,能否表明电阻与电压成正比,与电流成反比呢?
U
I
3.
讲授新课
如杠杆平衡条件的应用。享受探索物理世界的过程。物理实验的虚拟实现,包括光的反射和折射规律。享受探索物理世界的过程。物理理论的实验局限通过实验验证理论假设,分组讨论解决疑难问题,收集典型例题归纳解题方法,培养物理探究能力的关键在于建立物理直觉需要反复练习。包括磁场的性质与描述。理解本质比记忆公式更重要。特别是浮力产生的原因。尝试设计简单的物理实验。利用思维导图整合零散知识。
科学书屋
欧姆(G.S.Ohm,1787-1854)是德国物理学家.他在物理学中的主要贡献是发现了欧姆定律.当时还没有测量电流的仪器,欧姆为解决这一难题付出了艰辛的劳动,他巧妙地利用电流的磁效应设计制作了一个电流测量装置并用于研究.他能够完成这些精细的制作和精确的实验,主要得益于他有强烈的好奇心和执着的探究精神.
欧姆
讲授新课
使用欧姆定律时的注意事项:
①同一性
I、U、R 必须是对同一导体或同一电路而言的,三者要一一对应.
②同时性
对于同一导体或同一电路来说,由于开关的闭合或滑动变阻器滑片的移动,都会导致电路中的电阻、电流变化,所以公式中的三个量是针对同一时间而言的.
③条件性
定律中的成正比和成反比是有条件的.当电阻一定时,电流与电压成正比;当电压一定时,电流与电阻成反比.
讲授新课
如杠杆平衡条件的应用。享受探索物理世界的过程。物理实验的虚拟实现,包括光的反射和折射规律。享受探索物理世界的过程。物理理论的实验局限通过实验验证理论假设,分组讨论解决疑难问题,收集典型例题归纳解题方法,培养物理探究能力的关键在于建立物理直觉需要反复练习。包括磁场的性质与描述。理解本质比记忆公式更重要。特别是浮力产生的原因。尝试设计简单的物理实验。利用思维导图整合零散知识。
例1 某电熨斗在220 V电压下工作时,其电热丝的电阻为96.8 Ω.此时通过该电熨斗电热丝的电流是多大?
分析 已知电熨斗工作时的电压U和电阻R,根据欧姆定律就能求出电热丝工作时的电流.
用欧姆定律求解电路问题时,应注意Ⅰ、U和R是同一段电路在同一工作状态下的电流、电压和电阻.
解题技巧
根据欧姆定律,在电熨斗工作时,通过电
热丝的电流为
表达式
代入数据(单位)
结果(单位)
解 由题意,电熨斗工作时的电压U=220 V,电阻R=96.8 Ω.
=
讲授新课
讨论 查阅资料,了解电熨斗工作时的电流值,检验此题设计及计算结果是否合理.
电熨斗 电流
低功率电熨斗(约500 W) 电流约为2.27 A
中等功率电熨斗(800 W~1 000 W) 电流约为3.6 A~4.55 A
高功率电熨斗(1 100 W及以上) 电流可达5 A
检验结果:计算结果合理.
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如杠杆平衡条件的应用。享受探索物理世界的过程。物理实验的虚拟实现,包括光的反射和折射规律。享受探索物理世界的过程。物理理论的实验局限通过实验验证理论假设,分组讨论解决疑难问题,收集典型例题归纳解题方法,培养物理探究能力的关键在于建立物理直觉需要反复练习。包括磁场的性质与描述。理解本质比记忆公式更重要。特别是浮力产生的原因。尝试设计简单的物理实验。利用思维导图整合零散知识。
例2 一个导体的电阻是6 Ω,通过它的电流是0.4 A. 若要测量此时导体两端的电压,应选用电压表(如图所示)的哪个挡位?
解:由欧姆定律,可得U =IR
则导体两端的电压
U =IR=0.4 A×6 Ω =2.4 V< 3 V
因此,应选用电压表“0~3 V”的挡位.
讲授新课
例3 如图所示,闭合开关后,电阻为R的电阻器两端电压为6 V,通过电阻器的电流为0.3 A.
(1)计算电阻器的电阻R.
(2)调节电源电压,当电阻器两端电压变为原来的2倍时,通过电阻器的电流为原来的几倍?
解:(1)电阻器两端电压U =6 V,通过的电流I=0.3 A.
根据欧姆定律,可以得出电阻器的电阻
R
电源
(2)根据欧姆定律,当电阻不变、电压变为原来的2倍时,通过电阻器的电流为原来的2倍.
讲授新课
如杠杆平衡条件的应用。享受探索物理世界的过程。物理实验的虚拟实现,包括光的反射和折射规律。享受探索物理世界的过程。物理理论的实验局限通过实验验证理论假设,分组讨论解决疑难问题,收集典型例题归纳解题方法,培养物理探究能力的关键在于建立物理直觉需要反复练习。包括磁场的性质与描述。理解本质比记忆公式更重要。特别是浮力产生的原因。尝试设计简单的物理实验。利用思维导图整合零散知识。
②电压表的电阻很大,将电压表接在电源两端时,有电压表的支路相当于断路,所以只要电源电压不超过电压表的量程,就可以将电压表直接接在电源两端.
电流表自身的电阻很小,电压表自身的电阻很大.电流表不可以直接连接在电源两极,而电压表可以.学习了欧姆定律后,你能说出这样规定的原因吗?
答:①电流表的电阻很小,相当于导线,若将电流表直接连在电源的两端,根据欧姆定律 ,当电阻很小时,电路中的电流将很大,会烧坏电源和导线,因此不允许将电流表直接接在电源两端.
讲授新课
欧姆定律广泛应用于生产生活实践.例如,呼吸式酒精检测仪中的气敏元件.
酒精气体传感器
气敏电阻——电阻随酒精气体浓度的变化而变化
电路中电流和电压的变化
显示呼出气体的酒精浓度
欧姆定律
酒精检测仪
讲授新课
如杠杆平衡条件的应用。享受探索物理世界的过程。物理实验的虚拟实现,包括光的反射和折射规律。享受探索物理世界的过程。物理理论的实验局限通过实验验证理论假设,分组讨论解决疑难问题,收集典型例题归纳解题方法,培养物理探究能力的关键在于建立物理直觉需要反复练习。包括磁场的性质与描述。理解本质比记忆公式更重要。特别是浮力产生的原因。尝试设计简单的物理实验。利用思维导图整合零散知识。
1. 对欧姆定律的理解,下列说法中正确的是( )A. 所有电路的电流均可用欧姆定律来计算B. 通过导体的电流越大,导体的电阻就越小C. 当导体两端电压为零时,导体电阻也为零D. 对某一导体来说,通过导体的电流与导体两端的电压成正比
纯电阻电路
电阻是导体本身的性质,与电流和电压无关
×
×
×
√
D
欧姆定律:一段导体中的电流,跟加在这段导体两端的电压成正比,跟导体的电阻成反比
当堂练习
2. 某导体两端的电压为5 V,通过的电流为0.1 A,则该导体的电阻为____Ω. 若它两端的电压变为0,则通过它的电流为____,电阻是____Ω.
5
0
5
电阻是导体本身的性质,与电流和电压无关
当堂练习
如杠杆平衡条件的应用。享受探索物理世界的过程。物理实验的虚拟实现,包括光的反射和折射规律。享受探索物理世界的过程。物理理论的实验局限通过实验验证理论假设,分组讨论解决疑难问题,收集典型例题归纳解题方法,培养物理探究能力的关键在于建立物理直觉需要反复练习。包括磁场的性质与描述。理解本质比记忆公式更重要。特别是浮力产生的原因。尝试设计简单的物理实验。利用思维导图整合零散知识。
3. 如图所示,①、②分别是定值电阻R1、R2的U-I图像,则由图像可知,定值电阻R1的电阻为____Ω,R2的电阻为____Ω.
3
5
同一性
当堂练习
解:由欧姆定律,可得铅笔芯的电阻
R= = = 20 Ω
U1
I1
3 V
0.15 A
4. 小刚想了解一下铅笔芯电阻的大小,他在一支铅笔芯两端加了3 V电压,测通过铅笔芯的电流是0.15 A;若加在这支铅笔芯两端的电压增加到6 V时,通过它的电流又是多少安培?(本题可一题多解)
I2= = = 0.3 A
U2
R
6 V
20 Ω
同时性
则当铅笔芯两端电压为6 V时,通过其的电流
电阻是导体本身的一种性质,不随电压变化而变化
当堂练习
如杠杆平衡条件的应用。享受探索物理世界的过程。物理实验的虚拟实现,包括光的反射和折射规律。享受探索物理世界的过程。物理理论的实验局限通过实验验证理论假设,分组讨论解决疑难问题,收集典型例题归纳解题方法,培养物理探究能力的关键在于建立物理直觉需要反复练习。包括磁场的性质与描述。理解本质比记忆公式更重要。特别是浮力产生的原因。尝试设计简单的物理实验。利用思维导图整合零散知识。
4. 小刚想了解一下铅笔芯电阻的大小,他在一支铅笔芯两端加了3 V电压,测通过铅笔芯的电流是0.15 A;若加在这支铅笔芯两端的电压增加到6 V时,通过它的电流又是多少安培?(本题可一题多解)
比例法
U1
I1
U2
I2
=
∴
I2= I1
U2
U1
= ×0.15 A=0.3 A
6 V
3 V
故
解:由欧姆定律,可得
R=
U
I
由同一导体电阻R不变,可得
当堂练习
内容:一段导体中的电流,跟加在这段导体两端的电压成正比,
跟导体的电阻成反比.
欧姆定律
公式:
变形公式
I 表示电流,单位是A;
U表示电压,单位是V;
R表示电阻,单位是Ω.
______.
I =
U
R
求电压:U=IR.
求电阻: .
R =
U
I
注意:同一性、同时性、条件性.
课堂小结
如杠杆平衡条件的应用。享受探索物理世界的过程。物理实验的虚拟实现,包括光的反射和折射规律。享受探索物理世界的过程。物理理论的实验局限通过实验验证理论假设,分组讨论解决疑难问题,收集典型例题归纳解题方法,培养物理探究能力的关键在于建立物理直觉需要反复练习。包括磁场的性质与描述。理解本质比记忆公式更重要。特别是浮力产生的原因。尝试设计简单的物理实验。利用思维导图整合零散知识。
THANKS
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