第12章 欧姆定律（期中复习课件）九年级物理上学期新教材沪科版（五四学制）

沪科版（五·四学制） 九年级上册 第12章 欧姆定律 01 02 03 04 05 CONTENTS 电阻 变阻器 电流与电压、电阻 的关系 电阻的测量 电阻的串联和并联 PART ONE 电阻 变阻器 不同材料导体的导电能力一般不同 如图12-1-2所示，将导线M和N两端直接连接起来，闭合开关 S， 观察并记录此时电流表的示数。然后在 M、N 之间接入一根康铜丝，观察比较小灯泡的亮度和电流表示数的变化。 图12-1-2 探究不同材料导体的导电能力 现象：接入一根康铜丝后，小灯泡发光亮度变暗，电流表示数减小。 电流表示数的不同 不同材料金属丝对电流的阻碍作用不同 不同材料的导体导电能力一般不同 电阻 概念与表示：物理学中把表示导体对电流阻碍作用的物理量叫做电阻，用______表示。表 示 单位：在国际单位制中，电阻的单位是______，简称欧，符号是 Ω。 电阻的常用单位还有千欧（kΩ)和兆欧（MΩ)。 它们的换算关系为：1kΩ = ______ Ω ；1MΩ =______ Ω。表 示 常见的电阻值：①横截面积为1mm2、长为10m的铜线电阻约为 0.2 Ω； ②普通电吹风吹热风时的电热丝电阻约为 40 Ω。 表 示 常见的电阻元件：具有一定电阻值的元件—电阻器，也常简称为电阻，用符号“ ”表示。 表 示 R 1×103 1×106 欧姆 电阻 电阻大小的影响因素 现有长度相同的镍铬合金丝AB和CD， CD 比AB粗，其横截面积较大。 1. 探究导体材料、 横截面积一定时，电阻大小与长度的关系连接图12-1-4所示电路，将镍铬合金丝AB或CD接入电路，改变连入电路电阻丝的长度，通过观察电流表示数的变化判断电阻的大小。 图 12-1-4 探究电阻与导体长度、横截面积的关系 2. 探究导体材料、长度一定时，电阻大小与横截面积的关系将镍铬合金丝AB和CD分别接入电路，保持两次实验中连入电路的电阻丝长度相同，通过观察两次实验中电流表示数的变化判断镍铬合金丝AB和CD电阻的大小关系。 接入导体 长度 横截面积 电流 导体电阻 镍铬合金丝 L S 镍铬合金丝 2L S 大 表一：探究导体的电阻与长度的关系 小 小 大 结论：导体材料和横截面积相同时，导体长度越长，导体电阻越大。 表二：探究导体的电阻与横截面积的关系 接入导体 长度 横截面积 电流 导体电阻 镍铬合金丝 L 2S 镍铬合金丝 L S 大 小 小 大 结论：导体材料和长度相同时，导体横截面积越大，导体电阻越小。 大量实验表明：导体的电阻取决于它的材料、_______和横截面积。材料相同的导体，长度越长、横截面积越小，电阻越大；长度、横截面积都相同而材料不同的导体，电阻大小一般不同。 表12-1-1为长1m 、横截面积1mm2 的一些金属导体在18 ℃时的电阻。 长度 1.结构：瓷筒、线圈、滑片、金属棒、接线柱等。 2.结构示意图和电路符号如图所示： 结构示意图 电路符号 滑动变阻器 3.原理：通过改变连入电路中电阻线的_______来改变连入电路中的电阻。 4.作用：(1)保护电路；(2)改变电路中的电流；(3)改变用电器两端电压。 滑动变阻器的铭牌上标有一些参数， 比如 “20 Ω 2 A”。 ①“20 Ω”的含义是滑动变阻器的阻值范围是_________ Ω, ②“2 A”的含义是允许通过变阻器电阻丝的最大电流是 _____ A。 长度 0 ～ 20 2 滑片P 接线柱C 接线柱A 接线柱B 接线柱D 金属杆 电阻线 滑动变阻器的结构 如图所示，与定值电阻不同，滑动变阻器一般有三个接线柱； 黑色绝缘层包裹着的电阻丝缠绕在绝缘瓷筒上，电阻丝的两端分别连着接线柱 A 和B，它与金属滑片 P 接触处电阻丝上的绝缘层已被刮去；滑片 P 通过金属杆与接线柱 C相连。 连接方法：串联在电路上，“一上一下”原则，连接前将滑片放在阻值最大处。 A B C D 接AB 所有电阻都连入了电路， 相当于接入一个定值电阻 结构示意图： 滑动变阻器的接法 自主活动：连接如图12-1-7所示电路， 将滑动变阻器任意两个接线柱接入电路中的 M、N两点。 ① 在图12-1-7中的滑动变阻器上用笔将电流通过的那一部分电阻丝圈出。 ②闭合开关S，移动滑片P， 观察电流表的示数变化。 ③在小灯泡两端并联一个电压表，移动滑片P，观察电流表示数变化的同时，电压表的示数如何变化。 图 12-1-7 用滑动变阻器改变通过小灯泡的电流 利用滑动变阻器改变电流（或电压） 以M端与C端相连，N端与B端相连为例，电流通过的那一部分电阻丝如红色部分所示（闭合开关）； 若闭合开关，滑片P向右端滑动，小灯泡发光变亮，电流表示数变大。 在小灯泡两端并联一个电压表，滑片P向右端滑动，电流表示数变大，电压表示数也变大。 因此，滑动变阻器不仅可以改变电路中的电流，还可改变用电器两端的电压。 注意：只要将滑动变阻器的接线柱C与A或B接入电路，就可通过移动滑片使它连入电路的阻值在0到最大阻值范围内变化。 电位器； 热和光敏电阻 电位器；热敏电阻和光敏电阻 电位器的工作原理：与滑动变阻器相似。表 示 电位器的工作原理：由某些材料制成的电阻，其阻值会随外界温度或光照强度的变化而发生明显变化，这类电阻叫做热敏电阻或光敏电阻（图12-1-9）。表 示 PART TWO 电流与电压、电阻 的关系 学生实验 探究电流与电压、电阻的关系 实验一 探究电流与电压的关系 实验二 探究电流与电阻的关系 物理方法：控制变量法 方案：保持电阻不变，改变导体两端的电压，测得多组电压值和电流值。 方案：保持导体两端的电压不变，改变导体的电阻，测得多组电组值和电流值。 实验一 探究电流与电压的关系 实验二 探究电流与电阻的关系 常见电学通用实验步骤：1. 按电路图连接电路。 2. 闭合开关前，检查电路中各元件的连接是否正确，将滑动变阻器的滑片调到阻值最大处。 实验一核心步骤/操作： ①不变：安装某一固定阻值定值电阻 ②变：通过改变滑片P的位置从而改变导体两端的电压 实验二核心步骤/操作： ①不变：通过改变滑片P的位置从而保持导体两端的电压不变 ②变：更换不同阻值的导体（电阻） 实验一 探究电流与电压的关系 实验二 探究电流与电阻的关系 同一导体（电阻一定时），通过导体的电流与导体两端的电压__________。 电压一定时，通过导体的电流与电阻__________。 成反比 成正比 实验数据 数据分析 实验结论 实验结论 欧姆定律 内容：通过导体的电流 I 与导体两端的电压 U 成正比，与导体的电阻R成反比。表 示 I = U R 公式： 。表 示 电压U 的单位：V 电阻R 的单位：Ω 电流I 的单位： A 欧姆定律 I R U= R= I U 变形公式： ； 。表 示 适用范围：导体电阻不随外界条件变化（线性元件）。表 示 物理学中意义：揭示了电流、电压、电阻之间的关系。 示 电 流 与 电 压 、 电 阻 之 间 的 定 量 关 系 欧姆定律的公式可以变形为 ，但不能据此认为电阻与电压成正比，与电流成反比。这是因为改变导体两端电压时，通过它的电流也随之改变，而电压与电流的比值不变，即导体的电阻不变。电阻是导体的一种物理性质，一般情况 下，电阻不随导体两端电压和通过导体的电流变化而变化。 如果导体的温度或某些外界物理条件发生明显改变时，电压和电流的比值不再是定值，即导体的电阻会发生变化。 3.此外，欧姆定律并不适用于所有导体，如气体导电时就不适用。 R= I U 1.电阻是导体的一种物理性质 2.导体电阻会随温度或某些外界条件改变而变化 电阻与电流、电压的大小有什么关系？ 并非所有元件的I-U图像都是一条过原点的倾斜直线。如图 12-2-3 所示，某热敏电阻的I-U图像是一条曲线。像热敏电阻的这种电流与电压不成正比的元件统称为非线性元件。 图 12-2-3 某热敏电阻的I-U 图像 拓展视野 PART THREE 电阻的测量 学生实验 用电流表和电压表测量电阻 实验原理与方案 根据欧姆定律，要测量导体的电阻R，可以先测量导体两端的电压 U 和通过导体的电流 I，再利用公式 就可以计算出导体的电阻。 R= U I 实验操作和数据收集 1. 按电路图连接电路。 2. 闭合开关前，检查电路中各元件的连接是否正确，将滑动变阻器的滑片调到阻值最大处。 3.设计数据记录表。 4. 按照电路图连接电路。调节滑动变阻器，测量多组电压值和电流值，将实验数据记录在表中。 实验序号 电压表示数（伏）  电流表示数（安）  电压表与电流表示数的比值（欧）  电压表与电流表示数的比值的平均值（欧） ①       ② ③ 1.5 2.5 5.2 0.12 0.20 0.42 12.5 12.5 12.4 12.5 计算电阻值，取其平均值即可得出本实验中待测电阻的阻值。 数据处理 待测电阻的阻值 R = _________Ω。 实验结论 12.5Ω 12.5 交流讨论 分析每次实验所得的电阻值，说明本实验需要多次测量的原因。 减小误差 用电流表和电压表分别测量通过导体的电流和导体两端的电压，再利用公式计算出导体的电阻，这种间接测量电阻的方法称为“伏安法”。 此外，还可以使用多用电表便捷地测量导体的电阻（图 12-3-2 ）。 为了更加精确地测量导体的电阻，可以采取多次测量取平均值的方法，也可以选用精度更高的测量工具或改进测量方法。 图12-3-2 用多用电表测电阻 如何便捷地测量电阻 PART FOUR 电阻的串联和并联 串联电路、并联电路的等效电阻 等效分析：U相等，I相等（电流表示数相等），则R相等，即左右两图部分的电阻等效。 R = R1+R2 串联电路的等效电阻等于各串联电阻之和。 1 R 1 R1 1 R2 = + 并联电路等效电阻的倒数，等于各并联电阻的倒数之和。 根据并联电路等压分流特点+欧姆定律可推理得 根据欧姆定律可得 ： I1= I2 = 又因为 I1= I2 所以 = 即 = 当电阻 R1和R2串联时， R1和R2两端的电压与其电阻大小成正比。 串联等流分压在欧姆定律中的应用 欧姆定律 串联电路等流 电阻之比 电压之比 = 串联电路具有分压作用。如图 12-4-3所示， 在两个电阻串联的电路中，阻值越大的电阻分配到的电压就越大，反之亦然。 图 12-4-3 串联电路的分压作用 电阻之比 = 电压之比 ③串联电阻的总电阻比任何一个分电阻都大 ①若电路中有多个电阻串联，则 R=R1+R2+… ②若n个阻值都为R0的电阻串联，总电阻R= nR0 电阻串联相当于增大了导体的长度 ＋ ＝ 串联电路中电阻的关系 1. 串联电路中，等效电阻等于各串联电阻之和 2. 串联电路中各部分电路两端的电压与其电阻成正比 = 归纳小结 在图12-4-4 中，设电阻 R1 两端的电压为 U1 ，电阻 R2 两端的电压为U2 ，通过电阻 R1 、R2的电流分别为 I1 和 I2。 根据欧姆定律可得：U1 = I1R1 、U2 = I2R2。 又因为U1 = U2 所以I1R1 = I2R2 = 当电阻R1和R2并联时，因为各支路两端的电压相等，通过R1和R2的电流与电阻大小成反比。 即 并联等压分流在欧姆定律中的应用 此处可通俗的理解为本章第2节实验二，做了两次实验（两个支路等压，可理解为分别做了两次实验），即电压一定时，通过导体的电流与电阻成反比。 并联电路具有分流作用。并联电路的分流作用可类比道路中两条宽窄不同的支路，如图 12-4-5 所示，宽的支路（阻值小的电阻），分到的车多（分到的电流大）；窄的支路（阻值大的电阻），分到的车少（分到的电流小）。 并联电路具有分流作用 图 12-4-5 车辆的分流示意图 结论： 两个并联电阻的总电阻的倒数，等于两分电阻的倒数之和。 1.假设有n个电阻并联，则 2.如果n个相同阻值电阻（R）并联，则 公式： = + + +…+ R2 1 R3 1 Rn 1 R1 1 公式: R总= n R 公式： 1 R 1 R1 1 R2 = + R= R1+R2 R1×R2 或 1 R 3.并联电阻的总电阻的阻值比任何一个分电阻都小. 归纳小结 串、并联电路电流、电压、电阻的特点总结： 串联电路 并联电路 电流 I＝I1＝I2 I＝I1＋I2 电压 U＝U1＋U2 U＝U1＝U2 电阻 R总＝R1＋R2 分压或 分流 课堂小结 感谢观看 THANK YOU FOR WATCHING $