内容正文:
九年级物理全册•人教版(2024新版)
第十七章——欧姆定律
第2节 欧姆定律
第2节 欧姆定律
情景导入
当导体的电阻一定时,通过导体的电流跟导体两端的电压成正比。
当导体两端电压一定时,通过导体的电流跟导体的电阻成反比。
这是不是普遍规律呢?
电流I 跟电压U、电阻R 之间是否还有什么定量的关系呢?
0.6
0.5
0.4
0.3
0.2
0.1
电压U 3V
电阻R/Ω 5.0 10.0 15.0
电流I/A
0.2
0.4
0.6
通过上节课的探究我们知道:
学习目标
通过实验探究电流与电压、电阻的定量关系,分析归纳得到欧姆定律;
1
理解欧姆定律,并能利用欧姆定律进行简单的计算;(重点)
2
会用图像反映物理量的变化规律,会用图像分析实验数据;(难点)
3
通过计算,学会解答电学计算题的一般方法,养成解答电学问题的良好习惯。
4
欧姆定律
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。
乔治西蒙欧姆
(1789-1854)
德国物理学家
发现欧姆定律
公式
U表示电压,单位:V
R表示电阻,单位:Ω
I表示电流,单位 :A
含义与单位
欧姆定律反映同一时刻、同一段电路中I、U、R 之间的关系。
欧姆定律的适用范围:
欧姆定律表达式的理解:
统一性
I、U、R必须使用国际单位制中的单位,即U—V,R—Ω,I—A。
同时性
欧姆定律公式中I、U、R三个量必须是与R同一时间。
在电路中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流、电路两端的电压的变化。
条件性
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。
同一性
① I、U、R是对同一个导体或同一段电路而言。
②在解题时,习惯上把同一个导体或同一段电路各个物理量符号的角标用同一数字或字母表示,如I1、R1、U1或 。
I灯=
欧姆定律适用于纯电阻电路,在气体导电和半导体元件导电时欧姆定律将不适用。【纯电阻电路就是将电能全部转化为内能的电路。】
欧姆定律反映了电流和电压的因果性,电流与电阻的制约性。该公式的发现,给电学的计算带来了很大的方便,这是在电学史上具有里程碑意义的贡献。
欧姆定律的意义:
不能,电阻大小只与长度、材料、横截面积和温度有关决定。
不能,因为电压是电流形成的原因。
?
问题
变形公式U=IR ,能否说明电阻一定时电压与电流成正比呢?
1
变形公式 ,能否说明电阻与电压成正比,与电流成反比呢?
2
U、I、R 一一对应
以R1为研究对象
以R2为研究对象
练 习
1
对欧姆定律的理解,下列说法中错误的是( )
A.对同一导体,导体中的电流与这段导体两端电压成正比
B.在电压不变时,导体的电阻越大,通过的电流则越小
C.在相同电压时,导体的电阻与电流成反比
D.对同一导体,导体两端电压与通过电流的比值不变
C
对于欧姆定律的公式 的理解,以下说法正确的是( )
A.导体两端电压越大,通过导体电流越大
B.在电压一定时,导体的电阻与通过导体的电流成反比
C.由 可知 ,所以当导体两端电压为0时,导体电阻为0
D.在电阻一定时,通过该导体的电流与该导体两端的电压成正比
2
D
欧姆定律在解决各种电路的计算问题中有重要的应用。对于一段电路,只要知道电流、电压、电阻这三个量中的两个,就可以利用欧姆定律计算出第三个量。
知二求一
求电流
求电压
求电阻
利用欧姆定律分析或计算的依据
利用欧姆定律进行简单计算
1.已知电压、电阻,求电流:
一辆汽车的车灯接在12 V电源两端,灯丝电阻为30 Ω,求通过灯丝的电流。
U=12 V
I
R=30 Ω
解: 通过灯丝的电流为:
(1)审题(注意已知量);
(2)画电路图;
(3)标已知量和未知量;
(4)选公式进行计算。
某品牌的电热水壶正常加热时的电阻是44 Ω,它正常工作时的电流多大?
解:
I= = = 5A
U
R
220 V
44 Ω
变式练习
2.已知电阻、电流,求电压:
在如图所示的电路中,调节滑动变阻器 R',使灯泡正常发光,用电流表测得通过它的电流值是0.6 A。已知该灯泡正常发光时的电阻是20 Ω,求灯泡两端的电压。
RL=20 Ω
I=0.6 A
A
R'
L
解:
由串联电路电流规律得
IL=I=0.6 A
UL=ILRL =0.6 A×20 Ω =12 V
灯泡两端的电压为:
一手电筒正常发光时的电流0.15A,电阻为40Ω,这只手电筒正常发光时的电压多大?
解:
U=IR
=0.15A×40Ω
=6V
由
I =
U
R
变式练习
3.已知电流、电压,求电阻:
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:电阻R的阻值为:
通过本题可以看出一种测量电阻的方法,即首先通过测量未知电阻两端的电压和通过该电阻的电流,然后应用欧姆定律算出电阻的大小。
U
I
R2
R1
R3
例
如图所示电路中,已知R2=8Ω,电压表示数为6V,电流表示数为0.5A,电阻R1的阻值。
R2
S
R1
解:
答:
可得:
由欧姆定律
电阻R1的阻值为12Ω。
欧姆定律的U-I图象
直线是定值电阻,曲线是可变电阻。
R1
越靠近U轴阻值越大,R1>R2。
变式练习
如图所示的电路中,电源电压为12 V且保持不变,电阻R1的阻值为20 Ω。当开关S闭合后,通过R1的电流为0.2 A,R1两端的电压为4V 。求:电阻R2的阻值。
利用欧姆定律进行计算的一般步骤
第1步 根据题意画出电路图,看清电路的组成(串联还是并联)
——分析连接方法;
第2步 明确题目给出的已知条件、未知条件
——知道有什么、求什么;
第3步 串、并联电路电流和电压的规律,联系欧姆定律进行分析
——核心分析;
第4步 列式求解,得出答案。
例题4.在某一温度下,两个电路元件甲和乙中的电流与电压的关系如图所示,由图可知,元件甲的电阻是____Ω,将元件甲接在电压为2V的电源两端,则流过元件甲的电流是_______A,将乙接在电压为2.5V的电源两端,则流过元件乙的电流是______A,此时元件乙的电阻是______Ω.
5
0.4
0.5
5
R乙随着电压的增大逐渐减小,可能受温度影响
R甲是固定不变的
在理解欧姆定律的基础上,我们还要学会运用欧姆定律分析图象中电阻的大小,比如I-U图象.
拓展
课堂总结
考点一 欧姆定律的理解
1.一盏调光台灯,其原理如图所示,闭合S,将滑片从左向右移动,电流表的示数和灯L两端的电压变化分别是( )
A.变、变大 B.变大、变小
C.变小、变小 D.变小、变大
C
2.如图所示的电路中,电源两端电压保持不变,当开光S闭合时,灯L正常发光,如果将滑动变阻器的滑片P向右滑动,则下列说法中正确的是( )
电流表的示数变大,灯L变亮
B. 电流表的示数变大灯L变暗
C. 电流表的示数变小,灯L变亮
D. 电流表的示数变小,灯L变暗
D
考点二:欧姆定律的应用
3.如图所示.电源电压不变,开关s闭合后,把滑片P向右移动.则滑动变阻器接入电路的阻值将 , 电压表示数将 。(两空均选填“变大”、“变小”或“不变”)。
变大
变小
4.如图所示,电源电压恒为6V,定值电阻R1=20Ω.闭合开关S,电流表A2的示数为0.9A,则电流表A1的示数为 A,定值电阻R2的阻值为 Ω。
10
0.3
5.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”)。
变小
变大
6.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.传感器两端的电压越大
B.电压表示数越大
C.通过传感器的电流越小
D.电压表示数不变
B
$