17.2 欧姆定律 课件-2026-2027学年人教版物理九年级全一册

第十七章 欧姆定律 17.2 欧姆定律 人教版物理九年级全一册 新课导入 复习回顾：上一节我们通过实验探究了电流与电压、电阻的关系。 电阻一定时，通过导体的电流与导体两端的电压成正比。 电压一定时，通过导体的电流与导体的电阻成反比。 提出问题：综合两个实验结论，电流、电压、电阻的定量关系能否用一个式子表达？ 新课导入 想一想：舞台灯光的渐亮渐暗、音乐的渐强渐弱，是怎样实现的？ 对舞台灯光强弱和声音大小的控制，实际上是通过改变电路中的电流或电压来实现的。 那么，电流与电压、电阻之间的定量关系究竟是怎样的呢？早在1826年，德国物理学家欧姆就经过近十年的实验探究，得出了这一规律。 乔治·西蒙·欧姆（1789～1854） 学习目标 1、理解欧姆定律的内容，能说出电流、电压、电阻之间的定量关系。 2、能利用电流与电压、电流与电阻的函数关系分析图像，运用数学知识推理欧姆定律。 3、会运用欧姆定律公式 I = U/R 及其变形公式进行简单的电路计算，掌握解题的思路和规范。（重点） 一、欧姆定律 1．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．数学表达式：I = （U—导体两端的电压　R—导体的电阻　I—导体中的电流） 3．单位 电压 U：伏特（V） 电阻 R：欧姆（Ω） 电流 I：安培（A） 4．物理意义：电阻一定时，电压增大为原来的几倍，电流也增大为原来的几倍；电压一定时，电阻增大为原来的几倍，电流就减小为原来的几分之一。 一、欧姆定律 5．对公式 I = U/R 的理解：欧姆定律反映同一时刻、同一段电路中 I、U、R 之间的关系。 要点 含义 同时性 公式中的 I、U、R 必须是同一时间的量，开关闭合或滑片移动都会引起它们变化 同一性 I、U、R 是对同一个导体或同一段电路而言，解题时习惯用相同的角标，如 I₁、U₁、R₁ 条件性 “成正比”的前提是电阻一定；“成反比”的前提是电压一定 统一性 I、U、R 必须使用国际单位制单位：U—V，R—Ω，I—A 一、欧姆定律 6．变形公式：求电压 U = IR；求电阻 R = U/I。知道 I、U、R 三个量中的任意两个，就可以求出第三个量。 想想议议：变形公式能说明什么？不能说明什么？ ① U = IR 不能说明“电阻一定时，电压与电流成正比”——因为电压是产生电流的原因，因果关系不能颠倒； ② R = U/I 不能说明“电阻与电压成正比、与电流成反比”——电阻是导体本身的性质，只与材料、长度、横截面积和温度有关，R = U/I 只是电阻的计算式（量度式），不是决定式。 ③ 电压为零时电流为零，但电阻不为零——电阻大小与是否加电压、有无电流无关。 一、欧姆定律 7．欧姆定律的图像表示： ① 电阻一定时，I 与 U 成正比，I-U 图像是过原点的倾斜直线； ② 电压一定时，I 与 R 成反比，I-R 图像是双曲线的一支； ③ 在同一 I-U 坐标系中，直线越陡，导体电阻越小；越缓，电阻越大。 想一想：能反映“电压一定时，电流 I 与电阻 R 关系”的图像是哪一个？ 二、欧姆定律的应用 欧姆定律在解决各种电路计算问题中有重要的应用。对于一段电路，只要知道 I、U、R 三个量中的两个，就可以利用欧姆定律计算出第三个量。 求电流 I = 求电压 U = IR 求电阻 R = 解题“四步骤”：① 读题审题，画（等效）电路图；② 判断电路连接方式，明确各表测量对象；③ 在图上标明已知量与待求量，列式求解（注意单位统一）；④ 检验结果的合理性。 例题1 欧姆定律的直接应用 闭合开关后，电阻为 R 的电阻器两端电压为 6V，通过电阻器的电流为 0.3A。 （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）U=6V，I=0.3A，由欧姆定律：R = U/I = 6V ÷ 0.3A = 20Ω 　　（2）电阻不变，电压变为原来的 2 倍，由 I=U/R 可知电流也为原来的 2 倍。 答：R 为 20Ω；电流为原来的 2 倍。 例题2 欧姆定律的变形应用 在探究电流与电压关系的实验中，有同学误将电压表接在了滑动变阻器两端，示数为 1.5V。已知定值电阻 R=5Ω，电路两端总电压为 4.5V，求通过定值电阻 R 的电流。 解：定值电阻 R 与滑动变阻器串联，电压表测滑动变阻器两端电压。 定值电阻两端电压：U_R = U − U滑 = 4.5V − 1.5V = 3V 通过 R 的电流：I = U_R / R = 3V ÷ 5Ω = 0.6A 答：通过定值电阻 R 的电流为 0.6A。 点拨：串联电路中 U = U₁ + U₂；解题时先判断电路结构、明确各表测量对象，再选取对应段的 U、I、R。 例题3 并联电路计算 电阻 R₁=30Ω，闭合 S₁、断开 S₂ 时，电流表示数为 0.4A；闭合 S₁ 和 S₂ 时，电流表示数为 0.5A。 求：电源电压 U 和电阻 R₂ 的阻值。 解：只闭合 S₁ 时，电路为 R₁ 的简单电路：U = U₁ = I₁R₁ = 0.4A×30Ω = 12V 　　两开关均闭合时，R₁、R₂ 并联，电流表测干路电流：I₂ = I − I₁ = 0.5A − 0.4A = 0.1A 　　R₂ = U/I₂ = 12V ÷ 0.1A = 120Ω 科学世界 酒精测试仪 统计显示，50%~60%的交通事故与酒后驾驶有关，我国刑法规定醉酒驾车要负刑事责任。目前世界大多数国家都采用呼气式酒精测试仪对驾驶员进行现场检测。 酒精气体传感器是一种气敏电阻，阻值随酒精气体浓度的变化而变化，从而引起电路中电流和电压的变化，测试仪就能显示出呼出的酒精气体浓度。 原理：传感器 R₂ 与定值电阻 R₁ 串联，R₂ 随酒精浓度增大而减小，电流 I=U/R 增大，定值电阻两端电压 U₁=IR₁ 增大，电压表（测试仪）示数增大。 课堂小结 欧姆定律 I = U/R 内容 导体中的电流，跟电压成正比 跟电阻成反比 单位：V、Ω、A 理解 同时性、同一性 条件性、统一性 R=U/I 只是计算式 应用 求 I、U、R 三个量中的任一个 解题四步骤：审题→画图 →列式求解→检验 联系实际 舞台灯光的控制 酒精测试仪（气敏电阻） 电表接入的规范 书后练习与应用 【解析】电熨斗两端的电压U=220V，电熨斗的电阻 R=80Ω 所以流过电熨斗的电流 =2.75 A 1. 一个电熨斗的电阻是80Ω，接在电压为220V的电路上，通过它的电流是多少？ 书后练习与应用 【解析】定值电阻R= 10Ω，通过该电阻的电流I=200mA=0.2A 所以定值电阻两端的电压 U=IR=0.2A×10Ω =2V 2. 一个定值电阻的阻值是10Ω，使用时通过的电流是200mA，加在这个定值电阻两端的电压是多大？ 书后练习与应用 【解析】小灯泡两端的电压 U=2.5V 通过小灯泡的电流 I=300mA=0.3A 所以小灯泡工作时的电阻 =8.3Ω 3. 某小灯泡工作时两端的电压是2.5V，用电流表测得此时的电流是300mA，此小灯泡工作时的电阻是多少？ 书后练习与应用 【解析】实验时使用的电阻器的电阻是 =15Ω 4. 图是某同学在探究电流与电压的关系时，根据实验数据画出的I-U图像。他实验时使用的电阻器的电阻是多大? 书后练习与应用 【解析】实验时控制的电压是U=IR=0.4A × 5Ω=2V 5. 图是某同学在探究电流与电阻的关系时，根据实验数据画出的I-R图像。实验时控制的电压是多大? 书后练习与应用 【解析】不对。因为电阻是导体本身的一种性质，它的大小取决于导体的材料、长度和横截面积（还与温度有关），而跟导体两端的电压和导体中的电流无关。对于R=U/I，U和I的比值仅仅反映了导体电阻的大小。对同一段导体来说，由于导体中的电流跟这段导体两端的电压成正比，所以R是一个定值；对于不同的导体，U和I的比值一般不同，所以R的值一般不同。若导体两端的电压为零时，通过导体的电流也等于零，但这个导体的电阻却不为零，它有一个确定的值。 6. 某同学认为：“由变形可得。这就表明，导体的电阻R跟它两端的电压成正比，跟电流成反比。”这种说法对吗？为什么？ 课后习题 1 对于欧姆定律公式 I = U/R 的理解，下列说法正确的是（　 ） A．导体两端电压越大，通过导体的电流越大 B．电压一定时，导体的电阻与通过导体的电流成反比 C．由 R=U/I 可知，导体两端电压为 0 时，电阻也为 0 D．电阻一定时，通过导体的电流与导体两端的电压成正比 D 课后习题 2 一个电熨斗的电阻是 80Ω，接在电压为 220V 的电路上，通过它的电流是多少？ 解： 电熨斗为纯电阻元件， 已知 U = 220V，R = 80Ω， 由欧姆定律 I = U/R 得： I = U/R = 220V ÷ 80Ω = 2.75A 课后习题 3 通过导体 a、b 的电流随电压的变化情况如图，则导体 a、b 的电阻相比较（　B ） A．Ra＞Rb B．Ra＜Rb C．Ra＝Rb D．无法确定 课后习题 4 电源电压恒为 6V，闭合开关 S，电压表示数为 2V，电路中的电流为 0.5A。求灯泡 L₂ 两端的电压及 L₂ 的电阻。 A．4V，4Ω B．2V，4Ω C．4V，8Ω D．2V，8Ω 答案：C 解析：两灯串联，电压表测 L₁ 两端电压。U₂ = U − U₁ = 6V − 2V = 4V；R₂ = U₂/I = 4V ÷ 0.5A = 8Ω。 课后习题 5 如图所示，电阻 R₁、R₂ 分别为 20Ω 和 30Ω，只闭合开关 S₁ 时，电流表示数为 0.3A，求： （1）电源电压； （2）S₁、S₂ 均闭合时，电流表的示数。 解：（1）只闭合 S₁ 时，电路中只有 R₁： U = I₁R₁ = 0.3A × 20Ω = 6V （2）均闭合时 R₁、R₂ 并联，电流表测干路电流： I₂ = U/R₂ = 6V ÷ 30Ω = 0.2A，I = I₁ + I₂ = 0.5A $