17.2 欧姆定律（教学课件）物理新教材人教版九年级全一册

物理九年级全一册 •人教版 第十七章 欧姆定律 第2节 欧姆定律 学习目标——物理学科素养 01 物理观念 理解欧姆定律的内容、表达式（I=U/R）及物理意义；知道电流、电压、电阻的定量关系，认识欧姆定律是电学的基本定律 02 科学思维 能运用欧姆定律及变形公式（U=IR、R=U/I）进行简单计算；理解R=U/I是电阻的量度式而非决定式，体会“同一性”和“同时性”的物理思维。 03 科学探究 能根据实验数据和I-U、I-R图像归纳总结出欧姆定律；学会利用公式分析实验结论，能处理实验数据并评估实验误差。 04 科学态度与责任 能用欧姆定律解释简单电路现象（如滑动变阻器调节电流）；养成规范解题、严谨计算、安全用电的科学态度与习惯。 教学重难点 教学重点 教学难点 1. 欧姆定律的内容、表达式（I=U/R）及其物理意义； 2. 运用欧姆定律及变形公式进行简单的计算； 3. 结合I-U、I-R图像分析电流、电压、电阻的定量关系。 1. 理解R=U/I的物理意义（电阻是导体本身的性质，与U、I无关）；2.欧姆定律计算中“同一性”（同一段电路）和“同时性”（同一时刻）的应用； 3. 结合电路图，运用欧姆定律分析简单的动态电路问题（如滑片移动引起的电流、电压变化）。 通过上节的探究可以发现，通过导体的电流跟导体两端的电压成正比、跟导体的电阻成反比。这是不是普遍规律呢？ 课堂引入 知识点1 欧姆定律 1. 定义： 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。 知识点1：欧姆定律 探究新知 知识点1：欧姆定律 探究新知 2. 数学表达式 3.各物理量的单位： 电压 U：伏特，符号 V；电阻 R：欧姆，符号 Ω；电流 I：安培，符号 A 。 1安培 1伏特 1欧姆 知识点1：欧姆定律 探究新知 4. 对公式 I=U/R 的理解 1、统一性：I、U、R须使用国际单位，即分别为V、Ω、A。 2、同一性： I、U、R是对同一个导体或同一段电路而言的，三者要一一对应。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。 3、适用范围：欧姆定律仅适用于纯电阻电路（将电能转化为内能的电路） 知识点1：欧姆定律 探究新知 4 对公式 I=U/R 的理解 4、同时性：对同一导体或同一部分电路来说，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流、电路两端的电压的变化，所以公式I=U/R 中的三个量是针对R同一时间而言的。 5、条件性：定律中提到的“成正比”和“成反比”的两个关系分别有不同的成立条件。即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。 知识点1：欧姆定律 探究新知 4. 对公式 I=U/R 的理解 6、电流与电压的关系和电流与电阻的关系都可以用图像法进行研究。同时注意对比两图像。 知识点1：欧姆定律 探究新知 1.公式用对有讲究：记准核心式和变形式U＝IR、，但要注意只是计算式，电阻是导体固有属性，不会随 U、I 变化哦！ 2.“三性” 原则别忘掉：①“统一性”：U（V）、R（Ω）、I（A）单位必统一；②“同一性”：I、U、R 得对应 “同一导体 / 同一段电路”；③“同时性”：三个量要取同一时刻的数值，不能用过去或未来的数据！ 3.适用范围要分清：只适用于 “纯电阻电路”，溶液导电也能用，但含电动机的电路绝对不适用，别乱套公式呀！ 【注意事项】 知识点1：欧姆定律 探究新知 【典例1】（多选）关于电流、电压、电阻的关系，下列说法错误的是（　　 ） A．当电压一定时，导体的电阻与通过导体的电流成反比 B．当电阻一定时，通过导体的电流与导体两端的电压成正比 C．当电流一定时，导体的电阻与导体两端的电压成正比 D．导体两端的电压与通过导体的电流成正比、与导体的电阻成正比 ACD 知识点1：欧姆定律 探究新知 【详解】A．电阻是导体本身的一种性质，其大小只与导体的材料、长度、横截面积和温度有关，与导体两端的电压和通过的电流无关。当电压一定时，通过导体的电流会随电阻变化，但电阻不会随电流改变，故A错误，符合题意； B．根据欧姆定律，当导体电阻一定时，通过导体的电流与导体两端的电压成正比，这是欧姆定律的核心结论之一，故B正确，不符合题意； C．电阻由导体自身因素决定，与导体两端的电压无关。即使电路中电流保持一定，导体的电阻也不会随电压的变化而改变，故C错误，符合题意； D．导体两端的电压由电源提供，其大小取决于电源本身，与导体的电阻和通过的电流没有“正比”关系，不能说电压与电流、电阻成正比，故D错误，符合题意。 故选：ACD。 知识点1：欧姆定律 探究新知 【典例2】关于公式的理解，下列说法正确的是（　　） A．导体的电阻与导体两端的电压成正比 B．导体的电阻与通过导体的电流成反比 C．导体的电阻与电流、电压大小无关 D．导体两端电压为零时，导体的电阻也为零 C 知识点1：欧姆定律 探究新知 【详解】 电阻是导体本身的一种性质，它的大小只与导体的材料、长度、横截面积和温度有关，与导体两端的电压和通过导体的电流无关，也不会因为电压的消失而消失。公式是电阻的计算式，而不是决定式，它只是提供了一种计算电阻的方法，即通过导体两端的电压与通过导体的电流的比值来计算电阻的大小。 故选：C。 知识点2 欧姆定律的应用 1. 应用欧姆定律进行分析与计算 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。 知识点2：欧姆定律的应用 探究新知 求电阻 求电压 求电流 知识点2：欧姆定律的应用 探究新知 2. 利用欧姆定律进行计算的一般步骤 （1）审题：画电路图，标已知量、待求量；明确各用电器之间的连接方式、各个电表测量的对象。 （2）思考：明确解题思路，寻找解题思路，如欧姆定律以及串、并联电路中的电流、电压的特点。 （3）求解：利用公式分步计算，列方程，用数学方法求解，要有必要的文字说明及依据的物理公式。 （4）评价：讨论结果的合理性，得出答案。 知识点2：欧姆定律的应用 探究新知 3. 电流表串联、电压表并联的原因 （1）电流表的电阻很小,相当于导线,因此串联在电路中；但若将电流表直接连在电源的两端,根据I=U/R可知，电路电流会很大,因此绝不允许将电流表直接接在电源两端。 （2）电压表的电阻很大，根据I=U/R可知,电压表所在支路电流非常小,相当于断路,因此电压表并联在用电器两端。 知识点2：欧姆定律的应用 探究新知 1.解题先把 “图” 画好：审题时别忘画电路图，标清已知量和待求量，明确用电器串 / 并联、电表测哪里，思路会更清晰； 2.公式用对 “三统一”：用、U＝IR、计算时，务必保证单位统一U用 V、R用Ω、I用A，且I、U、R要对应 “同一导体、同一时刻”，别张冠李戴； 3.电表安全 “记心间”：电流表电阻小如导线，只能串联，绝对不能直接接电源两端（会短路烧表）；电压表电阻大似断路，必须并联在用电器两端，别接错哦！ 【注意事项】 知识点2：欧姆定律的应用 探究新知 【典例3】如图所示电路中，电阻R1和R2的连接方式为 联。已知电源电压为9V且保持不变，R1的阻值为10Ω。闭合开关后，通过R1的电流为 A，此时电流表的示数为1.2A，R2的阻值为 Ω。 并 0.9 30 知识点2：欧姆定律的应用 探究新知 【详解】 [1][2]由图可知，两个电阻并联，电流表测量干路中的电流，通过R1的电流为 I1=U/R1=9V/10Ω=0.9A [3]根据并联电路的电流特点可知通过R2的电流 I2＝I－I1＝1.2A－0.9A＝0.3A 根据并联电路电压的规律和欧姆定律可知R2的阻值 R2=U/I2=9V/0.3A=30Ω 知识点2：欧姆定律的应用 探究新知 【典例4】如图所示的电路中，电源电压恒定，R2的阻值为15Ω。闭合开关S，电流表A的示数为1.2A，电流表A1的示数为0.4A。求： 【详解】（1）由电路图可知R1与R2并联，电流表A测干路电流，电流表A1测R1的电流，根据并联电路电流规律可得，电阻R2的电流为I2＝I－I1＝1.2A－0.4A＝0.8A （2）根据并联电路电压规律和欧姆定律可得，电源电压U＝U2＝I2R2＝0.8A×15Ω＝12V 课堂小结 课堂小结 课堂练习 课堂练习 1．将一导体接到电路中，如果把它两端的电压增大到原来的三倍，则下列说法中正确的是（　　） A．它的电阻是原来的三倍 B．它的电阻是原来的三分之一 C．通过它的电流是原来的三倍 D．通过它的电流是原来的三分之一 C 课堂练习 D 【详解】 AB．电阻是导体本身的一种性质，与两端的电压和通过的电流无关。所以将一导体接到电路中，如果把它两端的电压增大到原来的三倍，它的电阻不变，故AB错误； CD．根据I = U/R，电阻不变时，电流与电压成正比，所以将一导体接到电路中，如果把它两端的电压增大到原来的三倍，它的电阻不变，则通过它的电流是原来的三倍，故C正确，D错误。 故选：C。 课堂练习 2．如图所示的甲、乙两电路中，电源电压相同且恒定不变，R1>R2。闭合开关S，在图甲电路中，通过R1、R2的电流分别为I1、I2，R1、R2两端电压分别为U1、U2；在图乙电路中，通过R1、R2的电流分别为I3、I4，R1、R2两端电压分别为U3、U4，则下列判断中正确的是（　　） A．I1<I2 B．I3=I4 C．U1>U2 D．U3>U4 C 课堂练习 D 【详解】 由电路图可知，甲图R1、R2串联，乙图中R1、R2并联，且R1>R2，甲、乙两电路中，电源的电压U相等，串联电路中电流处处相等，故I1=I2 根据欧姆定律可知U1>U2 并联电路中各支路两端的电压相等，故U3=U4 乙图中R1、R2并联，且R1>R2，根据欧姆定律可知I3<I4，故ABD错误，C正确。 故选：C。 课堂练习 3．（多选）如图所示，电源电压为3V，R1=5Ω。闭合开关S，电流表示数为0.1A，下列说法正确的是（　　） A．通过R1的电流为0.1A B．R2的电阻为25Ω C．R2两端的电压为3V D．R1两端的电压为2.5V AB 课堂练习 【详解】 A．该电路是串联电路，在串联电路中电流处处相等，电流表示数为0.1A，所以通过R1的电流为0.1A，故A正确； B．电源电压为，由欧姆定律可知电路的总电阻R=U/I=3V0.1A=30Ω 则R2的电阻为R2=R−R1=30Ω−5Ω=25Ω，故B正确； C．R2两端的电压为U2=IR2=0.1A×25Ω=2.5V，故C错误； D．R1两端的电压为U1=IR1=0.1A×5Ω=0.5V，故D错误。 故选：AB。 课堂练习 4．导体a、b长度相同，材料相同，b比a的横截面积大，则导体a、b的电阻大小关系是Ra______ Rb（选填“>” “<”或“=”）；若某定值电阻两端电压是4.5V时, 通过它的电流为0.15A，当它两端电压为0V时，它的阻值是______Ω。 > 30 【详解】 [1]电阻是指导体对电流的阻碍作用，其大小取决于导体的材料、长度、横截面积和温度等因素，长度越长、横截面积越小、温度越高，电阻越大。导体a、b长度相同，材料相同，b比a的横截面积大，则导体a、b的电阻大小关系是Ra> Rb。 [2]若某定值电阻两端电压是4.5V时, 通过它的电流为0.15A，则它的阻值为R=U/I=4.5V/0.15A=30Ω 电阻是导体自身的一种特性，与它两端的电压和通过的电流无关，所以当它两端电压为0V时，它的阻值仍为30Ω。 课堂练习 5．如图甲所示是一款甲醛浓度检测仪，其检测原理如图乙所示，R0是定值电阻，传感器R1的电阻随甲醛浓度的增大而减小。当甲醛浓度增大时，电压表的示数 ___________，电流表的示数 ___________。（均选填“变大”、“变小”或“不变”） 变大 变大 课堂练习 【详解】 由电路图可知，开关闭合，定值电阻R0与传感器R1串联，电压表测R0两端的电压，电流表测电路中的电流。 [1][2]因传感器R1的电阻随甲醛浓度的增大而减小，所以，当甲醛浓度增大时，传感器R1的电阻变小，串联电路总电阻等于各分电阻之和，所以电路的总电阻变小，由I=UR可知，电路中的电流变大，即电流表的示数变大；由U=IR可知，定值电阻R0两端的电压变大，即电压表的示数变大。 课堂练习 6．小启同学连接了如图所示电路，电源电压可调，闭合开关后，电压表的示数是3V，电流表的示数为0.3A，求： (1)电阻R的阻值。 (2)某次小王调节电源电压后，电流表的示数为0.5A，则电压表示数多少伏？ 课堂练习 【详解】 （1）由电路图可知，电压表测量电阻R两端的电压U，电流表测量通过电阻R的电流I，由I=UR 可得，电阻R的阻值为R=U/I=3V/0.3A=10Ω （2）电阻R是定值电阻，其阻值不随电压和电流的改变而改变，所以R 仍为10Ω，根据欧姆定律I=U/R 可得，此时电压表示数即电阻两端的电压为U′=IR=0.5A×10Ω=5V 课堂练习 探究新知 7．如图所示，电阻R1阻值为10Ω，变阻器R2上标有“20Ω，2A”字样。闭合开关S后，调节滑动变阻器滑片，当滑片移至最左端时，通过R1的电流为0.9A。求： (1)电源电压； (2)当电压表示数为4V时，此时滑动变阻器接入电路的电阻值。 课堂练习 【详解】 （1）由图可知，当滑片滑至最左端时，滑动变阻器接入电阻为零，电路中只有电阻R1，通过R1的电流为0.9A，则电源电压为U=U1=I1R1=0.9A×10Ω=9V （2）由图可知，两个电阻串联，电流表测电路中电流，电压表测量滑动变阻器两端电压，当电压表示数为4V时，定值电阻两端电压为U11=U−U2=9V−4V=5V 电路中电流为I=U11/R1=5V/10Ω=0.5A 滑动变阻器接入电路的电阻值R2=U2/I=4V/0.5A=8Ω 课后作业 探究新知 作业 内容 同步作业 完成课后作业：“练习与应用” 自主安排 配套同步分层作业 谢谢聆听 谢谢聆听 $