第17章 欧姆定律 章末复习课件 2026-2027学年人教版（2024）九年级物理全一册

章末复习 人教版初三物理 第十七章 欧姆定律 05 学习内容 电流与电压、电阻的关系 03 01 02 04 欧姆定律 电阻的测量 欧姆定律在串、并联中的应用 本章思维导图 电流与电压、电阻的关系 01 探究—电阻一定时,电流与电压的关系 1.【实验器材】 电源、滑动变阻器、定值电阻、电流表、电压表、开关及导线。 2.【实验装置】 探究 3.【实验设计】 本实验需采用控制变量法进行。我们在通过实验来寻找三者之间的关系时,电压、 电阻的改变都会引起电流的变化。实验时,应先保持定值电阻不变,通过滑动变阻器改变电压表示数,研究通过导体的电流与导体两端电压的关系。 4.【实验过程】 按设计的电路图连接电路,测量并记下几组电压和电流值,将它们填写在表中。定值电阻R=5 探究 表格 序号 电压U/V 电流I/A 1 1.0 0.2 2 1.5 0.3 3 2.0 0.4 4 2.5 0.5 5 3.0 0.6 6 3.5 0.7 4.【分析论证】 (1)实验数据分析:分析实验数据发现,通过定值电阻的电流随其两端电压的增大而增大,并且成正比。 探究 (2)图像分析:在坐标系中根据各电流值和对应的电压值描点,画出I-U图像。分析图像可得出:通过导体的电流与导体两端的电压成正比。 5.【实验结论】 大量实验表明: 在电阻一定的情况下,通过导体的电流与导体两端的电压成正比。 探究—电压一定时,电流与电阻的关系 1.【实验器材】 电源(6V)、滑动变阻器、定值电阻(5 、10 、15 、20 、25 各一个)、电流表、电压表、开关及导线。 2.【实验装置】 探究 3.【实验设计】 本实验需采用控制变量法进行。我们在通过实验来寻找三者之间的关系时,电压、 电阻的改变都会引起电流的变化。实验中,更换不同规格定值电阻时,应保持定值电阻两端电压不变(通过调节滑动变阻器保持电压表示数),研究通过导体的电流与导体电阻的关系。 4.【实验过程】 按设计的电路图连接电路,测量并记下几组电压和电流值,将它们填写在表中。 探究 (1)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。 (2)把阻值为5 的定值电阻接入电路,闭合开关,调节滑动变阻器,使电压表示数为4V保持不变,读出电流表的示数,记录在下面的表格中。 (3)把阻值为5 的定值电阻分别更换为10 、 15 、 20 、 25 的定值电阻,调节滑动变阻器,使电压表示数保持4V不变,读出电流表的示数,记录在下面的表格中。 探究 序号 电阻R/ 电流I/A 1 5 0.80 2 10 0.40 3 15 0.27 4 20 0.20 5 25 0.16 5.【分析与论证】 (1)分析实验数据。电流与电阻有关,电流随电阻的增大而减小,且电流与电阻的乘积为一定值,说明电流与电阻并且成反比。 (2)分析I-R图像。在坐标系中画出I-R图像。分析图像可得出:通过导体的电流与导体的电阻成反比。 探究 6.【实验结论】 大量实验表明: 导体两端的电压一定时,通过导体的电流与导体的电阻成反比。 探究 【评估交流】 (1)更换阻值大的定值电阻后,电压表示数不能调节到所需要的值的原因是电源电压过大或滑动变阻器的最大阻值过小。 (2)对实验结论两种错误的语言描述: ①“导体中的电流跟导体的电阻成反比” 漏掉了结论的前提条件(在电压一定时)。 ②“电压一定时,导体的电阻与导体中的电流成反比” 弄错了结论的因果关系(因为电阻是导体本身的性质,跟电压和电流都没关系)。 练习 例1.同学们在做“探究电流与电压的关系”实验时,准备了以下器材:新干电池两节,电流表(0~0.6A、0~3A)、电压表(0~3 V、0~15 V)、滑动变阻器(30 、2 A)、定值电阻(5 、10 、20 )、开关、导线若干。根据如图甲所示的电路图进行实验。 练习 (1)按照电路图在图乙中将实物图补充完整。 实验次数 电压 U/V 电流 I/A 1 0.4 0.08 2 0.5 0.1 3 1.0 0.2 4 2.0 0.4 5 2.5 0.5 6 3.0 0.6 (2)闭合开关前,滑动变阻器滑片 P 应处于(选填“A”或“B”)端。 (3)闭合开关以后,发现电流表指针无偏转,电压表指针有明显偏转,原因可能是电阻 R (选填“短路”或“断路”)。排除故障后,调节滑动变阻器,测出通过电阻 R 的电流和对应的电压值,此时滑动变阻器的作用是(选填字母序号)。 练习 A.保护电路 B.控制定值电阻两端电压不变 C. 改变定值电阻两端电压 (4)根据以上实验数据得到的结论是: 电阻一定时,。 答案:(1) (2)B (3) 断路 C (4)通过导体的电流与导体两端的电压成正比 练习 【解析】 (1)由图甲可知,定值电阻与滑动变阻器串联,电压表测量定值电阻两端的电压,电流表测量电路中的电流;当滑片向右移动时滑动变阻器阻值变大,根据滑动变阻器连接方式可知,滑动变阻器应接入左下接线柱,即接C点。 (2)闭合开关前,滑动变阻器滑片应处于阻值最大处,即B端。 (3)闭合开关后,发现电流表指针无偏转,即电路中没有电流,可能是断路,而电压表有示数,说明与电压表并联的定值电阻R断路。 练习 在“探究电流与电压的关系”时,应不断改变定值电阻两端的电压,观察电流的变化,从而得出电流与电压的关系,故此时滑动变阻器的作用是改变定值电阻两端电压,故AB不符合题意,C符合题意。 故选C。 (4)由表格中数据得,定值电阻两端的电压与电流的比值不变,可得结论:当电阻一定时,通过导体的电流与导体两端的电压成正比。 欧姆定律 02 探究—欧姆定律 1.欧姆定律的内容 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.欧姆定律表达式 U: 导体两端的电压 单位:V R: 导体的电阻 单位: I: 导体中的电流 单位: A 探究 3.物理意义 对于同一导体而言,电阻一定,加在导体两端的电压增大几倍,导体中的电流就增大几倍,当电压一定时,导体中的电阻增大几倍,导体中的电流就变为原来的几分之一。 4.变形公式 U=IR 推导 探究 求解电压:U=IR 表示导体两端的电压等于通过导体的电流与其电阻的乘积。因电压是由电源提供的,电压是形成电流的原因,所以不能说成电压与电流成正比。 求解电阻: 表示导体的电阻在数值上等于加在导体两端的电压与通过导体的电流的比值。 因电阻是导体本身的一种性质,只与导体的材料、长度、横截面积及温度有关,与加在两端的电压和流过的电流大小无关。 探究 5.对欧姆定律公式的理解 1)统一性:I、U、R须使用国际单位,即分别为A、V、 。 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。在求解问题时,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等。 3)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U/R 中的三个量是针对R同一时间而言的。 探究 4)适用范围:欧姆定律适用于从电源正极到负极之间的整个电路或其中某一部分电路,并且是纯电阻电路。 6.欧姆定律求解问题的步骤 1)分析电路的连接方式 2)判断电表所测量电路中的部分 3)根据题目中的已知条件及欧姆定律求解 练习 例2.如图所示, 的阻值为5 ,开关S闭合后电流表A的示数为2.1A,电流表 的示数为1.5A。求: (1)电源电压; (2)电阻 的阻值; (3)通过电阻 的电流。 练习 【解析】 (1)据图可知, 与 并联,电流表A测干路电流, 测 支路电流。由并联电路电流规律得通过 的电流 因并联电路各支路电压等于电源电压,故电源电压 (2)由欧姆定律得 的阻值 (3)据1问分析可知,通过 的电流 。 电阻的测量 03 探究—伏安法测电阻 1.伏安法 由欧姆定律可以知道,通过测量电阻器两端的电压和通过的电流来间接地测量电阻器的电阻。这种测量电阻的方法,有时简称为伏安法。 2.伏安法测电阻 【实验原理】 【实验器材】 电源、滑动变阻器、未知电阻、电流表、电压表、开关、导线 探究 【实验装置】 【实验思路】 由欧姆定律的变形公式可知,用电流表测出通过定值电阻的电流I,用电压表测出定值电阻两端的电压U,把实验数据代入,即可求出定值电阻的阻值大小。 探究 【实验过程】 ① 按图把待测电阻器、电压表、电流表及滑动变阻器等接入电路。注意选择电压表和电流表的适当测量范围。 ② 使用滑动变阻器之前要先想好,朝哪个方向移动滑片时电路中的电流变大。闭合开关之前应该先移动滑动变阻器的滑片,使电路中的电流在开始测量时最小。改变滑动变阻器滑片的位置,多测几组电压、电流数据。 ③将测量的数据记录在自己设计的表格中。 探究 ④根据每组数据算出相应的电阻,然后求出待测电阻器电阻的平均值,得到电阻器的电阻。 实验序号 1 2 3 电压U/V 0.5 1.0 1.5 电流I/A 0.1 0.2 0.3 电阻R/ 5.0 5.0 5.0 电阻平均值R/ 5.0 5.0 5.0 探究 【分析论证】 结合实验数据及定值电阻的I-U图像可以分析得出,当待测电阻器两端的电压改变时,通过它的电流也随之改变,但电压与电流的比值不变,即电阻不变。 由上述实验可以得到,电阻是导体自身的性质。当定值电阻两端的电压改变时,通过它的电流也随之而改变,但电压与电流的比值不变,即电阻不变,同时证明了导体的电阻是由自身的性质所决定的,与电压和电流无关。 探究—伏安法测量小灯泡电阻 【实验原理】 【实验器材】 电源、滑动变阻器、小灯泡、电流表、电压表、开关、导线 【实验装置】 探究 【实验思路】 由欧姆定律的变形公式可知,用电流表测出通过小灯泡的电流I,用电压表测出小灯泡两端的电压U,把实验数据代入,即可求出小灯泡的阻值大小。 【实验过程】 ①按电路图连接实物。 ②闭合开关,调节滑动变阻器的滑片至适当位置,记录电压表、电流表的示数。 ③多次调节滑动变阻器的滑片,重复上述实验。 探究 实验序号 1 2 3 电压U/V 0.5 1.5 2.5 电流I/A 0.17 0.39 0.48 电阻R/ 2.9 3.8 5.2 【分析论证】 通过实验数据可以发现三次的阻值并不相等,小灯两端的电压越高,阻值越大。结合小灯泡的I-U图像可知,电流与电压也不成正比,即当灯泡两端电压变化,发光亮度改变时,灯泡的阻值也随之发生变化。 探究 【实验结论】 通过小灯泡的电流与其两端的电压不成正比,灯泡两端电压越大时,灯丝的电阻越大。 探究—特殊方法测电阻 1.“伏阻法” 1)实验思路:利用电压表和已知的定值电阻并联,即可等效为一个电流表, 2)实验器材: 阻值已知的定值电阻R0、待测电阻RX、一只电压表、电源、两只开关等。 3)实验电路图 探究 4)实验步骤: ①闭合S1、断开S2,读出电压表示数为 ; ②闭合S1、S2,读出电压表示数为 ; 则电阻Rₓ的表达式为:Rₓ=。 5)分析论证: 闭合 、断开 时, 和 串联,电压表测量 两端的电压 ; 闭合两个开关时,定值电阻 被短路,只有 接入电路,电压表测量电源电压,即电源电压为 ,因此 两端的电压为 。 探究 串联电路电流处处相等,则电路电流 由欧姆定律,则电阻 的表达式为 探究 2.“安阻法” 1)实验思路:利用电流表和已知的定值电阻串联,即可等效为一个电压表, 2)实验器材: 阻值已知的定值电阻R0、待测电阻RX、一只电流表、电源、两只开关等。 3)实验电路图: 探究 4)实验步骤: ①闭合开关S, ,读出电流表示数为 ; ②断开开关 ,读出电流表示数为 ; ③未知电阻 5)分析论证: 闭合S、 时, 被短路,电路只有 ,电路电流为 ,电源电压 ; 断开 时, 和 串联,电流表测串联电路电流为 ,电源电压为 则 探究 3.等效替代法 实验器材:电源、单刀双掷开关、电流表、电阻箱、待测电阻等。 实验电路图: 操作要点: ①将S拨至a,读出电流表的示数I。 ②将S拨至b,调节电阻箱,使电流表的示数仍为I,读出电阻箱的示数R。 待测电阻的表示式: Rx=R 练习 例3.小西所在的实验小组做“用电流表和电压表测量电阻”的实验过程如下: (1)请按照图甲将图乙连接完整,要求滑动变阻器的滑片向右移动时,电流表示数变小。 (2)连接电路时发现,当他们接好最后一根导线后,电流表的指针立刻发生了偏转,由此可知他们在连接电路时没有。 练习 (3)正确连接电路后,闭合开关发现电流表无示数,电压表示数接近电源电压,则原因可能是。 (4)排除故障后继续进行实验,将数据记录到下表中,请根据数据计算得出该定值电阻的电阻R= (结果保留一位小数)。 实验次数 电压/V 电流/A 1 0.5 0.10 2 1.0 0.20 3 1.5 0.28 4 2.0 0.40 5 2.5 0.50 练习 (5)交流讨论后,实验小组的同学们发现不用电压表也能测出未知定值电阻的电阻R,于是设计了如图丙所示的电路,已知定值电阻的电阻为 ,电源电压不变,步骤如下: ①当只闭合开关 时,电流表的示数为 ; ②当闭合时,电流表的示数为 ; ③未知定值电阻的电阻R=(用已知物理量 和测出的物理量 、 的符号表示)。 练习 答案:(1) (2)断开开关 (3)定值电阻断路 (4)5.1 (5) 和 【解析】 (1)滑动变阻器的滑片向右移动时,电流表示数变小,则变阻器接入电路的阻值增大,则变阻器左下接线柱与定值电阻右接线柱用导线相连。据此作图。 (2)他们接好最后一根导线后,电流表的指针立刻发生了偏转,则说明连电路时,开关没有断开。 练习 (3)发现电流表无示数,电路可能有断路发生,而电压表有示数,说明电压表到电源两极间是通路,所以故障原因可能是定值电阻断路。 (4)根据公式 分别求出5次实验的电阻,然后取平均值。 定值电阻阻值为 练习 (5)当只闭合开关 时, 与 串联,电流表示数为 ,则电源电压为 当闭合开关 、 时,R被短路,此时电流表示数为 ,则电源电压为 电源电压U不变,则 未知定值电阻的阻值 欧姆定律在串、并联电路中的应用 PART 04 探究 1.总电阻 1)串联电路的总电阻 将几个电阻串联接到电源电压为U的电路中,电路中的电流为I。若用一个电阻代替这几个电阻,仍接在电源电压为U的电路中,电路中的电流仍然为I,我们就把这个电阻称为那几个串联电阻的总电阻,也叫等效电阻。 电阻的串联电路 等效电阻 探究 2)并联电路总电阻 将几个电阻并联接到电源电压为U的电路中,电路中的总电流为I。若用一个电阻代替这几个电阻,仍接在电源电压为U的电路中,电路中的电流仍然为I,我们就把这个电阻称为那几个并联电阻的总电阻,也叫等效电阻。 I U I 电阻的并联电路 等效电路 探究 2.欧姆定律使用中需要注意的问题 欧姆定律公式中的电压、电流、电阻是对同一个研究对象而言的,因此在应用欧姆定律解决问题的时候,必须明确:公式中的三个量必须这个研究对象的。 欧姆定律公式中的U、I、R是对同一个研究对象: 探究 3.欧姆定律在解决串、并联问题中的方法 1)明确研究对象 串、并联电路中的电流关系、电压关系,描述的是不同研究对象之间的相互联系。例如, ,U=U1+U2等。 2)运用欧姆定律 用欧姆定律求解通过它的电流或它两端的电压。 3)分析串、并联关系 通过该导体与其他导体的串、并联关系求得题目的答案。 探究 我们也可以先通过两个导体的串、并联关系求得通过某一个导体的电流或它两端的电压,再以该导体为研究对象,用欧姆定律求解题目的答案。 串联电路: 两个关系: 电流:I=I1=I2 电压:U=U1+ U2 一个定律:欧姆定律 并联电路: 两个关系: 电流:I=I1+I2 电压:U=U1=U2 一个定律:欧姆定律 探究—欧姆定律在串联电路中的应用 1.串联电路中电流的计算方法 U S R2 R1 A 根据串联电路电流的规律,通过电阻R1的电流和通过电阻R2的电流相等,都等于I。电阻R1两端的电压U1=IR1,R2两端的电压U2=IR2。 根据串联电路电压的规律 U=U1+U2,有U=IR1+IR2= I(R1+R2) 可求得 串联电路中通过某个电阻的电流或串联电路的电流,等于电源两端电压除以各用电器电阻之和。 即: 探究 2.根据串联电路中“两个关系、一个定律”可以推导出 U=U1+ U2 IR=I1R1+I2R2 I=I1=I2 R= R1+ R2 这一结论可推广至多个电阻的串联,即: 串联电路的等效电阻等于各串联电阻之和。 如图乙所示,电阻R1、R2可以用R来等效替代。 探究 3.串联电路中电阻的分压关系 根据串联电路中电流的规律和欧姆定律 I1=I2 U1=I1R1 U2=I2R2 = U2 U1 R2 R1 可得: 结论:串联电路中各电阻两端的电压与其电阻大小成正比。 探究—欧姆定律在并联电路中的应用 1. 定值电阻R1和R2并联,电源电压为U. 并联电路各支路两端的电压相等 U1=U2 通过电阻R1的电流为:I1=U1 /R1 通过电阻R2的电流为:I2=U2 /R2 并联电路的总电流 并联电路中干路电流等于各支路两端电压除以本支路电阻的和。 探究—并联电路的等效电阻 2.理论推导 如图所示,两个电阻R1、R2并联,设电路两端的总电压为U,总电流为I,通过R1、R2的电流分别为I1、I2,总电阻为R。 根据串联电路中“两个关系、一个定律”可以推导出 I=I1+I2 U=U1=U2 1 R1 = 1 R R2 1 + 探究—并联电路的分流特点 3.根据并联电路中电压规律和欧姆定律 U1=U2 I1R1= I2R2 可得: R1 R2 = I1 I2 结论:并联电路中,各支路电流与支路电阻的大小成反比。 练习 例4.(多选题)图甲是非接触式红外线测温枪。图乙是它的工作原理图,其中R0是定值电阻,R是红外线热敏电阻,R的阻值随温度变化的关系图像如图丙所示。闭合开关S后,下列对该电路的分析正确的是( ) A.随着温度的升高,R的阻值变小 B.随着温度的升高,电流表的示数逐渐减小 C.测量人的体温时,电压表示数越大,说明人的体温越高 D.随着温度的降低,电阻R两端的电压逐渐变小 练习 【解析】 A.由图丙可知,随着温度的升高,R的阻值在不断的变小,故A正确; BCD.由图乙可知,R与R0串联在电路中,随着温度的升高,R的阻值在不断的减小,电路总电阻也在减小,由I=U/R可知电路中电流增大,电流表示数逐渐增大,由U=IR可知定值电阻R0两端的电压逐渐增大,即电压表示数变大;反之,随着温度降低,R的阻值变大,其两端电压逐渐变大,故C正确,BD错误。 故选AC。 练习 例5.燃气泄漏是十分危险的事,使用燃气的场所应安装燃气浓度监测仪。图1是小年设计的某种燃气浓度监测仪,电源电压U恒为4V,R为定值电阻,Rx为气敏电阻,电压表为燃气浓度的显示装置,其量程为0~3V。Rx的值与气体浓度的关系如图2所示。当气体浓度增加时,Rx的值将。若要将电压表的示数为1.5V处标为气体浓度0.5%,则R的值应为 。若长时间使用后,电源电压降低,则测量结果(选填“大于”、“小于”或“等于”)实际的气体浓度。 练习 【解析】由图2可知,气体浓度增加时, 的值减小。 由图1可知,电阻R与 串联,电压表测R两端电压;由图2可知,气体浓度为0.5%时, , 气敏电阻 两端电压为 因串联电路电流处处相等,由 得 。 电源电压降低时,若实际气体浓度不变,则 不变,由串联分压规律可知R两端电压减小;因电压表示数越小对应气体浓度越小,故测量结果小于实际浓度。 课堂巩固 PART 05 课后习题 1.如图所示的电路中,电源两端电压保持不变,定值电阻 的阻值为10 。当开关S闭合后,电压表的示数为2V,电流表的示数为0.4A。求:(要求画出等效电路图) (1)定值电阻 的阻值; (2)电源两端的电压。 课后习题 【解析】 (1)当开关S闭合后,等效电路如图所示: 由电路图可知,电阻 和 串联,故 则定值电阻 (2)等效电路如图所示: 由欧姆定律 得:电阻 两端电压为 根据串联电路电压规律可得,电源电压 课后习题 2.如图所示,把20 的电阻 和30 的电阻 串联起来,接在电压为6V的电源上。闭合开关后,求: (1)电流表的示数; (2) 两端的电压。 课后习题 【详解】 (1)闭合开关后, 与 串联,电流表测电路中的电流。总电阻 电路电流为 即电流表示数为 。 (2)串联电路中电流处处相等,通过 的电流等于电路电流I, 两端的电压 感谢观看 Thank you