17.2 欧姆定律 课件 2026-2027学年人教版物理九年级全一册

物理观念 理解欧姆定律的内容及表达式；能运用欧姆定律分析解决简单的电路问题。 科学思维 通过计算，学会解答电学计算题的一般方法，培养学生的逻辑思维能力以及解答电学问题的良好习惯。 科学探究 通过实验探究电流跟电压、电阻的定量关系，分析归纳得到欧姆定律。 科学态度 与责任 在实验探究中，学习科学家研究问题的方法，培养严谨的习惯和实事求是的态度；通过了解物理学知识对人类生活和社会发展的影响，培养正确的科学价值观。 教学重点 理解欧姆定律的内容以及其表达式、变换式的意义。 教学难点 运用数学推理、图象的方法处理实验数据，建立和理解欧姆定律对学生要求较高，学生运用欧姆定律解决简单的实际问题。 通过上节的探究可以发现，导体中的电流与两端的电压和电阻的关系： ①在电阻一定时，通过导体的电流与导体两端的电压成正比。 ②当导体的电压一定时，通过导体的电流跟导体的电阻成反比。 这个结论是否具有普遍性呢？ 探究一、欧姆定律 【想一想】上一节课实验得出的结论是什么？把上一节课的实验结论综合起来，就得到了欧姆定律。 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. 公式： I=U/R。 公式中各字母的含义及单位分别是：I表示电流，单位是安培（A）；U表示电压，单位是伏特（V）；R表示电阻，单位是欧姆（Ω）. 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 由欧姆定律的公式 可推出：U=IR、 。 （1）电压U=IR的意义：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（选填“能”或“不能”）。 （2）电阻 的意义：表示导体的电阻在数值上等于导体两端的电压与通过导体的电流之比。 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（均选填“有关”或“无关”） 5. 对公式的理解 （1）统一性：I、U、R必须使用国际单位制，即U的单位是V，R的单位是Ω，I的单位是A。 （2）同一性： ① 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。 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等。 5. 对公式的理解 （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I=U/R 中的三个量是针对R同一时间而言的。 （4）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。 （5）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。 1．以下关于欧姆定律及其变形式的说法正确的是（　　） A．由可知，电阻一定时，通过导体的电流与其两端的电压成正比 B．由U=IR可知，导体两端的电压与导体的电阻成正比 C．由可知，导体的电阻与其两端的电压成正比，与其通过的电流成反比 D．以上公式均适用于所有用电器电压、电流和电阻的计算 【答案】A 【详解】A．由可知，电阻一定时，导体两端的电压增大为原来的几倍，通过导体的电流也增大为原来的几倍，即通过导体的电流与其两端的电压成正比，故A正确； B．电压或电阻的变化会引起电流的变化，不能说“导体两端的电压与导体的电阻成正比”，故B错误； C．电阻是导体本身的一种性质，与电压和电流无关，故C错误； D．欧姆定律公式及其变形式只适用于纯电阻的电压、电流和电阻的计算，故D错误。故选A。 探究二、欧姆定律的应用 1. 应用欧姆定律进行分析与计算 （1）求电流： ；（2）求电压：U=IR；（3）求电阻： . 只要知道I、U、R中的任意两个量就可以利用欧姆定律计算出第三个量。 2. 利用欧姆定律解答题的一般步骤 第一步：可采用“去表法”判断电路的连接方式，将电压表去掉，将电流表看成一段导线，画出等效电路图，然后进行判断。判断出电路的连接方式后，再将电压表和电流表“恢复”到原来的位置，明确各测量哪部分电路两端的电压和电路中的电流。 第二步：认真审题，在电路图（或画出的电路图）上标出已知量、待求量。 第三步：找出各物理量之间的关系；利用欧姆定律和串、并联电路电流、电压的关系列出关系式，列式时要注意公式成立的条件，要有必要的文字说明。物理公式在代入数值或写计算结果时不要忘记单位。 第四步：讨论结果的合理性，得出答案。 3. 动态电路分析 如图所示，电源电压保持不变，开关S闭合后，把滑动变阻器的滑片P向左移动时，分析电流表示数、电压表示数的变化情况。 【分析】滑动变阻器与定值电阻串联，滑动变阻器接入电路的是左边部分，把滑片左移时，滑动变阻器阻值变小，电路总电阻变小，因为电源电压不变，由欧姆定律I=U/R可知，电路中电流变大；又因为定值电阻不变，根据UR=IR可知，R两端电压变大，即电压表示数变大。（均选填“大”或“小”） 4. 利用欧姆定律解释电源短路、电流表、电压表的连接 （1）电源短路 导线的电阻接近0，根据欧姆定律I=U/R可知，当电阻接近0时，电路中的电流将趋向于无限大，会烧坏电源和导线，所以绝对不能把电源两极直接用导线相连。 （2）电流表为何串联在电路中、电压表为何并联在电路中 电流表电阻很小，相当于导线，若将电流表直接连在电源的两端，情形跟上述情况相同，因此不允许将电流表直接接在电源两端。 电压表电阻很大，有电压表的支路相当于开路，所以只要电源电压不超过电压表的量程，就可以将电压表直接接在电源两端。 5. 酒精测试仪 我国刑法规定，从2011年5月1日起，驾驶员醉酒后驾车要负刑事责任。目前，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。 （1）酒精气体传感器 酒精测试仪中装有酒精气体传感器。酒精气体传感器是一种气敏电阻，它的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。 （2）酒精测试仪原理 酒精测试仪实际上是由酒精气体传感器R2（相当于随酒精气体浓度变化的变阻器）、一个定值电阻R1和一个电压表组成。 酒精气体传感器的电阻值R2随酒精气体浓度的增大而减小，如果驾驶员呼出的酒精气体浓度越大，那么传感器R2的电阻值越小，根据欧姆定律I=U/R可知，电路中的电流越大，则定值电阻R1两端的电压U1＝IR1越大，电压表的示数越大，即测试仪的示数越大。（均选填“大”或“小”） 6. 车重表 图为某同学设计的高速公路收费站计重秤的原理图。该原理图中，R2为滑动变阻器。若车重表是由电流表改装而成，现将它串联在图中位置，则当车越重时，变阻器的滑片向下滑，连入电路的阻值变小，电路中的电流变大，即车重表的示数将变大。 2．图乙所示电路的电源电压恒为3V，闭合开关后，两电流的指针偏转均如图甲所示，则电阻R1的阻值为 Ω。 【答案】10 【详解】由电路图可知，两电阻并联，电流表A1测R1支路的电流，电流表A2测干路电流。 因并联电路中干路电流等于各支路电流之和，所以电流表A2示数大于电流表A1的示数，所以电流表A2的量程为0~3A，分度值为0.1A，示数为1.5A，即I=1.5A； 电流表A1的量程为0~0.6A，分度值为0.02A，示数为0.3A，即I1=0.3A， 电源电压恒为3V，电阻R1的阻值 3．如图所示，A、B是两个长度相同、粗细不同的铜棒，则两个铜棒的电阻RA RB（选填“>”、“<”或“=”）；若不考虑温度影响，当通过铜棒B的电流变大时，它的电阻 ，它两端的电压 。（两空均填“变大”、“变小”或“不变”） 【答案】 < 不变 变大 【详解】[1]A、B两个铜棒长度、材料相同，A的横截面积大于B的横截面积，则两个铜棒的电阻RA<RB。 [2][3]电阻是导体自身的一种特性，与电压、电流无关，所以当通过铜棒B的电流变大时，它的电阻不变；根据公式U=IR可知，它两端的电压变大。 1. 电阻是表示导体本身一种性质的物理量。 电阻的大小由导体的材料、长度、横截面积等因素决定，与其端的电压和通过的电流大小无关。公式表示导体的电阻在数值上等于导体两端的电压跟通过导体的电流的比值。 2. 对物理公式不能单纯从数学的角度去理解 电压是电路中形成电流的原因，导体两端不加电压时，电流为零，但导体电阻依然存在。因此，不能认为电压U跟电流I成正比，跟电阻R也成正比。公式U=IR表示导体两端的电压在数值上等于通过导体的电流和该导体电阻的乘积。 1．如图所示，是甲、乙两个电阻中的电流与其两端电压的关系图像，则两个电阻的阻值大小关系是（   ） A.R甲＞R乙 B.R甲＝R乙 C.R甲＜R乙 D.无法确定 【答案】C 【详解】当电压为2.0V时，甲的电流比乙大，根据 可知，甲的电阻比乙小。故C符合题意，ABD不符合题意。 故选C。 2．在“探究电流与电压的关系”实验中，得到如图所示的图像，下列说法正确的是（　　） A．导体电阻为5Ω B．导体的电阻随电压的增大而增大 C．当导体两端的电压为0时，电阻为0 D．导体的电阻随电流的增大而减小 【答案】A 【详解】A．由图像可知，当通过导体的电流为0.6A时，其两端电压为3V，根据欧姆定律可得，导体的电阻为 故A正确； BCD．由于导体的电阻是导体本身的一种性质，与材料、长度、横截面积以及温度有关，与导体的两端电压和通过的电流无关，两端电压为0时，电阻不为0，故BCD错误。 故选A。 3．测电笔中的电阻是880kΩ，则测试家用电器时，通过人体的电流是多大？ 【答案】2.5×10-4A 【详解】测试家用电器时，通过人体的电流 4．一个定值电阻的阻值是10Ω，使用时通过的电流是200mA，则： (1)加在这个定值电阻两端的电压是多少？ (2)若加在电阻两端的电压为5V，通过电阻的电流是多少？ 【答案】(1)2V (2)0.5A 【详解】（1） 根据 可知，加在这个定值电阻两端的电压为 （2）若加在电阻两端的电压为5V，根据 可知，通过电阻的电流为 1．AB和BC是两个由同种金属材料制成的圆柱体，它们的长度相同，但横截面积不同，把这两个金属体如图所示紧密连接在一起，并让电流从A端流入金属体，从C端流出金属体。不计温度的影响，则 A．通过两段导体的电流：IAB=IBC B．通过两段导体的电流：IAB＜IBC C．两段导体的电阻值：RAB=RBC D．两段导体的电压值：UAB=UBC 【答案】A 【详解】AB．两个金属体串联，因为串联电路处处电流相等，所以IAB=IBC，故A符合题意，B不符合题意； C．已知AB和BC是由同种材料制成的且长度相同，BC的横截面积大于AB的横截面积，所以BC的电阻小于AB的电阻，即RAB＞RBC，故C不符合题意； D．RAB＞RBC，IAB=IBC，根据U=IR可知两段导体的电压值UAB＞UBC，故D不符合题意。 故选A。 2．给你一只标有“10Ω，0.3A”的小灯泡和一只标有“30Ω，0.6A”的定值电阻，在保证所有电路元件安全的前提下，若串联接入电路，它们两端允许加的最大电压为 V。若并联接入电路，则干路中允许通过的最大电流为 A。 【答案】 12 0.4 【详解】[1]把它们串联在同一电路中，因串联电路中各处的电流相等，所以，电路中允许通过的最大电流Imax＝IL＝0.3A 由 可得，电路两端允许加的最大电压 U＝Imax(RL+R)＝0.3A×(10Ω+30Ω)＝12V [2]小灯泡两端允许加的最大电压UL＝ILRL＝0.3A×10Ω＝3V 定值电阻两端允许加的最大电压UR＝IRR＝0.6A×30Ω＝18V 则两者并联时，电路中的最大电压Umax＝UL＝3V 此时通过L的电流为0.3A，通过R的电流 因并联电路中干路电流等于各支路电流之和，所以干路最大电流 I＝IL+I´R＝0.3A+0.1A＝0.4A $