人教版九年级物理第17章欧姆定律PPT教学课件

第十七章 欧姆定律 第1节 电流与电压和电 阻的关系 教学目标： • 通过实验探究，知道导体中的电流与电压、电阻的关 系 • 能应用欧姆定律进行简单的计算 • 通过探究过程进一步体会猜想、设计实验、分析与论 证、评估等探究要素 • 在数据收集过程中形成实事求是的科学态度 新课导入 请看演示 新课导入 请看演示 思考：如果要使灯泡亮度 改变，有何办法？ 方法一:改变电池节数 方法二:改变电阻 问题： 相同的灯泡，但发光程度不同，说明流过它们的电 流不同。那么电流可能和什么因素有关呢？ 新课导入 1.提出问题: 通过导体的电流与电压、电阻有何关系? 2.猜想: a、通过导体的电流与电压成正比 b、通过导体的电流与电阻成反比 a、保持电阻不变，改变电压，研究电流与电压之间的关系。 3、设计实验 b、保持电压不变，改变电阻，研究电流与电阻之间的关系。 条件控制： （控制变量法） （1）实验中需要测量哪些物理量？需要哪些器材？ （2）要改变电压,有几种方法? A.改变电池的个数可以改变电压 B.电路中连接滑动变阻器可以改变电压 实验器材：电源、开关、导线、电流表、电压表、 定值电阻若干、滑动变阻器 V A R R´ 设计电路图： 结论： 5.分析和论证： （1）当电阻不变时，电流与电压成正比 （2）当电压不变时，电流与电阻成反比 通过导体中的电流与加在导体两端的电压成正比，与 导体的电阻成反比。 4.进行实验 6、评估与交流（操作中应注意哪些问题？测量数据 和所得的结论是不是可靠？） 课 堂 小 结 本节课我们用控制变量法设计实验，并探 究出电流与电压、电阻的关系，即通过导体中 的电流与加在导体两端的电压成正比，与导体 的电阻成反比。 第十七章 欧姆定律 第2节 欧姆定律 复习 V A R R´ 欧姆定律 1.内容：导体中的电流，跟这段导体两端的电压成正比， 跟这段导体的电阻成反比。这个规律叫欧姆定律。 2.公式： I R U ＝ 3.变换公式： U=IR R = I U R（Ω） 单位： I（A） U（V） R U I 使用欧姆定律的注意事项 1、I U R必须具有同时性和同一性 2、注意单位的统一（都用基本单位） 3、在不同情况下要用角标加以区别 注意： （1）解电学问题，为了便于分析问题，最好先根据题意 画出电路图，在图上标明已知量的符号、数值和未知量 的符号，不能只满足于列出算式求出答案。 （2）一定要用公式进行解题，不能迁就用算术书写方程， 用公式计算时，代入数值时都要写上单位。 车床照明灯的电压是36V，它正常工作时灯丝的电阻 是32Ω。求通过灯丝的电流。 R=32Ω I=？ U=36V 已知： 应用1.已知电压、电阻，求电流 （2）列出已知条件 和所求量 解题步骤： （1）画电路图 （3）求解 U=36V R=32Ω 求： I 答：车床照明灯正常工作时，通过灯丝的电流约为1.13A。 解： I= U R 36V 32Ω = ≈ 1.13A 应用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0.6A.已知该灯泡正 常发光时的电阻是20Ω,求灯泡两端的电压。 已知： R=20Ω, 求： 解： U U=IR =0.6A×20Ω 两端的电压是12V。 =12V 答： R=20ΩA R′ I=0.6A I=0.6A 某同学用一只电流表和灯泡串联，测得它正常发光 时的电流是0.18A，再用电压表测得灯泡两端的电压是 220V，试计算灯丝正常发光时的电阻值。 应用3：已知电流、电压，求电阻 答:_______________________________ 已知：__________________ 求： _______ 解：_________________________ U=220V, I=0.18A R=? 灯丝正常发光时的电阻值为1222Ω R= U I 220V 0.18A= =1222Ω A V 例4.有甲乙两导体，甲导体的电阻是2Ω，两端电压是2V； 乙导体的电阻是４Ω，两端电压是8V。某学生计算甲导体 中的电流I甲时，列出： I甲= U R 8V 2Ω ＝4A＝   试指出以上计算过程错在何处？并用正确的方法计算 出甲乙两导体中通过的电流值。 误将乙导体两端的电压作为甲导体两端的电压。答： 正解： I甲= U甲 R甲 2V 2Ω ＝1A＝ I乙= U乙 R乙 8V 4Ω ＝2A＝ 例5.加在某一电阻器两端的电压为5V时，通过它的电流是0.5 A， 则该电阻器的电阻应是多大？ 如果两端的电压增加到20V,此时 这个电阻器的电阻值是多大？通过它的电流是多大？ U2=20V R=? I2=? I1=0.5AR U1=5V 已知： 已知： U1=5V，I1=0.5A 求：R=？ 解： U1 I1 5V 0.5AR= =10Ω= U2=20V，R=10 Ω 解： 求：I2=？ R U2 10 Ω 20V=I2= =2A 1．关于欧姆定律，下列叙述中错误的是 （ ） A．在相同电压下，导体的电流和电阻成反比 B．对同一个导体，导体中的电流和电压成正比 C．因为电阻是导体本身的性质，所以电流只与导体两端的 电压成正比 D．导体中的电流与导体两端的电压有关，也与导体的电阻 有关    D 当堂训练：   2．两根电阻丝的电阻分别为2Ω和16Ω，将它们接在同 一电源两端，则通过它们的电流之比为 （ ） A. 1∶1 B．1∶8 C．1∶32   D．8∶1 D 3.某电流表的电阻约为0.1Ω，它的量程是0-0.6A，如将 这个电流表直接连接到2V的蓄电池的两极上，会产生什 么后果？ 电流表被烧坏 4.某电阻器当在其两端加上4V的电压时，通过它的电流为 200mA，当电压增大到9V时，通过它的电流多大？能否用电 流表0-0.6A的量程测量。 解：R=U1/I1=4V/0.2A=20Ω I2=U2/R=9V/20Ω=0.45A 因为0.45A＜0.6A 所以能测量 答：通过的电流是0.45A，能测量。 因为试电笔有一个大电阻，使通过人体的电流很小， 所以是安全的。 5.用试电笔测家庭电路有没有通电时，人为什么不会触 电呢？ 6.我们已经知道，试电笔内必须有一支很大的电阻，用 来限制通过人体的电流。现有一支试电笔，其中的电阻 为880KΩ，氖管的电阻和人体的电阻比这个数值小得多， 可以不计。使用时流过人体的电流是多少？ 已知： R=880KΩ=880×103Ω U=220V 求 ：I 解：I=U/R=220V/880×103Ω=0.25×10-3A 第十七章 欧姆定律 第3节 电阻的测量 1.知识与技能 知道用电流表和电压表测量电阻的原理。 会同时使用电流表、电压表测量导体的电阻。 了解灯丝电阻的特性。 2.过程与方法 通过测量小灯泡的电阻，了解欧姆定律的应用。 3.情感态度与价值观 注重实验电路的设计、连接以及测量过程中的兴趣培养。 在实验过程中，注意培养严谨的科学态度。 到目前所学的电学知识为止，我们学了哪些电学物理量？ 电流 电压 电阻 哪些可以直接测量？哪些不能直接测量？ 有办法测量吗？ 电流表 电压表 导入新课 今天我们学习一个方法，即通过电流和电压的 测量来间接得知导体的电阻。 测量到一个灯泡中的电流和它两端的电压后，怎样才 能知道它的电阻？ 你能设计一个电路，用来测量灯泡中的电流和它两端 的电压吗？ 1.提出问题 测量小灯泡的电阻 2.设计实验 （1）实验原理： 由欧姆定律I＝U／R可以推出R＝U／I，用电压表、 电流表测出正在工作的灯丝的电压、电流，即可用R＝U ／I算出其阻值。 该式是用比值来定义导体的电阻的，是电 阻的定义式，不是决定式，为我们提供了一种 测量电阻的方法，叫伏安法测电阻。 （2）电路图： 在图中，电流表和电压表分别用来测量通过灯泡的 电流I和它两端的电压U，电路中的变阻器有什么作用？ （3）实验器材: 电源、导线、开关、 小灯泡、 滑动变阻器、 电压表、电流表。 （4）根据电路图连接实物图 （5）实验步骤： ①断开开关，连接电路； ②接入电路的滑动变阻器调到最大； ③闭合开关，调节R，读取并记录几组电流表、电压表 数据（U≤U额）； ④计算导体阻值。 3.进行实验 实验中我们可以多测几组电流和电压的数据，分别 算出相应的电阻R，进行比较。 利用变阻器，可以改变通过电路的电流，这样就能 多测几组数据。 U（V） I（A） R（Ω） R的平均值 1 2 3 （1）记录数据 2 0.4 1.5 0.29 3 0.58 问题1：滑动变阻器的滑片P应放在什么位置？ （2）实验时应注意的问题 滑片应放 在阻值最 大处。 （1）调整变阻器之间要先想好，朝哪个方向移动 滑片时灯泡的电流变小，闭合开关之前应该先调整变阻 器的滑片，使它处于使电路中电流最小的位置。 （2）每个小灯泡的金属灯口上都标着它正常工作的 电压。接通电源后通过变阻器把电压调到该电压值，测 量时从该电压开始逐次降低，获得几组数据。 注意 问题2：若小灯泡短路，则电压表示数和电流表示数会 如何变化？ 问题3：若电路正常，则当滑动变阻器的滑片向左 （或向右）移动，电压表和电流表又会如何变化？ 问题4：为什么电流表不能与用电器并联？电压表不能与 用电器串联？ A V （1）电流表电阻非 常小，在电路中它相当 于一导线，若与用电器 并联，则形成短路。 （2）电压表电阻非常大， 在电路中它相当于一断开的 开关，若与用电器串联，则 形成短路。 × × 4.结论 （1）利用数据计算小灯泡的电阻。 R=（R1+R2+R3）/ 3 R1=U1/I1 R2=U2/I2 R3=U3/I3 U（V） I（A） R（Ω） R的平均值 1 2 3 52 0.4 5.11.5 0.29 5.23 0.58 5.1 （2）比较计算出的答案R1，R2，R3，电阻的大小相 同吗？你能看出其中的规律吗？ 金属导体的电阻随温度升高而增大。温度会影响 灯丝的电阻。 （1）用伏安法测量小灯泡电阻的原理： （2）在这个实验中滑动变阻器的作用主要是改变灯泡两 端的电压与电流，以便多测几组数据，观察在不同电压下， 电阻随温度的变化规律。 （3）小灯泡电阻的特性：实验表明灯泡电阻随温度的升 高而增大。 小 结 I UR  第十七章 欧姆定律 *第4节 欧姆定律在串、并联电路中的应用 （1）内容： （2）公式： 变形公式： （4）学习欧姆定律注意几点： ①条件的隐含性，物理量的统一性 ②物理量的因果关系 ③ 只起计算作用 （3）物理量的单位：U- ( ) I-( ) R-( ) R UI  I UR  I UR  1、欧姆定律 U=IR Ω 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 练习1 当某导体两端的电压为3V时，通过导体的电流是0.3A， 则该导体的电阻是_____Ω，当它两端的电压减小1V时， 通过它的电流变为____A；当它两端的电压为0时，该导体 的电阻是_____Ω。 10 10 0.2 练习2 从欧姆定律可以导出公式 。下列对电阻的理解，你 认为正确的是（ ） A、当电压增大时，电阻也增大 B、当电流增大时，电阻减小 C、当电压为零时，电阻也为零 D、电阻由导体本身性质决定，与电流、电压无关 D I UR  2、电阻的串并联即串并联电路中的电阻规律 (1)串联电路的电阻规律（或特点） ①实验推导 ②理论推导 U1 U2 R1 R2 U I 设R1、R2串联的总电 阻是R 根据欧姆定律得：U=IR U1 =I R1 U2=I R2 又∵串联电路中U= U1+U2 ∴IR= I R1 + I R2 ∴ R= R1 + R2 由此推广若有n个电阻串联则 R= R1 + R2+……+Rn 所以得到串联电路中的电阻特点： 串联电路的总电阻等于各串联电阻之和。 （2）并联电路的电阻规律（或特点） ①实验推导 ②理论推导 I I2 I1 U R1 R2 设R1、R2并联后的总电 阻为R 根据欧姆定律得： 又∵并联电路中I= I1+I2 ∴ ∴ R UI  21 R U R U R U  1 1 R UI  2 2 R UI  21 111 RRR  由此推广若有n个电阻并联则 所以得到并联电路中的电阻特点： 并联电路的总电阻的倒数等于各并联电阻倒数之和。 nRRRR 1......111 21  小结 串联 并联 关系式 原因 作用 21 111 RRR +=R=R1+R2 相当于增大了 导体的长度 相当于增大了导 体的横截面积 分压 分流 2 1 2 1 R R U U = 1 2 2 1 R R I I = 练习3、一只小灯泡的额定电压（灯泡正常工作时的电 压）为8V，正常发光时通过它的电流为0.4A，现将该小 灯泡接在12V的电源上，为使其正常发光，还应_______ 联一个_______Ω的电阻。10 串 练习4、有两个电阻R1=4Ω，R2=6Ω，如果把它们并联在电 路中，通过它们的电流分别为I1、I2，它们两端的电压分别 为U1、U2，则I1∶I2、 ,U1∶U2分别为________ 、__________。3∶2 1∶1 练习5、在“探究电流与电压的关系”的实验中，分别用R1R2 两个电阻进行了探究，并根据各自的实验数据绘制出如图所 示的U-I关系图像，从图中可以看出R1R2的大小关系为（ ） A、R1＞R2 B、R1＜R2 C、R1＝R2 D、不能确定 R1 R2 O U/V I/A