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九年级物理第十七章欧姆定律单元复习课件 马中义

发布时间:2014-01-08 13:57:38  

第十七章 第1节

电流与电压电阻的关系

物理量 电流 电压 电阻

物理意义 电荷的定向移动 使电荷定向移动形成 电流的原因 导体对电流的阻碍 作用

符号 I U R

国际 测量工 单位 具 A V Ω 电流表

电压表

观察 思考

一、观察以下实验并思考

亮 现象:用两节电池供电时,灯泡发光更____; 分析:灯泡两端的电压升高,灯泡中的电流

变大 随之_______。

观察 思考

二、观察以下实验并思考

现象:开关闭合后,右图中灯泡亮度比 左图中的小 分析:电流与电阻有关:在电压不变时,电路中电 阻增大,电路中的电流反而_______。 减小

从以上实验我们看到: 电路中的电流与电压和电阻有关系。电路中的 电流随电压的增大而增大,随电阻的增大而减小。 那么,它们之间究竟有着怎样的定量 关系呢? 本节课我们通过实验来探究这个关系。

要探究这三个物理量之间的定量 关系,我们可以怎样进行实验? 二 使 一 个物理量保持不变,研究另___个物理 量之间的变化关系;这种方法叫_________法。 控制变量
用滑动 怎么 电阻 不变,改变 电压 ,改变? 1、保持 变阻器 研究电流与电压之间的关系; 来改变 用滑动 怎么 变阻器 保持 来调节 不变?

2、保持 电压 不变,改变 电阻 , 研究电流与电阻之间的关系。

更换不 怎么 同阻值 改变? 的电阻

提出问题:电阻上的电流跟两端的电压有什 么关系呢? 猜想假设:

当电路中的电阻一定时,电压越大,电流 __。 越大 设计实验: 电压 电阻 1)保持__不变,改变__,研究电流与 电压之间的关系。

设计实验: 2)怎样测量电阻两端的电压U?怎样测量 通过电阻的电流I? 3)怎样改变电阻两端的电压? 4)画出能够改变电压并可以同时测量电 压和电流的电路图

请按电路图将元件实物连成电路. 进行实验:

作用是:改 作用是 什么? 变定值电 阻R两端 电压

1.连接电路时开关应 __; 断开 2.闭合开关前,滑动 变阻器的滑片应移到 _________位置。 电阻最大

注意事项

实验一.电阻为5Ω时,电流与电压的关系

实验 次序 (1) (2) (3)

5 电阻R=_Ω
电压 /伏 电流 /安

1 1.5 2

0.2 0.3 0.4

说明:也可移动滑片摸拟实验

实验一.电阻为10Ω时,电流与电压的关系
电阻R=_Ω 10 电压 电流 /伏 /安

实验 次序

(1) (2) (3)

1 1.5 2

0.1 0.15 0.2

分析论证:将数据采用图像法直观地表示出两个量的变化 关系 实验次序 (1) (2) (3) 实验次序 (1) (2) (3) 5 电阻R1=_Ω 电压(伏) 电流(安) 1 0.2 1.5 0.3 2 0.4 电阻R2=_Ω 10 电压(伏) 电流(安) 1 0.1 1.5 0.15 2 0.2

分析数据 U/V

在分析实验数据时,还可采用图像法 保持电阻不变时,电流随电

压变化的图像。

3 2

R2(10 Ω)

1

··· · ··
0.1 0.2 0.3

R1( 5Ω)

O

·

I/A

. .
. . . .

R1=5Ω

R2=10Ω

.

结论1: 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。即电压与电流的比值是个定值 (这个定值就是该电阻的阻值)关系式为:
对这一关系的理解,应注意:

U R= I

(1)这里的导体中的电流和导体两端的电压是针对同一导体而 言的,不能说一个导体中的电流跟另一个导体两端的电压成正比。 (2)不能反过来说,电阻一定时,电压跟电流成正比。这里存 在一个因果关系,电压是因,电流是果,因为导体两端有了电压, 导体中才有电流,不是因为导体中先有了电流才加了电压,因果 关系不能颠倒。

实验2:电流与电阻的关系
1,提出问题: 电阻上的电流与电阻有何关系?
2,猜想:当电压一定时,电阻越大,电流越小 3,设计实验(基本电路图)

思考1:实验要改变的变量是哪个?如何改变? 思考2:实验要控制不变的量是哪个?如何控制?

实验二.电压不变时,电流与电阻的关系

实验 次序

2 电压U=_V 电阻 电流 /Ω /安
2 4 8 1 0.5 0.25

(1) (2) (3)

分析与论证

电压 实验 次序 1 2 U=__V 2 3

电阻R/Ω 电流I/A 2 4 8

1 0.5
0.25

分析数据 R/ Ω

在分析实验数据时,还可采用图像法 保持压不变时,电流随电阻变化的图像。

8 ·
6 4 2



. .
0.4

. .

.
.
0.6
O


0.8

0.2

1

I/A

结论2:
在电压一定的情况下,通过导体的电流跟导体的 电阻成反比。关系式为: U=IR
对这一关系的理解要注意: (1)电流和电阻也是针对同一导体而言,谁的电阻就影响谁的 电流,不能说一个导体的电流与另一个导体的电阻成反比。 (2)同样不能说导体的电阻与通过它的电流成反比。因为,电 阻是导体本身的一个性质,它的大小由导体本身来决定,与导体 中通过的电流无关。

上述关系都有必不可少的条件,电阻一定或电压一定, 这一点是不能忽略的。

1、一段导体两端电压扩大几倍时,通过它的电流 扩大几倍 将_______;导体两端的电压改变时,导体电阻 将_______. 不变 2、在‘‘研电流跟电压、电阻的关系”的实验 中, 电流 我们先使电阻取某一定值 ,多次改变滑动变 阻器的阻值 ,记录每次的电压值和相应的 电压 ______值 , 得到电阻不变时,电流跟____ 电压 成正比的关系 , 然后多次改变电阻的阻值, 调节滑动变阻器的滑片 , 使每次______保持不 电流 变,记录每次电阻的阻值R和相应的____值 电阻

3、某同学做“研究电流和电压、电阻的关系” 的实验,实验中得到了如下的两组数据: 表 一:
电阻/欧 电压/伏 电流/安

5

1 3 5

0.2 0.6 1

表 二: 5

电阻/欧 电

流/安 电压/伏

10 15

1.2 0.6 0.4

6

分析表一所得到的数据可得结论: 电阻一定时,通过导体的电流与导体两端的电压成正 __________________________________________;


分析表二所得到的数据可得结论: __________________________________________。 电压一定时,通过导体的电流与电阻成反比

4、关于电压与电流的关系的说法不正确的是 (C ) A 电压是电路中形成电流的原因 B 导体中的电流与电压成正比,与电阻成反比 C 电阻一定时,导体两端的电压与 电流成正比 D 电阻一定时,导体电流与导体两端电压成正比

5、图中是小明同学研究的电流与电压 关系时利用所测数据画出的U-I图像, 由图可知,R1与R2的大小关系是( A ) R1 A R1>R2 U/V B R1<R2 R2 C R1=R2 D 无法确定

6. 如图为“研究电流与电阻关系”的实验电路图. (1)为了达到研究的目的,实验过程中必须保持 定值电阻两端的电压 ____ ___________不变;

(2)当开关S闭合后,电压表的读数是2.5 V,电流表的 读数是0.5A,现在将阻值为5Ω的电阻R换成阻值为10 Ω的电阻接入电路来进行研究,则下一步应进行的操 作是 调节滑动变阻器, ________________ 使电压表的示数保持 ____________________ 为2.5V不变 ___________.

第十七章 第2节

欧姆定律





在第一节中我们学到:
当导体的电阻一定时,通过导体的电流跟导体 两端的电压成正比

当导体两端电压一定时,通过导体的电流跟导 体的电阻成反比

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.表达式:
电流

U I= R

电压 电阻

欧姆(1787-1854) 德国物理学家

一、欧姆定律
3.公式中使用国际单位(单位要统一) 电压U 的单位:V 电阻R 的单位:Ω 电流 I 的单位: A

4.注意 欧姆定律反映同一时刻、同一段电路中I、U、 R之间的关系。

二、应用欧姆定律
1.用公式进行计算的一般步骤: (1)读题、审题(注意已知量的内容); (2)根据题意画出电路图; (3)在图上标明已知量的符号、数值和未知 量的符号; (4)选用物理公式进行计算(书写格式要完 整,规范)。

2.例题分析

例1 一辆汽车的车灯,灯丝电阻为30 Ω,接 在12 V的电源两端,求通过这盏电灯的电流。
解题步骤 (1)画电路图; (2)列出已知条件和所求量;

(3)求解I。
解: U 12 V I= = = 0.4 A R 30 Ω 答:通过这盏电灯的电流为0.4 A。
R=30 Ω I U=12 V

U 根据 I = ,导出公式 U= I R。 R 例2 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0.6 A。已知该灯泡正常发光时的电阻是20 Ω, 求灯泡两端的电压。 RL=20 Ω 解: IL=I=0.6 A

A
L R'

I=0.6 A UL=ILRL =0.6 A×20 Ω =12 V

答:灯泡两端的电压12 V。

根据 I =

U ,导出公式 R= U 。 R I

例3 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0.18 A,再用电压表测得 灯泡两端的电压是220 V,试计算灯丝正常发光 时的电阻值。 U 220 V 解: R= = = 1 222 Ω I 0.18 A

答:灯丝正常发光时的电阻值1 222 Ω.

例4 加在某一电阻器两端的电压为5 V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20 V,此时这个电阻器的电 阻值是多大?通过它的电流是多大? R I1=0.5 A U 5V 解:R= = = 10 Ω I 0.5 A U1=5 V U2 20 V R=? I =? I2= = = 2A 2 R 10 Ω
答:此时这个电阻器的电阻值是10 Ω, 通过它的电流是2 A。

U2=20 V

提示:因为电阻是导体本身的一种性质,因此电阻的大小 与电压、电流的大小均无关系,所以“电阻与电压成正比, 与电流成反比”这种说法是错误的。

例5 甲、乙分别接入电压比是2∶1的电路 中,已知它们的电阻比是2∶3,则通过它们的 电流比是 ( D ) A.1∶1 B.2∶1 C.4∶3 D.3∶1 解:据题意 U甲∶U乙= 2∶1 ;R甲∶R乙= 2∶3 根据

U I= R

解得: I甲∶I乙= 3∶1 注意:甲和乙电压与电阻的对应关系不要出 现错误。

练一练
1.关于电流跟电压和电阻的关系,下列说法
正确的是( D )

A.导体的电阻越大,通过导体的电流越小
B.导体的电阻越大,通过导体的电流越大 C.导体两端的电压越大,导体的电阻越大, 通过导体的电流也越大 D.在导体两端的电压一定的情况下,导体的

电阻越小,通过导体的电流越大

练一练
2.一条镍铬合金线的两端加上4 V电压时,
通过的电流是0.2 A,则它的电阻是 20 Ω。若合

金线的两端电压增至16 V时,它的电阻是 20 Ω,
这时若要用电流表测量它的电流,应选用量程为

0~3

A的电流表。

练一练
3.关于欧姆定律,下列叙述中正确的是 (A B D ) 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

练一练
4.在探究电阻两端的电压跟通过电阻的电流
的关系时,小东选用了两个定值电阻R1、R2分别做

实验,他根据实验数据画出了如图所示的图象,请 你根据图象比较电阻R1与R2的大小,R1 大于 R2。
(选填“大于”、“等于” 或“小于”)
3 2

U/V R1 R2

1

0

0.2 0.4

0.6

I/A

第十七章 第3节

电阻的测量

想想议议
1.电流可以用电流表测量,电压可以用电压表 测量。那么,用什么方法测量电阻呢? 2.如何运用欧姆定律

找到间接测出导体的电阻 的方法? U I= R U R= I

实验方案
要测量 电阻R=?
需知道: R两端的电压U 和通过R的电流I
用电压表测 出 用电流表 测出

根据欧姆I=U/R

得到R=U/I

一、伏安法测电阻
实验目的
实验原理 实验器材 用电压表、电流表间接测电阻 U R= I 电源、电压表、电流表、滑动变阻器、 开关、导线、待测电阻。

实验电路图

实验电路图和实物图 电路图
实物图

A R

S

R'

V

实验要求 1.写出你的实验步骤及实验数据记录表格; 2.按电路图连接电路,并进行测量; 3.将测量的数据记录在自己设计的记录表
中; 4.根据测得的数据,利用欧姆定律算出电阻

值;
5.多测几组数据,看看测得的电阻值是否一 样。

实验步骤 1.调节电流表、电压表的指针到零刻度;按电 路图连接实物。调节滑动变阻器到阻值最大端; 2.闭合开关,调节滑动变阻器的滑片至适当位 置,分别读出电流表的示数 I、电压表的示数U,并 记录在表格中; U 3.根据公式 R= 计算出R 的值,并记录在 I 表格中。 4.调节滑动变阻器的滑片改变待测电阻中的电 流及两端的电压,再测几组数据,并计算R 的值。

实验记录表格
实验次数 项 目

第一次

第二次

第三次

电压U/V 电流I/A 电阻R/Ω

电阻的计算:R=

R1+R2+R3 3

比比谁答的又快又准
1.电流表应怎样连接? 2. 电压表应怎样连接?



A. 电流表与被测电阻串联

B.电流表与被测电阻并联

X

A. 电压表与被测电阻串联 A.负进正出

X
X

3.电流表和电压表在连接时极性上有什么要求?
B. 正进负出





B. 电压表与被测电阻并联

4.实验时电源电压是3V, 未知电阻5~10Ω滑动变阻器大约20Ω, 那么电压表和电流表应选择?

5.滑动变阻器应当怎样连接? A. 与被测电阻串联并在开关闭合前将滑片滑到阻值最大的位置 B. 与被测电阻串联并在开关闭合前将滑片滑到阻值最小的位置

√ √
X

A. 电压表0~15V;电流表0~3A B. 电压表0~3V;电流表0~0.6A

X

注意事项
1.在连接电路前要调节电流表、电压表到零 刻度。 2.连接电路时开关要断开,连接完电路要调 节滑动变阻器到阻值最大端。 3.连接好电路,在检查电路连接无误后要用 开关试触,在确定电路完好后再闭合开关S。 4.电压表和电流表要注意选择适当的量程。

想想做做
1.将上述实验中的定值电阻换成小灯泡,用 同样的方法测定小灯泡的电阻。 2.多测几组数据,根据实验数据分别计算出 小灯泡的电阻, 3.比较计算出的几个数值,看看每次算出的 电阻的大小相同吗?有什么变化规律吗? 4.如果出现的情况和测量定值电阻时不同, 你如何解释?与同学交流一下。

实验电路图和实物图

电路图 实物图

A L

S

R
V

二、例题分析
例1 小英按图甲所示的电路图连接实验电路, 测量电阻R 的阻值。闭合开关 S,调节滑动变阻器 的滑片P 后,观察到电压表和电流表的示数分 别如图乙、丙所示,则电流表的示数为 0.4 A,电 阻R的阻值为 5 Ω。

二、例题分析
例2 某同学用伏安法测小灯泡的电阻,下表为 记录的实验数据,从中你发现了什么?说明原因。
电压U/V 电流I/A 电阻R/Ω
1 0.22 4.55

2
0.30

3 0.34 8.82

6.67

解析:当灯两端电压越大,灯丝电阻越大。
原因:当灯两端电压越大,灯丝温度升高。

二、例题分析
例3 在“测量小灯泡的电阻” S 的实验中,某同学在连接电路时, V L 不小心将电流表和电压表接错了 R 位置,如图所示。闭合开关可能 A 出现的现象是( C ) A.电流表烧坏,电压表示数为0 B.小灯泡烧坏 C.电流表示数为0,电压表示数为电源电压值 D.电流表示数为0,电压表示数为0

练一练
1.小东同学做“测量小灯泡电阻”的实验: (1)请完成如图实验电路的连接;(2)小东正确 连接电路后闭合开关,调节滑动变阻器使电压表的 示数为图(甲)所示,此时电流表的示数如图 (乙)所示,小灯泡的电阻是 5 Ω。
c
a b d

练一练
2.小东同学做测量灯泡电阻实验,连接电路 后闭合开关,发现灯不亮,电流表无示数,电压表 示数为电源电压。则 故障原因可能有几种? 请写出三种灯泡不亮 的原因。
(1)电压表串联在电路中了; (2)小灯泡断路; (3)连接小灯泡两端的导线或接线柱断路。

巩固练习
3.一个额定电压为3.8V的小灯泡,小明在 1.2V下测出它的电阻,接着又将灯泡两端电压调 到3.8V测出其电阻,小明发现后一次电阻比第一 次大得多,这是因为( C ) A.实验方法不对 B.实验误差 C.导体的电阻跟温度有关 D.实验错误

巩固练习
4.如图所示,电源电压保持不变,开关闭合后, 若P向右移动,则电压表、电流表示数的变化分别为 ( D )
A.电压表示数变大、 电流表示数变小 B.电压表示数变大、 电流表示数变大 C.电压表示数变小、 电流表示数变大 D.电压表示数变小、 电流表示数变小

巩固练习
5.如图所示电路中,电源电压为6V,开关S闭合
后,灯L不发光。用电压表测得电阻R两端的电压 为6V,这说明 :( B ) A、灯L和电阻R均完好 B、灯L完好而 电阻R断了 C、灯L断路而电阻R完好 D、灯L和电阻R都断路

L

R

第十七章 第4节

欧姆定律在串、并联电路中的 应用

一、复习
1.欧姆定律
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。 数学表达式 U I= R

U= IR
U R= I

2.串联电路中的电流、电压规律: I1 R1 I2 R2 U2 U

(1)串联电路中各处的电流是相等的; I

U1

I=I1=I2=…=In
(2)串联电路中的总电压等于各部分电路的

电压之和。
U=U1+U2+…+Un

3.并联电路中的电流、电压规律: I R1
1

I I2 R2 U

(1)并联电路中干路电流等于各支路电流之
和; I=I1+I2+?+In (2)并联电路中各支路两端电压相等。 U=U1=U2=?=Un

二、利用欧姆定律解决问题
例题分析
例1 如图所示,已知I=4.5 A,I2=0.9 A,电源电 压为36 V,那么灯L1的电阻R1多大? L1 I1 解析: L2 I2 ∵ 灯L1和灯L2并联 I ∴ I = I1 + I2 I1 = I - I2 = 4.5 A -0.9 A = 3.6 A 36 V 而 U1 = U2 =U= 36 V U1 36 V ∴ R1= I1 = 3.6 A = 10 Ω

例2 如图所示,R1 =20 Ω,滑动变阻器R2最大阻 值为80 Ω,电路接在电压为 V P 6 V电路中,当滑片P由最左端 滑到最右端时,电压表示数由 R1 R2 6 V变化为1.2 V,则电流表示数 A S 变化范围是多少?当滑片P在最 右端时串联电路的电阻多大? 解:(1)滑片P在最左端
U1 = U = 6 V U 6V I= = = 0.3 A R 20 Ω
I
R1=20 Ω U=6 V

(2)滑片P在最右端 U1 1.2 V I' = = = 0.06 A R1 20 Ω
R1=20 Ω R2=80 Ω I'
U1=1.2 V U=6 V

U 6V R= = = 100 Ω I' 0.06 A
答:(1)0.3 A~0.06 A (2)100 Ω

拓展知识: 两个电阻串联:总电阻 R =R1+R2 。

例3.如图所示,R2=20 Ω,电流表的示数为 0.6 A,电压表的示数为12 V。求(1)R1的阻值; (2)并联电路总电流I ; (3)并联电路总电阻R。 V U 12 V R1 解:(1) 1 = R = = 20 Ω A I1 0.6 A R2 (2)I2 = U = 12 V = 0.4 A R2 30 Ω 12 V I=I +I =0.6 A+0.4 A=1 A
1 2

(3) U = 12 V = 12 Ω R= I 1A
拓展知识:两个电阻并联时,总电阻小于任一电阻。

例4.实验室中如果没有电流表,只有电压表。 如何测量未知电阻? 电路图
V Rx 测电阻的原理 因为Rx和R0串联 ,所以 U0 Ux U0 = R Rx= I R0 R0 x 0 V R0

实验步骤

V
Rx

V R0

(1)按电路图连接电路,并将电压表指针调 零;

(2)闭合开关S测出Rx两端电压为Ux;
(3)断开开关S,将电压表接到R0两端,闭合 开关测出R0两端电压U0; (4)断开开关整理实验器材。

例5.实验室中如果没有电压表,只有电流表。 如何测量未知电阻? 电路图

R0 测量原理 因为Rx和R0并联
∴ IxRx =I0 R0 Rx

I0
Ix

A

A

I0 Rx= I R0 x

实验步骤: R0 Rx I0 A A

Ix

(1)将电流表指针调零,按电路图连接电路; (2)闭合开关,记录电流表R0的电流为I0 ; (3)断开开关,将电流表接到Rx的支路并记 录电流表的示数为 Ix ; (4)断开开关整理实验器材。

例6.变阻器的滑片P向右移动过程中,三个 电表的示数如何变化? P
A 示数变小 ____;
V1 示数变小 ____; V1 R1 S

R2
V2

V2 示数变大 ____。

A

分析: R2 ↑→ R ↑→I↓= I1 ↓ = I2 R1一定 U不变 U1 ↓ U2 ↑

课堂小结
求解电路计算题

的步骤
(1)根据题意分析各电路状态下电阻之间的连 接方式,画出等效电路图。 (2)通过审题,明确题目给出的已知条件和未 知量,并将已知量的符号、数值和单位,未知量的 符号,在电路图上标明。 (3)每一步求解过程必须包括三步: 写公式——代入数值和单位——得出结果。


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