(共22张PPT)
浙教版 科学(初中)
八年级上
(1)
课堂导入
乔治·西蒙·欧姆生于德国埃尔兰根城,父亲是锁匠。父亲自学了数学和物理方面的知识,并教给少年时期的欧姆,唤起了欧姆对科学的兴趣。16岁时他进入埃尔兰根大学研究数学、物理与哲学,由于经济困难,中途缀学,到1813年才完成博士学业。欧姆是一个很有天才和科学抱负的人,他长期担任中学教师,由于缺少资料和仪器,给他的研究工作带来不少困难,但他在孤独与困难的环境中始终坚持不懈地进行科学研究,自己动手制作仪器。
欧姆定律发现初期,许多物理学家不能正确理解和评价这一发现,并遭到怀疑和尖锐的批评。研究成果被忽视,经济极其困难,使欧姆精神抑郁。直到1841年英国皇家学会授予他最高荣誉的科普利金牌,才引起德国科学界的重视。
人们为纪念他,将测量电阻的物理量单位以欧姆的姓氏命名。
欧姆 (1789-1854)
课堂新授
一、探究电流与电压、电阻的关系
请看以下实验,思考问题。
请思考:如果要使灯泡变暗有何办法?
方法一:去掉一节电池
方法二:给电路增加电阻
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?
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:
猜想1:当电路中电阻一定时,
电压越大,电流可能越大
猜想2:当电路中电压一定时,
电阻越大,电流可能越小
R
U
I
U
R
I
【探究方法】 控制变量法
(1)保持R不变,改变U,研究I与U的关系
(2)保持U不变,改变R,研究I与R的关系
探究
设计思路:
电流与电压的关系
设计电路:
控制电阻一定,改变电阻两端的电压
如何改变电阻两端的电压:
①改变电池节数
②串联一个滑动变阻器来改变分压
实验1:保持电阻不变,研究电流和电压的关系
电路图
研究电流和电压的关系中滑动变阻器的作用:
改变电阻R两端电压
+
—
5Ω
实物图:
注意事项
1、连接电路时开关应_______闭合开关前,滑动变阻器的滑片应移到_________位置。
断开
电阻最大
2、滑动变阻器的作用
保护电路并改变电阻R两端的电压
(1)按电路图连接电路;
(2)保持电阻 R=10Ω 不
变,调节滑动变阻器使电阻两端的电压分别为 1V、2V、
3V,读出此时相应的电流值;
(3)把数据填入表格中;
电压 U / V 1 2 3
电流 I/A
(4)分析数据,得出结论。
0.1 0.2 0.3
结论:导体的R不变时,通过导体的I和它两端的U成正比。
思考2:更换定值电阻后,怎么保持电压不变?
每次实验更换阻值不同的电阻R
改变滑动变阻器连入电路中的阻值使电阻R两端电压保持不变
实验2:保持电压不变,研究电流和电阻的关系
思考1:怎样改变电阻的大小?
二、研究电流和电阻的关系
电阻 R / Ω 5 10 15
电流 I / A
1.在上述连接电路的基础上,怎样操作?
(1)调节滑动变阻器使电阻两端的电压保持 U=3V(或2V)不变,电阻分别换为 R=5 Ω、10 Ω、 15 Ω,读出此时相应的电流值;
(2)把数据填入表格中;
(3)分析数据,得出结论。
0.6 0.3 0.2
结论:导体两端的U不变时,通过导体的I和它的R成反比。
1、定义:一段导体中的电流,跟这段导体两端的电压成正比,跟这段导体的电阻成反比。
2、公式:
I
R
U
=
变形公式:
U=IR
R
=
I
U
R(Ω)
单位:
I(A)
U(V)
R
U
I
三、欧姆定律:
公式:
I
R
U
=
变形:
U=IR
R
=
I
U
1、欧姆定律建立了三个量之间的等量关系,所以我们只要知道其中的任意两个量就可以计算出第三个量。
2、表达式R=U/ I ,千万不能理解成电阻是由电压和电流的值决定的,电阻的大小是由电阻本身性质决定的。
(1)滑片左移,两表示数怎么变
(2)电压表接 R 两端,滑片左移,两表示数怎么变
(3)电压表串进电路,会出现什么现象
如图所示,当闭合开关时,
电流表示数变大,电压表示数变大
电流表示数变大,电压表示数变小
类似断路
某同学实验时发现发现闭合开关后,电流表的指针几乎不动,而电压表的指针却有明显的偏转,则电路中发生故障的原因可能是什么?
电阻断路
若电流表有明显偏转,电压表没有明显现象呢?
若电流表和电压表都没有明显现象呢?
电阻短路或电压表断路
电压、电流和电阻的关系
电流、电压和电阻的关系
电阻不变:电流与电压成正比
电压不变:电流与电阻成反比
欧姆定律
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
公式:I=U/R(注意单位)
课堂小结
电流与电压、电阻的关系
结论2:
当导体两端的电压保持不变时,导体中通过的电流跟它的电阻成反比。
结论1:
当导体的电阻保持不变时,导体中通过的电流跟它两端的电压成正比。
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。
欧姆定律:
公式:
I
R
U
=
变形:
U=IR
R
=
I
U
课堂练习
1.根据欧姆定律公式I=U/R可以导出R=U/I,关于这个公式正确的说法( )
(A)导体电阻的大小跟导体两端的电压成正比
(B)导体电阻大小跟导体中的电流强度成反比
(C)导体电阻的大小跟导体两端的电压和通过导体的电流强度无关
(D)当导体两端的电压为0时,导体的电阻也为0
C
2. 在如图所示的电路中,闭合开关S,当滑动变阻器的滑片P向右移动时,电压表 电流表示数的变化情况是 ( )
A、电压表、电流表示数均变大
B、电压表、电流表示数均变小
C、电压表示数变大,电流表示数变小
D、电压表示数变小,电流表示数变大
C
C
3.某同学在探究“电流跟电压、电阻的关系”时,根据收集到的数据画出了如图所示的一个图象。下列结论与图象相符的是( )
A.电阻一定时,电流随着电压的增大而增大
B.电阻一定时,电压随着电流的增大而增大
C.电压一定时,电流随着电的增大而减小
D.电压一定时,电阻随着电流的增大而减小
4.如图所示电路中,电源电压为3V,当开关S1、S2都闭合时,则( )
A、电压表的示数为3V
B、电流表将被烧坏
C、灯L1不亮,灯L2亮
D、两只灯都将被烧坏
B
C
5.如图所示电路中,电源电压为4.5V,L1、L2是小灯泡,当开关S闭合时,电压表的示数为1.5V,忽略温度对灯丝电阻的影响,则( )
A.L2两端的电压为1.5V
B.L1与L2的灯丝电阻之比为2:1
C.L1两端的电压为1.5V
D.通过L1与L2的电流之比为1:2(共18张PPT)
浙教版 科学(初中)
八年级上
(2)
复习导入
你能说出欧姆定律的内容吗?
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。
I
U
I —表示这段导体通过的电流
U—表示这段导体两端的电压
R—表示这段导体的电阻
注意:
① 物理量的对应性
公式中I、U、R针对的是同一导体的电流、电压、电阻,它们要对应。不能张冠李戴。
② 物理量的同时性
I、U、R是同一导体、同一时刻、同一情况下所对应的数值。此一时彼一时。
③ 单位的统一性
I、U、R为安培、伏特、欧姆。
公式:
I
R
U
=
U
R
=
I
U
=
I
R
课堂新授
如何测量一个定值电阻的阻值
请画出测量的电路图。
思考:
伏安法测电阻
1.原理:
2.器材:
R =
U
I
电源、开关、导线、电流表、电压表、滑动变阻器。
注意:
(1)实物图与电路图相应
(2)连接电路过程中,开关要断开,滑片要滑到阻值最大。
(3)多次测量取平均值。
思考:
当电表只有电压表时,你可以测量电阻吗?
单伏法测电阻:
R0
RX
V
V
闭合开关,读出电压表示数U0 ;
然后读电压表第二次示数为U.
则RX=
R0
U0
U
(注:R0为已知,电压表使
用两次)
简要步骤:
思考:
当电表只有电流表时,你可以测量电阻吗?
A
RX
R0
A
单安法测电阻:
请同学们说出简要步骤和RX的表达式。
(R0为已知.电流表用两次)。
则RX=
R0
Ix
I0
单伏法 单安法
原理
电路
表达式
外接法
内接法
伏安法测电阻的误差分析
电流表内接,测量的电压比实际值大(电流表两端也有电压),因此R的测量值偏大
电流表外接,测量的电流比实际值大(电压表也有电流),因此R的测量值偏小
课堂总结
伏安法测电阻
2.原理:
3.器材:
R =
U
I
电源、开关、导线、电流表、电压表、滑动变阻器。
注意:
(1)实物图与电路图相应
(2)连接电路过程中,开关要断开,滑片要滑到阻值最大。
(3)多次测量取平均值。
1.电路图:
R
A
RX
S2
S
R
S1
R
S1
A
RX
S2
R
S
等效替代法:
1.先闭合SS2,调节R ,使电流表示数为I。
2.再闭合SS1,保持R 不变,调节电阻箱R,使电流表示数仍为I时,读电阻箱示数则 RX = R0
电阻箱
例1:当一电阻两端的电压是6V时,通过它的电流为0.5A,此电阻的阻值是几欧?
已知:U=6V I=0.5A
求: R
R
=
I
U
=
0.5A
6V
=12
Ω
答:此电阻的阻值是12欧。
解:
例2:如图所示电路,R1的电阻为4欧,R2的电阻为6欧。当开关闭合时,电压表的读数为2.40伏。求:此时R2两端的电压为多大?
R1
R2
S
V
课堂练习
1.一段导体两端的电压为1.5伏时,导体中的电流为0.3安。如果电压增大到3伏,导体中的电流变为多大?
2. 电压保持不变,当接电阻为10欧时,电路中的电流为0.2安。如改接电阻为30欧时,电路中的电流为多大?
利用电阻保持不变,电压增大2倍,电阻增大2倍
0.6A
利用电压保持不变,电阻增大3倍,电流减小3倍
0.07A
3. 当电路两端的电压是6伏,通过电阻的电流为0.6安,要使通过电阻的电流为1安,加在电阻两端的电压应是多少伏
如果电压增加到12伏,此时电阻的阻值是多少欧 通过电阻的电流是多少安
如果电阻两端的电压为0伏时,该电阻阻值为多大 此时,通过该电阻的电流为多大
利用电阻保持不变
10V
利用电阻保持不变
10Ω
1.2A
利用电阻保持不变
10Ω
0A
4、如图所示电路,电源电压不变,当电键S由闭合到断开时,两电流表的读数将 ( ) A.A1不变,A2变大
B.A1变大,A2变小
C.A1不变,A2变小
D.A1变小,A2不变
C
5、某同学用伏安法分别测出R1和R2两电阻的电压和电流后,得到如图所示的图线,由此可知( )
A R1B R1=R2
C R1>R2
D 无法比较
I(安)
U(伏)
O
R2
R1
C
6.如图所示,是小明测量未知电阻Rx的实验电路,电源电压不变,其中R0为阻值已知的定值电阻。当闭合开关S1和S2时,电流表的示数为I1;当只闭合开关S1时,电流表的示数为I2.则下列四个选项中,Rx的表达式正确的是( )
A.RX=
R0
I2
I1
B.RX=
R0
I1
I2
C.RX=
R0
I2-I1
I1
D.RX=
R0
I1-I2
I2
D
7.如图所示,电源两端电压U保持不变,电阻R1的阻值为6Ω,电阻R2的阻值为18Ω。 当开关S闭合时,电压表示数为3V。求:
(1)电流表的示数I;
(2)电源两端的电压U。
解:(1)开关S闭合时,两电阻串联,电压表测量的是电阻R1两端的电压。电路中的电流I=I1=U1/R1=3V/6Ω=0.5A,即电流表示数为0.5A。
(2)根据欧姆定律可得,R2两端的电压U2=IR2=0.5A×18Ω=9V,则电源电压U=U1+U2=3V+9V=12V。
答:(1)电流表的示数I为0.5A;(2)电源两端的电压U为12V。