人教版物理九年级全册 17.2 欧姆定律 课件(共45张PPT)

(共45张PPT)
考向探究
考向探究
考点精讲
考点精讲
欧姆定律
实验突破
实验突破
考 点 精 讲
考点精讲
考向探究
考点1　探究：电流与电压、电阻的关系
探究课题：电流与电压、电阻的关系
探究方法 　______________
设计实验 　实验分两步完成：①电阻一定时，探究____________的关系；②电压一定时，探究____________的关系
实物图与
电路图 　
控制变量法
电流与电压
电流与电阻
实验突破
注意事项 　①连接电路、更换电路元件时，开关应当________；
　②闭合开关前，应将滑动变阻器的电阻值调到________；
　③电流表应当________联在电路中，电压表应当与测量对象________联；
　④检查电路时要________，防止电路中的电流过大而超出电流表的________
进行实验 　①研究电流与电压的关系时，滑动变阻器的作用是：改变电路中的电流，从而改变定值电阻两端的电压；
　②研究电流与电阻的关系时，滑动变阻器的作用是：保持定值电阻两端的电压不变
断开
最大
串
并
试触
量程
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实验突破
实验结论 　①电阻一定时，电流与电压成______比；
　②电压一定时，电流与电阻成______比
评估交流 　测量多组数据，可避免实验的偶然性和特殊性，从而分析归纳得出普遍结论
正
反
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考点2　欧姆定律及其应用
内容 导体中的电流，跟导体两端的电压成______，跟导体的电阻成________
公式 　________。导出公式：________、________
理解 　①对应关系：定律中涉及的电流、电压、电阻是针对同一导体或同一段电路在同一时刻而言的，即满足“同一性、同时性”；
　②因果关系：电流随电压、电阻的变化而变化，即电压、电阻是因，电流是果；
　③变形关系：“U＝IR”表示电压等于电流与电阻的乘积，不反映物理规律，只适用于数学计算；“ ”可用来测量与计算导体的电阻值
适用 　纯电阻电路
正比
反比
U＝IR
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（续表）
之和
之和
nR0
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考点3　伏安法测电阻
探究
课题 　伏安法测量小灯泡的电阻
实验
原理 　________(或欧姆定律)
实物图与
电路图
进行
实验 　闭合开关，移动滑动变阻器的滑片，使电压表的示数等于、略大于和小于额定电压，记下______________和小灯泡的亮度
电流表示数
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实验突破
实验
说明 　　①实验中，滑动变阻器的作用是：改变电路中的电流与小灯泡两端的电压，多测几组数据；保护电路。②灯泡电阻受温度影响比较大，多次测量主要是为了观察在不同电压下灯丝电阻随温度变化的规律，因此计算电阻的平均值没有意义；而定值电阻的阻值是不变的，所以可利用多次测量求平均值的方法来减小误差
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串联“分压”与并联“分流”
类型 串联电路 并联电路
电路图
电流 I总＝I1＝I2 I总＝I1＋I2
电压 U总＝U1＋U2 U总＝U1＝U2
电阻 R总＝R1＋R2 或R总＝
比例
分配 　 ，电压的分配与电阻成正比，即“串联分压正比” 　 ，电流的分配与电阻成反比，即“并联分流反比”
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考 向 探 究
探究1　对欧姆定律的理解及简单计算
D
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针对训练1 2017·铜仁 图22－1中，能正确描述电压一定时，电流随电阻变化关系的图像是(　　)
D
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针对训练2 如图22－2所示，电源两端电压U保持不变，电阻R1的阻值为6 Ω，电阻R2的阻值为18 Ω。当开关S闭合时，电压表示数为3 V。求：
(1)电流表的示数 I；
(2)电源两端的电压 U。
图22－2
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探究2　串、并联电路中电阻的特点及“分流”“分压”
例2 2017·广州 关于图22－3中各物理量的关系有以下描述：
①I1＝I2＝I3＝I4；②U1＝U2＝U3＝U4；
③U3＝U1，U2≠U4；④I1＝I2，I2≠I4。
正确的是(　　)
A．②④ B．①②
C．③④ D．①③
A
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针对训练1 2017·常州 在如图22－4所示的电路中，R1＝10 Ω，R2＝30 Ω。闭合开关S，电压表V1与V2的示数之比是(　　)
A．1∶3 B．3∶1
C．3∶4 D．4∶3
C
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针对训练2 2017·铜仁 在如图22－5所示的电路中，电源电压U＝6 V恒定不变，R1＝5 Ω，R2＝10 Ω，开关闭合后，通过R1的电流为____A，R2两端的电压为____V；若将R1、R2并联后仍接在该电源两端，则通过R1、R2的电流之比I1，I2＝______。
2∶1
0.4
4
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针对训练3 通过电阻R1、R2的电流随两端电压变化的图像如图22－6所示，则电阻R1的阻值为____Ω；若把它们并联在12 V的电路中，则通过R2的电流是_____A，电阻R1、R2两端的电压之比是_____。
1∶1
40
0.6
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探究3　动态电路的分析
例3 2017·枣庄 在如图22－7所示的电路中，电源电压保持不变，闭合开关S，将滑动变阻器的滑片P向左移动，下列说法正确的是(　　)
A．电流表A1的示数变小，电流表A2的示数变大
B．电流表A1的示数和电流表A2的示数同时变大
C．电压表的示数变大，电流表A1的示数变小
D．电压表的示数不变，电流表A2的示数变小
D
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[解析] 由题图可知，R1、R2并联，电压表测量电源电压；电流表A2在干路中，测量的是干路的电流。电流表A1在R2支路中，测通过R2的电流；将滑动变阻器的滑片P向左移动，滑动变阻器接入电路的电阻变大，根据欧姆定律可知，通过滑动变阻器的电流减小，即电流表A1的示数变小。由于定值电阻两端的电压不变，所以通过它的电流不变；并联电路中干路电流等于各支路电流的和，则干路电流减小，即电流表A2的示数变小，故A、B错误。电压表测电源电压，其示数保持不变，故C错误、D正确。
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针对训练1 2017·泰安 在如图22－8所示的电路中，电源电压保持不变，开关闭合后，滑动变阻器的滑片向左移动时，三个电表的示数变化情况是(　　)
A．电流表A的示数变小，电压表V1的示数变大，电压表V2的示数变小
B．电流表A的示数变大，电压表V1的示数变小，电压表V2的示数变大
C．电流表A的示数变小，电压表V1的示数不变，电压表V2的示数变大
D．电流表A的示数变大，电压表V1的示数不变，电压表V2的示数变小
D
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[解析] 由题图知，灯泡与滑动变阻器串联，电流表A测电路中的电流，电压表V1测电源电压，电压表V2测滑动变阻器两端的电压。当滑片向左移动时，滑动变阻器接入电路的电阻变小，电流变大，故电流表A的示数变大；由U＝IR得，灯泡两端的电压变大；由电源电压保持不变得电压表V1示数不变；根据串联电路电压特点，可知电压表V2示数变小，故D正确。
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针对训练2 2017·自贡 压敏电阻的阻值是随所受压力的增大而减小的。小聪同学想设计一个通过电表示数反映压敏电阻所受压力大小的电路，要求压力增大时电表示数增大。图22－9所示的电路不符合要求的是(　　)
D　
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[解析] 压敏电阻和R0并联时，如果压力增大，压敏电阻阻值会减小，而电路两端电压不变，所以通过压敏电阻的电流会增大，干路的电流也会增大，所以A选项所示的电路和B选项所示的电路均符合要求；压敏电阻和R0串联时，如果压力增大，压敏电阻阻值会减小，电路电流会增大，所以R0两端的电压会增大，而总电压不变，因此压敏电阻两端的电压会减小，C选项所示的电路中电压表示数会变大，符合要求，而D选项所示的电路中电压表示数会减小，不符合要求。
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实验突破
探究4　电路故障的判断
例4 2017·威海 如图22－10所示，电源电压保持不变，闭合开关S，灯不亮，电流表有示数，电压表没有示数。则电路的故障情况可能是(　　)
A．灯L断路 B．灯L短路
C．电阻R断路 D．电阻R短路
[解析] 灯L断路，电流表无示数，灯泡不亮，故A错误。灯L短路时，电压表无示数，电流表有示数，故B正确。电阻R断路时，电压表和电流表均无示数，灯泡不亮，故C错误。电阻R短路时，电压表测电源电压有示数，电路通路，电流表有示数，灯泡发光，故D错误。
B
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实验突破
【题后反思】 如果电路中既有电流表又有电压表，判断故障一般是先根据电流表有无示数判断电路是断路还是短路，然后再根据电压表有无示数判断故障的具体位置。
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实验突破
【实验突破】
突破1　探究电流与电压、电阻的关系
考点归纳
1．能够根据电路图连接实物图。
2．连接电路时，开关应断开，滑动变阻器的滑片应滑至阻值最大处。
3．控制变量法的运用：探究电流与电压的关系时控制电阻不变；探究电流与电阻的关系时控制电阻两端的电压不变。
4．滑动变阻器的作用：探究电流与电压的关系时改变定值电阻两端的电
压；探究电流与电阻的关系时保持不同定值电阻两端的电压不变。
5．实验表格的设计和数据的处理：①可计算使用的定值电阻的阻值或计算定值电阻两端的电压；②根据实验数据描绘U－I图像；③根据实验数据或图像总结实验结论。
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实验突破
6．多次实验的目的：使实验结论具有普遍性。
7．实验结论：在电阻一定时，导体中的电流与导体两端的电压成正比；在电压一定时，导体中的电流与导体的电阻成反比。
8．不能用小灯泡替代定值电阻探究电流与电压的关系的原因：灯丝电阻受温度的影响。
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实验突破
例1 在“探究导体的电流跟电阻的关系”实验中，老师提供的器材有：电源(电压恒为4.5 V)，电流表、电压表和开关各一个，四个定值电阻(10 Ω、15 Ω、20 Ω、30 Ω)，两个滑动变阻器(规格分别是“5 Ω　2 A”“20 Ω　1 A”)，导线若干。
(1)请用笔画线表示导线，将图22－11中的实验电路连接完整。
[解析] (1)根据电源电压和定值电阻的阻值可知电路中的最大电流是0.45 A，所以电流表选0～0.6 A量程。
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实验突破
(2)在连接电路时，开关应______、滑动变阻器处于__________的位置。
(3)实验时，先在a、b间接入10 Ω的电阻，移动滑片P，使电压表的示数为3 V，并记录相应的电流值；再改接15 Ω的电阻，此时滑片P应向____(选填“c”或“d”)端移动，这样移动滑片的目的是________________________________。
阻值最大
断开
使定值电阻两端的电压保持3 V不变
c
[解析] (3)实验时，先在a、b间接入10 Ω的电阻，移动滑片P，使电压表示数为3 V，并记录相应的电流值；再改接15 Ω的电阻，由于a、b间电阻变大，故所分电压变大，所以要保持电压表示数仍为3 V，应使滑动变阻器分压变大，将滑片向c端移动，其目的是保持定值电阻两端的电压为3 V不变。
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实验突破
例1 在“探究导体的电流跟电阻的关系”实验中，老师提供的器材有：电源(电压恒为4.5 V)，电流表、电压表和开关各一个，四个定值电阻(10 Ω、15 Ω、20 Ω、30 Ω)，两个滑动变阻器(规格分别是“5 Ω　2 A”“20 Ω　1 A”)，导线若干。
(4)本实验需在a、b间先后接入上述四个定值电阻，为完成整个实验，应该选取规格为_______________的滑动变阻器。
(5)通过实验获取数据，得到如图22－12所
示的导体中的电流I随电阻R变化的图像，
由图像可得出结论：____________________________________
______________________________。
“20 Ω　1 A”
电压一定时，导体中的电流跟导体的电阻成反比
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【实验拓展】
小兰同学利用实验装置探究电流与电压的关系：
(6)小兰同学根据如图22－13甲所示的电路图连接了部分实物图，现请你按图甲把图乙中未完成的部分连接起来。
(7)该同学连接好电路后，闭合开关S，发现无论怎样移动滑片P，电流表均无示数，电压表示数约为3 V，则电路中出现的故障可能是___________。
电阻R0断路
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[解析] (6)滑动变阻器滑片向右移动时，电流表的示数变小，电阻变大，所以滑动变阻器应接左下的接线柱；电流表与电阻串联，根据实际情况，电流表应选择0～0.6 A的量程。
(7)闭合开关S，发现无论怎样移动滑片P，电流表均无示数，电压表示数约为3 V，则电路中出现的故障可能是电阻R0断路。
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实验突破
(8)小兰排除故障后继续实验，通过调节滑动变阻器改变定值电阻R0两端的电压，测得电流、电压的值如下表所示：
分析表中的数据可以得出结论：___________________________________________。
定值电阻 实验次序 电压U/V 电流I/A
R0＝5 Ω
1 1.0 0.2
2 2.0 0.4
3 3.0 0.6
(9)以下实验与“探究电流与电压的关系”进行多次测量的目的不相同的是____。
A．探究影响滑动摩擦力大小的因素
B．探究杠杆的平衡条件
C．刻度尺测物体的长度
D．探究阻力对物体运动的影响
电阻不变，导体中的电流与它两端的电压成正比
C
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[解析](8)根据题表中的数据可知电阻不变，导体中的电流与它两端的电压成正比。
(9)C选项多次测量是为了求平均值减小误差，A、B、D选项多次测量是使实验结论具有普遍性。
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【实验突破】
突破2　伏安法测电阻
考点归纳
类型 测定值电阻 测小灯泡电阻
原理
电路图
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电路
连接　 开关：连接电路时，开关要断开。
滑动变阻器：开关闭合前，滑片要移到阻值最大处。
电表：电流表与定值电阻(或灯泡)串联，电压表与定值电阻(或灯泡)并联；电流从正接线柱流入，负接线柱流出
　电压表的量程由电源电压和试触决定，电流表的量程由
计算或试触决定 电压表的量程由灯泡的额定电压决定，电流表的量程由灯的额定电流决定
（续表）
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实验突破
类型 测定值电阻 测小灯泡电阻
滑动变阻器的主要
作用 　改变定值电阻两端的电压和流过定值电阻的电流，测得多组数据；保护电路 　改变灯泡两端的电压和灯泡中的电流，测得多组数据；保护电路
电路故障的分析 　电表示数异常的原因：①电流表无示数：与电流表串联的电路断路(或电流表短路)；②电流表指针满偏：电流表所选量程太小或与之串联的电路发生短路；③电压表无示数：定值电阻(或小灯泡)短路(或电压表短路或断路)，滑动变阻器断路；④电压表示数接近电源的电压：定值电阻(或小灯泡)发生断路，或滑动变阻器短路。移动滑片电表示数不变的原因：滑动变阻器同时接两个上接线柱或同时接两个下接线柱
（续表）
考点精讲
考向探究
实验突破
实验
结论 　电阻是导体本身的一种性质，只与导体的长度、材料、横截面积有关。定值电阻阻值：R＝(R1＋R2＋R3) 　灯丝电阻随温度的升高而增大(求平均值没有意义)
实验
评估 　电表内阻引起的误差分析：电流表内接测得电阻值偏大；电流表外接测得电阻值偏小
（续表）
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实验突破
设计
表格
多次测的目的 　求平均值减小误差 　探究灯丝电阻与温度的关系
图像
分析
图像是曲线：灯丝电阻是变化的
实验次数 U/V I/A R/Ω
1
2
3
（续表）
例2 小刚和小雄利用如图22－14甲所示的器材测量小灯泡的电阻，已知小灯泡的额定电压为2.5 V。
(1)请用笔画线代替导线将如图甲所示的电路连接完整，要求滑片P向右滑，灯变暗。
(2)闭合开关，小刚移动滑片，发现小灯泡不亮，电压表无示数，电流表有示数，则故障原因可能是小灯泡_______。
(3)排除故障后，小雄分别测出了小灯泡两端的电压为1.5 V、2 V、2.5 V，计算出对应的电阻R1、R2、R3，然后用R1、R2、R3的平均值作为小灯泡两端电压为2 V时的电阻。他的做法_______(选填“正确”或“不正确”)。
被短路
不正确
(4)小刚则根据测得的数据绘制了小灯泡的电流随电压变化的图像(如图乙所示)。由图像可知，小灯泡正常工作时的电阻是________Ω(保留一位小数)，进一步分析图像可以发现小灯泡的电阻不断变化，这是因为灯丝的电阻随温度的升高而________(选填“增大”或“减小”)。
8.3
增大
考点精讲
考向探究
实验突破
(5)完成上述实验后，小刚想用原电路测某未知电阻Rx的阻值，他用该电阻替换灯泡后，闭合开关，测得几组数据如下表。
第3次实验时电流表示数如图丙所示，电流表的示数为________A。第2次实验后，算出的电阻值是________Ω，第3次实验后，算出的电阻值是________Ω，待测电阻值为________Ω。
实验次数 1 2 3
电压U/V 1.5 2.1 2.8
电流I/A 0.10 0.14
电阻R/Ω 15.0
0.18
15.0
15.6
15.2
考点精讲
考向探究
实验突破