苏科版初中物理九年级上册14.4欧姆定律的应用课件(共27张PPT)

(共27张PPT)
四、欧姆定律的应用
第十四章　欧姆定律
复习：
欧姆定律：
1. 内容：
导体中的电流与导体两端的电压成正比，与导体的电阻成反比。
2. 表达式：
3. 变形公式：
运用欧姆定律测量电阻(伏安法测电阻)
推导串、并联电路的总电阻
欧姆定律的应用：
想一想：
怎样测出一个定值电阻和一个小灯泡的阻值？
运用欧姆定律测量电阻
一、伏安法测电阻：
1. 测量原理：
2. 实验电路图：
3. 实验器材：
直流电源（干电池）、电流表、电压表、开关、未知电阻R、滑动变阻器、导线等
欧姆定律的变形公式：
这种用电压表和电流表测电阻的方法叫伏安法测电阻
4. 实验步骤：
（1）按电路图连接实验电路，开关断开，滑片P移到最大电阻值的位置；
（2）检查无误后闭合开关，改变滑动变阻器阻值，分别读出两表示数，填入表格；
（3）根据记录的数据算出电阻R，并求出R的平均值。
实验次数 U/ V I/A R/Ω R 平均值/Ω
1 1 0.2 5
4.9
2 2 0.42 4.8
3 3 0.6 5
一、伏安法测电阻：
二、伏安法测小灯泡电阻：
实验电路图：
灯泡两端的电压不能超过灯泡标注的电压
实验数据(小灯泡电阻):
实验次数 U/ V I/A R灯 /Ω
1 2 0.2 10
2 1.5 0.16 9.4
3 1 0.12 8.3
4 0.5 0.1 5
二、伏安法测小灯泡电阻：
思考题：
1. 某同学在伏安法测电阻的实验后认为，随着电压、电流的增大，电阻温度要升高，电阻值应不断变大，每次电阻值应为待测电阻在不同温度下的电阻，不能取平均值。你认为呢？
本次实验中，电阻温度变化较小，阻值受温度的影响小，测得的电阻值有偏差，主要是由电路和仪器误差引起，可以取平均值作为该电阻的电阻值。
实验次数 U/ V I/A R/Ω R 平均值/Ω
1 1 0.2 5
4.9
2 2 0.42 4.8
3 3 0.6 5
2. 比较灯泡在较低电压下和较高电压下测得电阻值有何区别？能否将4次电阻的平均值作为小灯泡的电阻？为什么？
较低电压下电阻较小，较高电压下电阻较大。
不能。因为灯丝发光时温度升高,使得电阻相差较大,每次测得的数值是灯丝在不同温度下的电阻值,所以不能取平均值。
注:“220V40W”白炽灯(冷态) 约100Ω
正常工作时(热态) 约1200Ω
思考题：
实验次数 U/ V I/A R灯 /Ω
1 2 0.2 10
2 1.5 0.16 9.4
3 1 0.12 8.3
4 0.5 0.1 5
②用描点法作出小灯泡的U-I图线，会不会是一条直线呢？为什么？
不是。
因为灯丝的电阻随温度的升高而增大，电流与电压不成正比关系。
（3）① 如果用描点法作出定值电阻的U-I图线，应该是一条______线，为什么？
直
因为当电阻不变时,电流与电压成正比关系。
0.1
0.2
0.3
3
2
1
I/A
U/V
0
0.1
0.2
0.3
3
2
1
I/A
U/V
0
结论：
推导串、并联电路的总电阻
一、串联电路的总电阻：
1. 研究方法：
A. 实验法
B. 理论推导法
2. 结论：
串联电路的总电阻等于各部分电阻之和
R串 ＝R1+R2
（1）n个电阻串联：
R串 ＝R1+R2+R3+…+Rn
（2）n个相同电阻R串联：
R串 ＝nR
（3） R串 大于每一个部分电阻，原因是串联后相当于增加了导体的长度。
一、串联电路的总电阻：
多个电阻串联，相当于多根导体串联起来，由于导体的总长度比一个电阻的长度更长，所以总电阻一定比分电阻大。这相当于增加了导体的长度
R1
R2
R串总
一、串联电路的总电阻：
二、并联电路的总电阻：
1、请自主推导：
并联电路的总电阻的倒数，等于各并联导体的电阻的倒数之和。
即：
1
R总
1
R1
1
R2
=
+
3、讨论： 并联电路的总电阻_____任一并联导体的电阻。
+
=
这相当于增加了导体的_________
横截面积
小于
2、结论：
二、并联电路的总电阻：
多个电阻并联，相当于多根导线并联起来，由于导线的总的横截面积比一个电阻的更粗，所以总电阻一定比任何一个分电阻小。
R1
R2
R并总
R1
R2
R1
R2
R串
R并
电阻串联相当于增大导体的长度。串联总电阻比任何一个分电阻都大
电阻并联相当于增大导体的横截面积。并联总电阻比任何一个分电阻都小
电阻的串联与并联— 等效替代法
串联分压
R1
R2
I
U1
U2
U
欧姆定律：I1＝U1 / R1 I2= U2 / R2
根据串联电流特点：I1＝I2
得：
串联电路中，电阻越大，分得的电压越大。
若R1 > R2, 则U1 > U2
若R1 = R2, 则U1 = U2
若R1 < R2, 则U1 < U2
串联电路的分压规律:
并联分流（比值）
根据欧姆定律：U1＝I1R1 U2=I2R2
根据并联电流特点：U1＝U2
得：
并联电路中电阻越大，流过的电流越小。
若R1 > R2, 则I1 < I2
若R1 = R2, 则I1 = I2
若R1 < R2, 则I1 > I2
并联电路的分流规律:
R1
R2
I2
I
I1
串联电路 并联电路
电
路
图
I I1 I2
I I1
I2
电流 I = I1 =I2 =…… I =I1+I2+……
电压 U =U1+U2+…… U =U1=U2=……
电
阻 R =R1+R2+……
(R = nR0)
电压或电流分配关系 U1/U2=R1/R2
U1/U=R1/R串 U2/U=R2R串
I1/I2=R2/R1
串并联电路的不同点
应用欧姆定律解决简单的电学问题
1、有两个导体，电阻分别为10Ω和30 Ω ，把它 们串联接通后通过10 Ω电阻的电流是0.5A
求：①电源电压是多少？
②两个电阻上的电压分别是多少？
③串联电路中电阻和电压有什么关系？
R1=10
R2=30
U=
I=0.5A
U1=
U2=
①根据题意画图；
②在图上标出相关的物理量；
③答题时写出：已知和求解过程、结果（各物理量要统一用国际单位）
④做完题目后,要分析其实际意义.
解题规范
① R=R1+R2=10 +30 =40
I=I1=0.5A
U=IR=0.5A×40 =20V
② U1=I1R1=0.5A×10 =5V
U2=I2R2=0.5A×30 =15V
③
=
R1=10
R2=30
U=
I=0.5A
U1=
U2=
应用欧姆定律解决简单的电学问题
③串联电路中电压和电阻有什么关系？
把电源电压按电阻比例分配
解：
答：
1、有两只电阻，R1=3Ω，R2=6Ω，若把它们串联后接到电压为6V的电源上，这两只电阻两端的电压之比为U1∶U2= ，
通过它们的电流之比为I1∶I2= ．
若将它们并联后接到同一电源上，则通过它们的电流之比为I1∶I2= 。
1:2
1:1
2:1
巩固训练
2、如图所示，AB和BC是由同种材料制成的长度相同、横截面积不同的两段导体，将它们串联后连入电路中．比较这两段导体两端的电压及通过它们的电流的大小，有（ ）
A．UAB>UBC，IABC. UAB>UBC，IAB＝IBC D．UAB＝UBC，IABC
巩固训练
为使小灯泡能正常发光，需要在电路中串联保护电阻
3、一个小灯泡的电阻是8Ω，正常工作时的电压是3.6V，现在要把这盏灯直接接在4.5V的电源上能行吗？怎样做才能使这盏灯正常发光？
解：不行，必须串联一个电 阻。根据题意画出电路图，则电阻R2分担部分的电压
U2=U－U1＝4.5V－3.6V=0.9V
巩固训练
2Ω
4、在图所示的电路中，电阻R1的阻值是5Ω，干路中的电流I是0.5A，电阻R2两端的电压是2V。
求（1）通过R1的电流；
（2）通过R2的电流；
（3）R2的阻值。
巩固训练
0.4A
0.1A
20Ω