14.4 欧姆定律的应用(共47张PPT)-2023-2024学年苏科版物理九年级上册课件

(共47张PPT)
欧姆介绍
欧姆定律内容
讨论
伏安法测电阻
实验过程
思考
推导
方法
课后习题
14.4 欧姆定律的应用
欧姆，1787年出生于德国。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。
1806年9月，欧姆成为一名数学教师，由于欧姆长期担任中学教师，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。
欧姆定律的内容
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.
欧姆定律中涉及了哪些物理量
哪些可以直接测量 哪些不能
原理：I = R =
实验名称：伏安法
实验器材：直流电源、电流表电压表、开关、定值电阻、滑动变阻器、导线
应用一:测量定值电阻的阻值
实验步骤
(1)按电路图连接电路:
注意:开关要处于断开状态，且在实验前要将滑片P移动至阻值最大端，选择合适的量程正、负接线柱要接正确。
(2)检查电路无误后，闭合开关，调节P，改变待测电阻两端的电压，使电压表的示数变化三次，计下电压值并同时读出电流表的读数，分别填入表格中。
实验数据
(3)根据记录的三组数据分别求出三组对应的电阻值，根据 R =得出待测电阻值。
(4)实验中采取的减小误差的方法是多次测量求平均值的方法
思考:
你测量出的灯泡电阻是一个定值吗 有什么特点 为什么
推导串联电路的总电阻
串联电路电流的特点:
I=I1=I2
电压的特点:
U=U1+U2
推导串联电路的总电阻
由欧姆定律知
U = IR U1= I1R1 U2 = I2R2 U =U1+U2
IR = I1R1+ I2R2
R= R1+ R2
讨论1:
串联电路的总电阻有什么特点
串联电路的总电阻比任何一个导体的电阻大
这相当于增加了导体的长度
讨论2 :
若有n个电阻R1、R2……Rn串联，则它们的总电阻R总 等于多少
R总=R1+ R2+……+Rn
n个相同阻值的电阻串联，总电阻R总=nR
结论:
串联电路的总电阻等于各部分电阻之和
R=R1+R2+R3+……+Rn
1、“伏安法”测电阻
2、串联电路的总电阻R=R1+R2+R3+……+Rn
n个相同阻值的电阻串联，总电阻R=nR
运用欧姆定律进行简单计算
在一些电路中,电源电压大于用电器的额定电压,需要选择合适的电路元件来设计保护电路,为此需要应用欧姆定律进行计算.
例题
已知电源电压为6V,小灯泡上标有“4.8V、3A”字样为了使小灯泡能正常发光,需要在电路中串联多大的保护电阻
分析
分析 由小灯泡上标注的字样可知,它的额定电压为4.8V,额定电流为0.3A.而电源电压为6V,大于小灯泡的额定电压,因此需要串联一个合适的保护电阻R。如图14-16所示,使小灯泡两端的实际电压U为4.8V。
根据串联电路电流、电压的特点,可知通过保护电阻的电流I和加在其两端的电压，根据欧姆定律,可求得保护电阻的阻值.
解 由串联电路电压的特点U=UL+UR可知,加在保护电阻两端的电压。
UR=U － UL
=6V－48V=1.2V
由串联电路电流的特点,可知通过保护电阻的电流I=0.3A
根据欧姆定律,可得
R=
答需要在电路中串联阻值为4Ω的保护电阻
反思
可以用其他方法来求解吗 如果用一个滑动变阻器来控制电路中的电流,以调节灯泡的亮度,还需要保护电阻吗 如果需要,保护电阻的阻值应当如何确定
运用欧姆定律还可以回答一些简单电路的问题。
例如，可以解释为什么用电流表测量电流(或用电压表测量电压)时,它对待测电路电流(或电压) 的影响可以忽略不计。
方法
数学方法在物理学中有广泛的应用.用公式表达物理概念和规律就是其中之一。
例如，欧姆定律的公式就以简洁的形式表达了导体中的电流与电压和电阻的关系。
通过计算解决实际问题,也是数学的重要应用，例如，对于一段电路，只要知道电流、电压、电阻这三个物理量中的两个，就可以利用欧姆定律的公式算出第三个量。
此外,从某个或某些物理规律出发,通过数学公式的逻辑推演,可以得到一些有用的推论。在应用数学方法时,我们必须理解公式的物理意义。
课后习题
1.如图14-17所示,电源电压不变闭合开关,滑动变阻器的滑片P自上向下滑动.问:
(1)电流表的示数如何变化
(2)电压表的示数将如何变化
变小
变小
（1）当滑动变阻器的滑片P向下滑动时，滑动变阻器接入电路的电阻变大，电路中的总电阻变大，电源电压不变，根据I=知，电路中的电流会变小，即电流表的示数变小。
（2）串联电路电流处处相等，由公式U=IR可知，串联电路各部分分的电压多少是由电阻决定的。滑动变阻器连入电路的电阻变大，则滑动变阻器两端的电压变大，串联电路总电压等于各部分电路两端电压之和，则灯泡L两端的电压会变小，即电压表的示数会变小。
2.如图14-18所示的电路中,电源电压为12V,当开关闭合后,电压表的示数为8V.已知小灯泡的电阻R1=10Ω,则通过小灯泡的电流是多大 电阻R的阻值是多大
电路为串联电路，电压表测小灯泡两端的电压。由欧姆定律，通过小灯泡的电流为：
=U电源 UL=12V 8V=4V

电阻R的阻值为：
=5Ω
答：通过小灯泡的电流为0.8A，电阻R的阻值为5Ω。
3.如图14-19所示的部分电路中，R1=15Ω，R2=25Ω,电流表示数为0.60A。若把电流表改接在电阻R2的支路中,电流表的示数为多大
解:和并联,U=I1R1
=0.6 A×15Ω
=9V
I2=0.36A
4.要测量一个阻值为数百欧的电阻.能提供的器材有:干电池两节，学生用电压表(量程为0~3V、0~15V)、滑动变阻器(100Ω、2A)和电阻箱(0~9999Ω、5A)各一个，开关导线若干。请写出你设计的实验方案(用相应的字母表示测出的各个物理量)
(1)实验思路:
实验中可选择电阻箱与待测电阻串联，测出电阻箱两端的电压，可求出电路中的电流，测出此时待测电阻两端的电压，从而根据R=求出待测电阻的阻值.
(2)电路图:
(3)实验器材：
电压表、开关、干电池两节、电阻箱、待测电阻、导线若干
(4)实验步骤：
按图连接好电路，闭合开关S，调节电阻箱使电压表显示合适的示数，读出示数U2，读出电阻箱的接入电阻R2，记下电源电压U=3v;
则通过待测电阻的电流为:R=
根据R=可得待测电阻的阻值为:
写出待测电阻R的表达式:
实际做一做,验证自己的实验设计是否正确。
想一想,是否还有其他的实验方案