14.3 欧姆定律的应用-(共22张PPT)2023-2024学年沪粤版物理九年级上学期

(共22张PPT)
第十四章　探究欧姆定律
14.3　欧姆定律的应用
1.复述用电流表和电压表测电阻的原理，认识短路的危害。
2.通过测量小灯泡的电阻，体验欧姆定律的应用。
3.重点:会用伏安法测电阻，利用欧姆定律进行简单的计算。
4.通过短路危害的学习加强安全用电意识。
1.先回顾《探究欧姆定律》的实验设计，操作步骤及其注意事项。
2.预习时间约为15分钟，尝试运用欧姆定律进行设计实验，并借助原有实验操作经验作出解答。
3.同学们在分析理解短路时，可以类比人们从甲地到乙地，有宽阔的大道、有泥泞的道路，人们会选择宽阔的大道来帮助理解。
·导学建议·
1.预习过程老师先将器材发放给学生，让学生结合器材进行观察思考。
2.实验操作前，老师要强调或示范滑动变阻器的操作方法，以免因操作不当烧毁器材。
3.实验数据分析时，在学生发现灯泡的电阻不是定值，是变化量之后，老师注意引导学生尝试解释灯泡亮度的变化，从而分析出温度对灯泡电阻的影响。
4.“短路”的教学，老师可以引入演示实验，在丰富学生感性认识的基础上进行理论分析。
复习
1.回顾上节所学内容，结合电阻知识，深化理解欧姆定律变形公式R＝。
(1)该公式告诉我们可以借助导体两端的　电压　和　通过导体的电流　来测量或求出电阻值。
电压　
通过导体
的电流　
(2)能不能认为导体的电阻与导体两端的电压成正比，与通过导体的电流成反比呢？为什么？
答　不能；因为导体的电阻由导体的材料、长度、横截面积决定，此外，还与导体的温度有关，但与导体两端的电压以及通过导体的电流无关。
(3)对同一导体，　电阻　不变，I跟U成　正　(选填“正”或“反”)比。
电阻　
正　
测量小灯泡工作时的电阻
2.用　电流　表和　电压　表同时测出灯泡工作时的　电流　值和　电压　值，根据R＝ 　，就可以算出它的电阻。这种方法叫做　伏安法　。
电流　
电压　
电流　
电压　
　
伏安法　
3.在虚线框中设计一个电路，用来测量经过灯泡的电流和它两端的电压。
4.该实验电路中滑动变阻器有什么作用？
答　变阻器可以改变流过电路的电流，能多测几组数据；同时还能起到保护电路的作用。
5.实验基本操作步骤:(1)根据电路图连接电路；(2)检查电表量程是否选择恰当、电路是否无误；(3)　闭合开关，用滑动变阻器调节电路中的电流，观察灯泡亮度，读出电流表和电压表的示数，及时做好数据记录　；(4)断开开关，整理器材。
闭合开关，用滑动变阻
器调节电路中的电流，观察灯泡亮度，读出电流表和电压表的
示数，及时做好数据记录　
6.数据记录表。
思考交流:本实验中需要测量哪些物理量？测量几次？观察什么？需要计算什么数据？根据思考设计记录表。
答　如表所示：
实验次数 电压U/ V 电流I/A 灯泡亮度 电阻R/Ω
1
2
3
研究短路有什么危害
7.在电路中，如果电流不流经用电器，而用导线将电源两极直接相连，我们就说电源短路了。电源短路有什么危害呢？
答　根据欧姆定律，由于导线的电阻很小，电源短路时电路上的电流会非常大，可能损坏电源，也可能导致导线温度升高，甚至引发火灾。
欧姆定律的应用
1.在测小灯泡电阻实验中，小灯泡的亮度、灯丝的温度如何变化？
答　灯泡变亮，灯丝温度变高。
2.在测小灯泡电阻实验中，分析比较小灯泡每次的电阻值是不是相等？它的长度、横截面积和材料发生变化了吗？是电流和电压的影响吗？如果不是，那么是什么原因使小灯泡的电阻发生变化呢？
答　不相等；没有发生变化；不是；灯丝温度发生变化对小灯泡的电阻产生了影响。
3.如图甲所示，定值电阻R1的阻值为10 Ω，滑动变阻器R的变化范围是0~20 Ω，闭合开关，当滑片P移动到R的最左端时，电流表的示数为0.6 A，则当滑片P移动到R的最右端时，电流表和电压表的示数各是多少？
甲
【尝试解答】当P移到R的左端时，滑动变阻器没有接入电路，在空白处画出此时的电路图如图乙所示，设电路中的电流为I1，根据题意可得电源电压:　U＝U1＝I1R1＝0.6 A×10 Ω＝6 V　。
U＝U1＝I1R1＝0.6 A×10 Ω＝6 V　
　乙　　　　　　　丙
当滑片P移到R的最右端时，画出此时的电路图如图丙所示，电阻R1和R　串　联在电路中，电压表测量　电阻R　两端的电压，此时电路中的总电阻:　R总＝R＋R1＝20 Ω＋10 Ω＝30 Ω　，电路中的电流:　I2＝＝ 由欧姆定律可得电压表的示数　U2＝I2R＝0.2 A×20 Ω＝4 V　。
串　
电阻R　
R总＝R＋R1＝20 Ω＋10 Ω＝30 Ω　
I2＝＝＝0.2 A 　
U2＝I2R＝0.2 A×20 Ω＝4 V　
，
短路现象
4.全面认识短路现象。
(1)观察如图所示的电路，提出猜想:闭合开关后两个灯泡是否都发光？
答　乙灯发光，甲灯不发光。
(2)观看教师演示，你的猜想是否得到了验证？
(3)如图所示的电路，用电器的两端用导线直接连在一起，该用电器　不能　工作，这种现象叫做用电器短路(也叫局部短路)。
不能　
(4)结合生活经验，与同学们讨论在生活中哪些错误操作会引起短路。
答　在生活中，造成短路的主要原因有:线路老化，绝缘层破坏而造成短路；电压过高，绝缘击穿；小动物(猫等)跨接在裸线上；人为的多种乱拉乱接电线；室外架空线的线路松弛，大风作用下相撞；线路安装过低，与各种运输物品或金属物品相碰造成短路。
答　在生活中，造成短路的主要原因有:线路老化，绝缘层破坏
而造成短路；电压过高，绝缘击穿；小动物(猫等)跨接在裸线
上；人为的多种乱拉乱接电线；室外架空线的线路松弛，大风
作用下相撞；线路安装过低，与各种运输物品或金属物品相碰
造成短路。
如图所示的电路，闭合开关后，干路电流为I＝2 A，通过R1的电流I1＝1.2 A，电源电压U＝24 V，求R1和R2的阻值。
答　R1＝＝＝20 Ω
R2＝＝＝30 Ω，故R1和R2的阻值分别为20 Ω和30 Ω。