5.1 欧姆定律 课件(共34张PPT)2023-2024学年教科版物理九年级上册

(共34张PPT)
第五章　欧姆定律
5．1　欧姆定律
课前预习
1．在“研究电流跟电压的关系”实验中，被控制的物理量是　 ，实验结论是　 ；在“研究电流跟电阻的关系”实验中，被控制的物理量是　 .这两个实验所用的科学方法是 .
2．在探究电流跟电压关系的实验中，变阻器的主要作用是 ；在探究电流与电阻关系的实验中，变阻器的作用是 .
3.欧姆定律的内容为：导体中的电流跟导体两端的______成正比，跟导体的电阻成______。其数学表达式为_______。公式中的I、U、R 的单位分别是：______、_____、_____。
电阻
电阻一定时，电流与电压成正比
电压
控制变量法
改变定值电阻两端的电压
保持定值电阻两端的电压不变
电压
反比
安培
伏特
欧姆
I = U/R
知识回顾
请完成下列的表格：
每秒通过导体某一横截面的电荷多少
I
安培（A）
电流表
I = I1 = I2
I = I1 + I2
形成电流的原因,能推动电荷的定向移动
U
伏特（V）
电压表
U = U1 + U2
U= U1 = U2
导体对电流阻碍作用的大小
R
欧姆（Ω）
实验探究:电流跟哪些因素有关系
电压是形成电流的原因，电阻表示导体对电流的阻碍作用。那么电压、电阻是怎样影响电流的大小呢？
选一个定值电阻，通过它的电流可以用电流表测量，电阻两端的电压可用电压表测量。用电池和一个变阻器串联制成可调节电压的电源。电路图如图所示。
实验探究：电流跟电阻、电压的关系
实验方法：控制变量法
课题1 探究电流跟电压的关系
设计实验：
1.实验过程中的不变量是什么？
3.如何改变电阻两端电压？怎么操作？
保持电阻不变，改变电压，看电流的变化。
更换电源电压
移动滑片，改变滑动变阻器两端的电压
2.如何控制其不变？
用定值电阻。
实验探究：电流跟电阻、电压的关系
改变电阻两端电压哪种方法更好呢？为什么？
使用滑动变阻器方法更好，理由是：
①从操作方面评估：更换电池个数操作不便；使用滑动变阻器不需拆装电路，操作简便，更加灵活。
②从安全方面评估：更换电池个数使电压成倍变化，容易烧坏电源或电表；使用滑动变阻器能起到保护电路作用。
③从收集数据方面评估：更换电池个数不能选取任意数据，结论存在特殊性；使用滑动变阻器可以选取任意数据，结论存在普遍性，也能减小实验误差。
5.实验电路图
6.连接电路应注意的问题
●开关应处于_______状态；
●滑动变阻器的滑片处于阻值____ 位置；
●认清电压表、电流表的_____接线柱；
●电压表、电流表的______选择要正确.
断开
最大
正负
量程
4.滑动变阻器在实验中起到什么作用？
②保护电路
①改变电阻两端的电压
实验探究：课题1 电流跟电压的关系
7.设计记录数据表格并进行实验
R＝___Ω (填入你实验中使用的定值电阻的阻值）
实验步骤：
1、根据电路图连接电路。
2、闭合开关，移动滑动变阻器的滑片，观察电压表和电流
表的示数，记录在表格中。
3、再移动滑动变阻器的滑片，重做步骤2。
4、整理器材。
实验探究：课题1 电流跟电压的关系
实验探究：课题1 电流跟电压的关系
8.根据记录的数据作曲线图
实验探究：课题1 电流跟电压的关系
结论：在电阻一定时，导体中的电流跟导体两端的电压成正比。
实验数据记录表
R = 10 Ω
3
2
1
0
0.1 0.2 0.3
U/V
I/A
·
·
·
公式
实验探究：课题2 电流跟电阻的关系
4.滑动变阻器在实验中起到什么作用？
设计实验：
1.实验过程中的不变量是什么？
3.如何改变电阻？怎么操作？
保持电压不变，改变电阻，看电流的变化。
更换电阻
用电阻箱
2.如何控制其不变？
移动滑片，改变滑动变阻器两端的电压，使电阻两端电压不变。
②保护电路
①保持电阻R 两端的电压不变
5、实验电路图
5Ω
10Ω
15Ω
实验探究：课题2 电流跟电阻的关系
实验步骤：
1、 根据电路图连接电路。
2、闭合开关，移动滑动变阻器的滑片，观察电压表和电流
表的示数，记录在表格中。
3、更换不同阻值的电阻，移动滑动变阻器的滑片，使电压
表示数不变，重做步骤2。
4、 整理器材。
6、设计记录数据表格并进行实验
U ＝__V (填入你实验中更换定值电阻后所控制的电压）
实验探究：课题2 电流跟电阻的关系
实验探究：课题2 电流跟电阻的关系
7.根据记录的数据作曲线图
实验探究：课题2 电流跟电阻的关系
结论：在电压一定时，导体中的电流跟导体的电阻成反比。
实验数据记录表
U = 3V
0.6
0.4
0.2
0
5 10 15
R/Ω
I/A
·
·
·
公式
表达式：
I =
U
R
R =
U
I
变形公式
早在1826年，欧姆就进行了类似的研究。经过十年的不懈努力，欧姆巧妙地设计了电流扭秤——电流表的雏形，并用温差电池做电源，保证了电流的稳定性。
欧姆定律：
导体中的电流，跟导体两端的电压
成正比，跟导体的电阻成反比。
计算电流
计算电阻：
计算电压：
U =IR
电压U 的国际单位：V
电阻R 的国际单位：Ω
电流I 的国际单位：A
注意：计算时，单位一定统
一后再代入公式计算
欧姆简介
乔治西蒙欧姆是德国的物理学家。他对物理学的主要贡献是在研究导线中电流所遵从的规律时发现了重要定律——欧姆定律。
在十八世纪初，电流、电压等概念皆很模糊，特别是在电阻的概念还没有建立，当然也就谈不上对它们进行精密测量了，况且欧姆发现欧姆定律长达十年的研究工作是在他从事中学数学、物理教学的业余时间完成的，因此在他探究欧姆定律的科学真理道路上几乎没有机会跟那个时代的物理学家们接触，他的这一发现完全缘于他个人的努力和智慧所得，他不愧被后人称为一个“天才的研究者”。
用欧姆定律进行计算
I =
U
R
R =
U
I
U =IR
计算电流：
计算电阻：
计算电压：
例题 1:手电筒的小灯泡上标有“2.5V0.3A”，表示加2.5V电压时，通 过的电流为0.3A，灯泡正常发光。灯泡正常发光时的电阻是多少？

　　通过本题可以看出一种测量电阻的方法，即首先通过测量未知电阻两端的电压和通过该电阻的电流，然后应用欧姆定律算出电阻的大小。（伏安法）
R
U
I
注意：U 、R、I必须对应的是同一段电路（同一个元件）同一状态的电压、电阻、电流。
例题2：加在某一电阻器两端的电压为5 V时，通过它的电流是0.5 A，则该电
阻器的电阻应是多大？如果两端的电压增加到20 V，此时这个电阻器
的电阻值是多大？通过它的电流是多大？
U2=20 V
R=？
I2=？
I1=0.5 A
R
U1=5 V
解：由 I=U/R 得
I2=　　=　　　= 2 A
U2
R
20 V
10 Ω
R=　　=　　 　= 10 Ω
U
I
5 V
0.5 A
因为电阻是导体的一种性质，与电流电压无关，所以电阻不变，仍为10Ω
用欧姆定律进行计算
提示：电阻是导体本身的一种性质，因此电阻的大小与电压、电流的大小均无关系。
通过电表的电流过大会有烧毁电表的危险。电流表的特点是电阻很小，在实验中决不允许直接把电流表接在电源的两极上。请用欧姆定律分析其中的道理。
电压表的特点是电阻很大，把电压表接到电源的两极上没有烧毁的危险，这是为什么？
RA=0.1Ω
RV=2000Ω
U =1.5V
电流表的电阻很小，
电压表的电阻很大，
归纳总结
电流表可看作一根导线
电压表可看作此处开路
v
A
讨论交流：电流表和电压表的连接方式
【例题】　通过定值电阻甲、乙的电流与其两端电压关系图像如图所示．现将甲和乙并联后接在电压为3V的电源两端．下列分析正确的是( )
A．R甲 ∶R乙＝ 2∶1
B．U甲 ∶U乙＝ 2∶1
C．I甲 ∶I乙＝ 2∶1
D．I乙 ∶I甲＝ 2∶1
典例精析
R
U
I
课堂小结
知识点一　欧姆定律
随堂检测
1．由欧姆定律公式可导出R＝U/I，对此表达式下面说法中正确的是( )
A．导体两端电压为零时，导体的电阻为零
B．导体两端电压越大，导体的电阻越大
C．通过导体的电流越大，导体的电阻越小
D．导体电阻值的大小，可以用它两端的电压与通过它的电流的比值来表示
2．在电压U一定的条件下，导体的电阻R越小，通过导体的电流I越 .两个电阻R1和R2(R1＞R2)串联接入电路中，通过R1的电流_____(选填“大于”“等于”或“小于”)通过R2的电流．
大
等于
知识点二　欧姆定律的应用
3．一只电阻两端的电压从3 V增加到3.8 V时，通过该电阻的电流增加了0.2 A，则该电阻的阻值是( )
A．2Ω　　　　　B．4Ω
C．8Ω　　　　　D．无法确定
4．小刚学习了“欧姆定律”之后，为了了解铅笔芯电阻的大小，他在一支铅笔芯两端加了3 V电压，测出通过铅笔芯的电流是150 mA.则该铅笔芯电阻为 Ω；若加在这支铅笔芯两端的电压增加到6 V时．通过它的电流是　 　mA.
20
300
知识点三　探究电流与电压、电阻的关系
5．如图为“欧姆定律”一节中“研究电流与电阻关系”的实验电路图．为了达到研究目的，实验过程中必须保持 不变．当开关K闭合后，电压表的示数是3伏，电流表的示数是0.3安，现在将10欧姆的电阻换成5欧姆的电阻接入电路来进行研究，则下一步应进行的操作是：　 .
R0两端电压(或电压表的示数) 　
向a端调节滑片，使R0两端电压为3 V保持不变
6.某实验小组的同学在“探究欧姆定律”时，选用的器材有：两节干电池、电流表、电压表、开关、滑动变阻器，不同阻值的定值电阻，导线若干等．
(1)不完整的电路如图所示，请用笔画线代替导线，将实物图连接完整(要求导线不交叉)．
(2)某次实验中，电流表如图乙所示，则电路中的电流______A.
(3)实验后，同学们用测得的数据绘制了如图丙的图像，根据该图像可以得出的结论是:
.
0.3
电阻一定时，导体中的电流与导体两端电压成正比
1．两定值电阻甲、乙的I－U关系图像如图所示，现将甲和乙并联后接在电压为6 V的电源两端，下列分析正确的是( )
A．甲中的电流小于乙中的电流
B．甲两端的电压等于乙两端的电压
C．甲的电阻大于乙的电阻
D．甲的电压与乙的电压之和等于6 V
课后提升
2．某同学在探究“电阻上的电流跟两端电压的关系”时，利用图1所示电路，在a，b两点间分别接入定值电阻R1、R2，通过调节滑动变阻器测得了多组数据，并根据数据绘制了两个电阻的U－I关系图像，如图2所示，若将R1、R2组成并联电路，当通过R1的电流为1A时，通过R2的电流为( )
A．0.5 A　　　B．1 A　　　C．2 A　　　D．3 A
3．在探究欧姆定律里电流与电阻的关系实验中(如图)
(1)闭合开关前，滑动变阻器应处于 ，目的是 .
(2)小敏同学按甲图的电路原理图连接了乙图实物电路，其中有两个元件连接错误．它们分别是_______和 (只需填写连错的元件)．
最大阻值处
保护电路
电压表
电流表
(3)正确连接电路后，测出R1＝5 Ω、两端电压为3 V时的电流，并记录相关数据．然后将电阻R1由5 Ω换成10 Ω，此时他应将滑动变阻器触头P向___端滑动(选填“A”或“B”)，在触头P滑动的过程中他的眼睛应始终注视着 (选填“电压表”或“电流表”)，使电阻R1两端的电压为　3　V时为止．此时，电路中的电流将 (选填“变大”或“变小”)．此实验采用了 法进行探究的．
B
电压表
变小
控制变量
在探究电流与电阻关系的实验中，小凯把5欧的定值电阻、电流表、电压表、滑动变阻器(电压为3 V)连接成了图甲所示的电路．另还可供选择的有10 Ω、15 Ω、20 Ω、25 Ω的定值电阻各一个．
(1)小凯正准备闭合开关，旁边的小兰说接线错误．小兰发现只要改接一根导线就可以了，请你在接错的那一根导线上画“ד，再把它改接到正确的位置上(导线不能交叉)．
拓展探究
(2)他们按要求改接电路后，将滑动变阻器的滑片移至___(选填“A”或“B”)端，闭合开关，调节滑动变阻器的滑片，直到电压表的示数为2V，记下此时电流表的示数．
(3)断开开关，将5 Ω的电阻更换为10 Ω的电阻，然后闭合开关，移动滑片，使电压表的示数为____，记下此时电流表的示数．
(4)换用不同的电阻，经多次实验，得到如图乙所示的电流I随电阻R变化的图像，由图像可得出：电压一定时,
.
A　
2 V
通过导体的电流与电阻成反比