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欧姆定律
第2节
第十七章 欧姆定律
(人教版)九年级
全
01
新课标要求+课标解读
02
学习目标
1. 掌握欧姆定律公式
2. 能在U—I图中熟练使用欧姆定律求解物理量
3. 能熟练使用欧姆定律分析电路的动态变化
4. 能掌握湿度检测仪、压敏电阻这类变阻器的定量计算
5. 掌握实验题中选择滑动变阻器
6. 掌握实验题中定值电阻两端电压表的取值范围
7. 掌握实验题中电源电压的取值范围问题
03
课堂导入
04
欧姆定律
人们经过进一步的研究发现,对大多数导体而言,上面的规律是成立的,并归纳得出了下面的定律。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。
如果用U表示导体两端的电压,R表示导体的电阻,I表示导体中的电流,那么用公式表示就是
其中U的单位为伏特(V),R 的单位为欧姆(Ω),I的单位为安培(A)
实际上早在19世纪20年代,德国物理学家欧姆就对电流跟电阻和电压之间的关系进行了实验和理论研究,得出了上面所述的规律。为了纪念欧姆,人们把上面的规律称为欧姆定律。
05
对欧姆定律公式的理解(动态分析)
如图所示,电压电压保持不变,闭合开关后,向左移动滑片
电流表示数 I 变小
电压表示数 UR=IR 变小
若某时刻滑动变阻器两端的电压是U1,电流表示数为I1,当滑动变阻器向右移动后滑动变阻器两端的电压是U2,电流表示数为I2。根据串联电路的电压规律和欧姆定律,我们可以做出以下推理:
06
欧姆定律在I—U图中的应用
如图1所示:如果R、L串联接入电路,那么电流应该相等(横着凑数据),若此时电流为0.4A,则电源电压应该为9V(从图中可以得出UR=6V,UL=3V),若电流为0.6A,通过定值电阻的电流依然能用欧姆定律求解,但灯泡的电流只能从图上去找(这个图上就没办法了);
若R、L并联接入电路,那么电压相等(竖着凑数据),如果他们并联在3V的电源电压两端,则此时干路电流I=0.6A(IR=0.2A、IL=0.4A);同理若电源电压为7V,定值电阻两端电压依然能用欧姆定律求解,但灯泡的两端的电压只能从图上去找(这个图上就没办法了)。
06
欧姆定律在I—U图中的应用
如图2所示:这是一个电流表和电压表在电路中所测量出来的数值,但不一定是定值电阻的图像,所以需要看懂电路图,知道电压表与电流表到底测量的是谁的电压和电流。
图甲中电压表测量的是滑动变阻器的电压,电流表则是测量串联电路的电流。根据前面学的串联电路的电压规律可以列出方程:U总=U定+U滑,再结合欧姆定律公式变形可得U总=IR定+U滑。I和U滑直接从图上读出数据,带入右边所列方程即可求出电源电压和定值电阻的阻值(本质上是解方程组)。
探究电流与电阻的关系
滑动变阻器的作用:保护电路、控制R处的电压不变;不能说成是改变定值电阻两端电压。
根据串联电路电流一样可得:
探究电流与电阻的关系时:R定取最大时,R滑就取最大;这样一来,滑动变阻器的最大值就搞定了,一般的题目这样就结束了。但是有的时候还会考铭牌上的安全电流(一般是这样选择的:I滑max≥IAmax≥)。
07
基础实验+滑动变阻器的选择
08
基础实验+定值电阻两端两端电压的取值范围
这类问题探究的是电流与电阻的关系,电压表示数不变,滑动变阻器两端的电压也不变(但是选用的变阻器是否能完全承担这个分压的工作,是受到预设的定值电阻两端电压的限制的,我们要求的就是这个预设的电压在哪一个范围内,我们的变阻器能够把活干完).
U定max=ImaxR定
U定min=IminR定
R总取最小的时候
和 R定“同大同小”
取最小值时 R定也是取最小值(题目给的几组数据里面的最小值)
和 R定都取最小值
U定max=ImaxR定min
IAmax和 I滑max选它们中的较小的那个才能保证所有用电器都安全
R总取最大的时候
和 R定都取最大值
U定max=IminR定max
09
基础实验+电源电压的取值范围
取最大值时
取最小值时
选择最大的定值电阻和滑动变阻器,由于它们俩的电压都是电压给的,那么此时电源电压就是最大的了。
不分压就是电源电压取最小的时候了
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故障分析
1. 闭合开关,电压表无示数,电流表有示数——R短路(或者电压表内部短路、断路等);
2. 闭合开关,电压表有示数,电流表无示数——R断路(或者电流表内部短路)
3. 两电表都没有示数——滑动变阻器(或电流表)断路;
4. 闭合开关前电表有示数——没调零;
5. 电表反偏——正负接线柱接反了;
6. 两电表示数较大且移动滑动变阻器电表示数不改变——滑动变阻器接到了上面两个接线柱;
7. 移动滑片,电表偏转情况较小——电表量程选大了
8. 移动滑片,电流表无示数,电压示数变化——电流表内部短路
11
习题练习
D
11
习题练习
D
11
习题练习
3
5
11
习题练习
C
11
习题练习
C
11
习题练习
A
11
习题练习
D
11
习题练习
(1)B;(2)2 左
11
习题练习
(3)电压 反 控制变量;(4)A
11
习题练习
(1)断开 b ;(2)0.16 a
11
习题练习
(3)电压一定时,电流与电阻成反比;(4)滑动变阻器的最大电阻过小 15 (5)20
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习题练习
(1)D;(2) 8.9
×
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习题练习
(3)A 2 2.5
11
习题练习
(1)右;(2)B
11
习题练习
(3)电阻一定时,电流与电压成正比;(4)电压 电阻箱;(5) 3 5.4
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作业布置
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