教科版九年级物理上册5.1-欧姆定律(共62张PPT)

(共62张PPT)
实验说明了什么？
实验1：
　你看到什么现象？
　哪次电流大？改变了什么引起电流的变化？
R＝10欧
R＝10欧
U1＝1.5V
U1＝3.0V
用电器两端的电压可能对电流有影响
家用电灯的工作电压相同，为什么亮度也不同？
实验2：
　你看到什么现象？
　哪次电流大？改变了什么引起电流的变化？
甲
L1
L2
R1＝5欧
R2＝10欧
U＝3.0V
U＝3.0V
L1
用电器的电阻大小可能对电流有影响
“万家灯火，明暗不同”说明了什么？
电压越大，电流可能越大
电阻越小，电流可能越大
电流I
电压U
电阻R
R
U
I
U
R
I
导体中的电流跟电压、电阻之间的关系
常用方法：先使其中的一个量（如电阻）保持不变，研究其余两个量（电流和电压）间的关系；再使另外一个量（如电压）保持不变，研究剩下的两个量（电流和电阻）间的变化关系，最后就可得到三个量之间的变化关系
这种方法叫控制变量法。
电路图
电路图
电路图
探究中要分别改变_____、_______观察_______的大小变化
U
R
I
怎样改变导体两端的电压，而保持电阻大小不变？
怎样改变导体的电阻大小，而保持导体两端电压不变？
改变电源电压好吗？
缺点：
1.每次只能增减1.5V，或者整数的电压大小，具有偶然性，不具备普遍性；
2.如果所选电阻较小或者电阻短路，会导致电路电流较大，会损坏电源。
还记得“滑动变阻器改变灯泡的亮度”这个实验吗？
滑动变阻器和用电器串联时：
1能改变通过用电器的电流、电压；
2能保护电路。
电路图
还需要：_________________________________________
几个已知电阻大小的定值电阻
1.改变导体两端的电压；
2.保护电路
1.连接电路时开关应＿＿＿＿
2.闭合开关前，滑动变阻器的滑片应移到_________
位置。
注意事项
断开。
电阻最大
　实验中，每次读取数据后应及时断开开关，因为：
防止电阻发热，引起阻值变化。
R　
探究一．电阻不变时，电流与电压的关系
保持电阻不变时，电流跟电压成正比关系。
结论1：
表格中的数据由实验时实际的填写。
说明:也可移动滑片摸拟实验
实验数据记录
分析比较上面的实验数据，你还能得到什么结论？
　　导体的电阻不变时，通过导体的电流和它两端的电压成正比。
0.2
0.4
0.6
每次实验更换电阻R
　　研究电流和电阻的关系中滑动变阻器的作用：
　　使电阻R两端电压保持不变
电路图
实物图
R
探究二．电压不变时，电流与电阻的关系
结论2：
保持电压不变时，电流跟电阻成反比关系。
实验数据记录
分析比较上面的实验数据，你还能得到什么结论？
　　导体两端的电压不变时，通过导体的电流和它的电阻成反比。
1
0.5
0.4
结论1：在电阻一定的情况下，导体中的电流跟这段导体两端的电压成正比。
结论2：在电压不变的情况下，导体中的电流跟导体的电阻成反比。
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。
　　一段导体中的电流，跟这段导体两端的电压成正比，跟这段导体的电阻成反比。
公式：
I
R
U
＝
变换公式：
U=IR
R
=
I
U
R（Ω）
单位：
I（A）
U（V）
R
U
I
欧姆定律：
注意:
1:I.U.R必须是针对同一对象而言.
2:只能说电流与电压成正比,电流与电阻成反比,不能反过来说.
3：欧姆定律只适用电能只转换为内能电路。
1.有人根据公式R=U/I跟公式I=U/R在形式上相似，说“电阻R跟电压成正比，跟电流成反比。”你认为这种说法对吗？为什么？
答：不对。因为电阻是导体本身的一种性质，它只跟导体的材料、长度、横截面积和温度有关，跟电流、电压无关。
2.试根据欧姆定律，完成下列表格。
4
15
5
I
R
U
＝
某同学做“研究电流和电压、电阻的关系”的实验，实验中得到了如下的两组数据：
　　表一：
电阻（欧）
电压（伏）
电流（安）
5
1
0．2
3
0．6
5
1
表二：
电阻（欧）
电流（安）
电压（伏）
5
1．2
6
10
0．6
15
0．4
分析表一所得到的数据可得结论：＿＿＿＿＿＿＿＿＿。
分析表二所得到的数据可得结论:＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。
　　
3、某同学做“研究电流和电压、电阻的关系”的实验，实验中得到了如下的两组数据：　　
表一：
如图13是探究电流与电压、电阻关系的实验电路图。
(1)由于电路中电流的大小受多种因素的影响，所以我们在探究某一因素变化对电流的影响时，必须保持其它因素不变，即采用了
法。
（2）实验探究分两步进行：a.保持电阻不变，探究电流与电压的关系；b.保持电压不变，探究电流与电阻的关系。图14是根据实验数据绘制的图像，其中正确表示电阻不变，电流随电压变化的图像是
图（选填“甲”或“乙”）。
控制变量
乙
（3）在探究过程中，使用滑动变阻器R的目的是
。
（4）综合图14甲、乙图像可得到的结论是____________________。
改变导体两端电压和保护电路
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
分析滑动变阻器在本实验中的作用
两导体串联
串联导体相当于增加了导体的
____
，所以串联的总电阻
＿
于各串联导体的电阻。
两导体并联
并联导体相当于增加了导体的
，所以并联的总电阻　
＿
　　于各并联导体的电阻。
横截面积
小
长度
大
电阻越串越大
电阻越并越小
即：R=R1+R2
?
L1
　　
串联电路的总电阻等于各电阻之和
R1
　　
R
R2
1、推导串联电路的总电阻
∵
U=U1+U2
U=IR
U1=I1R1
∴IR=I1R1+I2R2
∵I=I1=I2
∴
R=R1+R2
串联电路中，一个电阻变大总电阻将：
等效替代法
L2
U2=I2R2
若将n个阻值都为R0的电阻串联总电阻为：
R总=nR0
变大
2、推导并联电路的总电阻
U=U1=U2
—
R1
—
R
U
=
U1
+
—
R2
U2
—
R1
—
R
1
=
1
+
—
R2
1
并联电路总电阻的倒数等于各电阻的倒数之和。
并联电路中一个分电阻变大，总电阻也变大。
R并=R0/n
并联的电阻个数越多，总电阻越小。
等效替代法
根据欧姆定律的变形表达式可得：
I=I1+I2
I
=
U
R
I
2=
U2
R2
I
1=
U1
R1
若将n个阻值都为R0的电阻并联总电阻为：
串联电路的分压原理
并联电路的分流原理
∵
I1=I2
=
U1
R1
U2
R2
∴
=
∴
∵U1=U2
=
I1
R1
I2
R2
∴
I1
R2
I2
R1
=
∴
I2
R2
U2=
I1
R1
∵
U1=
U2
R2
I2=
U1
R1
I1=
∵
U2
R2
R1
U1
串联等流分压
并联等压分流
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
∵
I1=I2
=
∴
U2
R2
R1
U1
实验数据1（电流与电压的关系）
0.2
0.4
0.6
RP如何变化，能增大R两端的电压？
实验数据2（电流与电阻的关系）
1
0.5
0.4
当电阻阻值变大时，电阻两端的电压会______，而我们要保证电阻两端电压还是2V不变，如何移动滑动变阻器？
变大
如图所示，研究“电流跟电压、电阻关系”时，记录数据如下：
1）分为两组实验用了_____法，上述数据可以总结为关系式____。依次进行表Ⅱ中第5、6次实验的过程中，滑片P应向_____滑动。
控制变量法
I=U/R
右
(2)进行实验时，闭合开关后发现电压表的示数接近4.5V，然后她反复移动滑动变阻器的滑片P，电压表的示数基本不变。由此可见，发生故障的原因可能是滑动变阻器________或者是灯泡________。
(3)排除故障后，小玲先后让滑动变阻器的滑片P在不同位置上做了三次实验，得出三组数据，并根据每组数据正确计算出
三个相应的电阻值，比较发
现它们之间有较大差异，你
认为产生这种差异的原因是____________________。
灯泡开路
滑动变阻器短路
灯泡的电阻随温度的变化而变化
串联分压练习：
如图
所示，电源电压不变，当滑动变阻器的滑片从左向右滑动过程中，电流表和电压表的示数变化情况应是(
)
A.
电压表.
电流表示数都变大
B.
电压表示数变大，电流表示数变小
C．电压表示数变小，电流表示数变大
D．电压表.
电流表示数都变小
D
例题（并联）：在图示电路中，电阻R1的阻值为10Ω．闭合开关S，电流表Al的示数为0.3A，电流表A的示数为0.5A．求：
(1)通过电阻R2的电流．
(2)电源电压．
(3)电阻R2的阻值．
图21
变式1:在图所示的电路中，电源电压保持不变，电阻R1
的阻值为20Ω。闭合开关S,电流表
A1
的示数为0.3安，电流表A2的示数为
0.2
安。求：
(1)
电源电压
U。
(2)
电阻R2的阻值。
变式2：如图所示，电灯电阻为30Ω，当S闭合、S1断开时，电流表的示数为0.2A；当S1、S2都闭合时，电流表的示数为0.3A。求R的阻值是多少？
变式3:如图所示电路中，R1＝20Ω，开关闭合前，电流表示数为0.3A，
开关闭合后电流表示数为0.5A请计算：
（1）电阻R2的阻值；
（2）电源电压；
（串联）如图所示的电路中，R1=5Ω，电阻R2两端的电压为3V，电源电压为4V，求：⑴电路中的电流；⑵电阻R2的阻值。
变式1（串联）：如图所示的电路中，电源电压为10V，闭合开关后，电流表、电压表的示数分别为0.5A和6V。求：R1和R2的阻值。
变式2：（串联）如图所示电路中，R1=20Ω，电源电压保持不变。当S1、S2都闭合时电压表示数为6V；当S1闭合、S2断开时电压表示数为2V，求电源电压及电阻R2的阻值
串联等流分压计算题
U1
U
＝
R1
R1+R2
U1
U2
＝
R1
R2
U1
R1
Ⅰ1
U2
R2
Ⅰ2
例：有一只小灯泡，它正常发光时灯丝的电阻是6欧，正常工作时的电压是3V。如果我们只有电压为8V的电源，要使小灯泡正常工作，需要怎样连接一个多大的电阻？
RL=6欧
UL=3V
U=8V
UR=5V
R=？
解：经分析，应串联。如图所示。
因为UR=U-UL=8V-3V=5V
根据分压原理：
UL
UR
=
RL
R
即
3V
5V
=
6欧
R
解得
R=10欧
变式1：灯泡的电阻为6Ω，需要4V的电压，现有6V的电源，需要____（串联或者并联）一只___的电阻。
变式2：电阻R1和R2串联，R1∶R2=3∶1，如果电路两端的总电压是12V，那么R1两端的电压是（
）
A．4V
B．3V
C．8V
D．9V
并联等压分流计算题
I1
I
＝
R2
R1+R2
I1
I2
＝
R2
R1
Ⅰ1
U1
R1
Ⅰ2
U2
R2
例：电阻R1和R2并联接入电路，两端所加电压为24V，如果R1=80欧，通过R2的电流为0.2A，求R2=？
R1=80欧
Ⅰ2=0.2A
U=24V
U1=24V
U2=24V
R2=?
解法一：如图所示
因为
U2=U1=U=24V
所以
R2=
U2
Ⅰ2
=
24V
0.2A
=120欧
Ⅰ1=？
解法二：如图所示
因为U1=U2=U=24V
所以
Ⅰ1=
U1
R1
=
24V
80欧
=0.3A
根据分流原理：
Ⅰ1
Ⅰ2
=
R2
R1
即
0.3A
0.2A
=
R2
80欧
解得
R2=120欧
变式1:如左图所示的电路中，电源电压不变，闭合开关后，电流表A1的示数为0.5A，电流表A2的示数为0.3A，则R1∶R2＝
。
1
2
变式2：如左图所示的电路中，电源电压不变，R2=10Ω。S1
闭合、s2断开时，电流表的示数为0.2A．两开关都闭合时，电流表的示数为0.5A，则电阻R1=
Ω。
2
2
变式3：有两只电阻器，已知R1∶R2＝3∶5，若串联在某一电路里，则通过两者的
电流之比I1∶I2＝_____，电压之比U1∶U2＝_____；若并联在某一电路里，则通过两者的电流之比
I1′∶I2′
＝_____，电压之比U′1：U′2＝_____.
变式4：两个电阻的比值R1:R2=1：4，串联后接在10V的电源上，则R1两端的电压为_____V，并联后接在同一电源上，已知干路中的电流为1A,则通过R1的电流为____.
变式5：一小灯泡标有“2.5V
5Ω”若要把它接到10V电路中正常工作，应______联一个_____Ω的电阻;若把它接入2A电路中，应______联一个_____Ω的电阻.
变式6：电源电压保持不变，电阻R1:R2=3:4。则S闭合时，甲、乙两电压表示数之比U甲:U乙与S断开时甲、乙两电流表示数之比I甲:I乙分别是
（
）
A.
3:4
,
1:1
B.
3:4
,
3:4
C.
3:4
,
4:3
D.
1:4
,
4:3
甲
乙
R1
R2
S
B
1.如图当滑动变阻器滑片P向右移动电压表V1的示数_____，电压表V2的示数_____,电流表的示数____
R2
A
R1
V1
2.如图，当滑片向左移动时，电表的示数将（
）
A.
V1变
V2变大
B.
V1变大
V2变小
C.
V1不变
V2变大
D.
V1不变
V2变小大
R2
V2
V1
V2
?3.如图所示的电路中，电源电压保持不变．闭合开关S后，当滑动变阻器的滑片P向左移动时，下列判断正确的是（
）
A．电流表示数变大，电压表示数变小
B．电流表示数变大，电压表示数变大
C．电流表示数变小，电压表示数变大
D．电流表示数变小，电压表示数变小
C
4.如图所示，电源电压保持不变，开关S闭合后，当滑动变阻器R的滑片P向左移动时，电流表和电压表示数的变化情况是
A.电流表的示数变小，电压表的示数变大
B.电流表的示数变小，电压表的示数变小
C.电流表的示数变大，电压表的示数变大
D.电流表的示数变大，电压表的示数变小
A
5如图所示的是握力计的原理图，其中弹簧上端和滑动变阻器滑片固定在一起，AB间有可收缩的导线，R0为保护电阻，电压表可显示压力的大小。则当握力F增加时电压表的示数将
A．变大
B．变小
C．不变
D．无法确定
A
6.下图是汽车、摩托车油量表（实际上就是电流表）原理示意图，R′是定值电阻，R是滑动变阻器，则
A．向油箱里加油时，电流表示数变大
B．燃油消耗下降时，电流表示数变大
C．燃油全部耗尽时，电流表将被烧坏
D．油箱加油过满时，电流表将被烧坏
图3
A
7.在图中，电源电压保持不变，当滑动变阻器滑片P由左端向右移到中点的过程中，下列判断中正确的是(
)
电压表和电流表A1.
A2的示数都变大
B.
电流表A1示数变大，电流表A2、电压表示数不变
C.
电流表A2示数变大，电流表A1、电压表示数不变
D.
条件不足，无法判断
8．如图所示电路中，电源电压保持不变，闭合开关S，在滑动变阻器的滑片P向右移动的过程中，A1、A2、V的示数变化情况是
(
)
A．A1变小
A2不变,
V不变
B．A1变小
A2变小
V不变
C．A1变小
A2变小
V变大
D．A1变大
A2不变
V变小
B
9.如图所示的电路中，电源两端的电压保持不变。闭合开关S，将滑动变阻器的滑片P向右移，下列说法正确的是（
）
A．电压表V1与电压表V2的示数之和保持不变
B．电压表V2与电流表A的示数之比保持不变
C．电流表A的示数变小，电压表V1的示数变大
D．电流表A的示数变小，电压表V2的示数变大
D
难题：如图所示，当开关分别与a、b接触时，电流表的示数之比为5:2，已知R2=6欧，电源电压保持不变，求R1的阻值是多少？
A
R1
R2=6欧
b
a
s
U
a
A
R1
s
U
A
R1
R2=6欧
b
s
U
解：接a时，电流表示数为：
Ⅰa=U/R1
接b时，电流表示数为：
Ⅰb=U/（R1+6）
则：
Ⅰa
Ⅰb
=
U
R1
U
R1+6
=
R1+6
R1
=
5
2
即
R1+6
R1
=
5
2
5R1=2R1+12
解得：R1=4欧