5.1欧姆定律—教科版九年级物理上册课件(42张ppt)

(共42张PPT)
5.1欧姆定律
电压是形成电流的原因，在电压的作用下电荷发生定向移动形成电流。电阻是用来定量描述导体对电流阻碍作用大小的物理量。通过导体的电流大小与电压、电阻有关，它们是怎样影响电流的大小呢？
一、实验：探究电流跟电压、电阻的关系
1.提出问题：电流与电压、电阻有何关系？
2.猜想与假设：
（1）电流与电压成正比；
（2）电流与电阻成反比。
3.设计实验：
（1）科学方法：控制变量法
①电阻不变时，改变电压，探究电流与电压的关系；
②电压不变时，改变电阻，探究电流与电阻的关系。
讨论：如何改变定值电阻两端的电压成整数倍的变化？需要测量的物理量有哪些？
利用滑动变阻器改变定值电阻两端的电压成整数倍变化。
（2）选择实验器材：电流表、电压表、电源、滑动变阻器、定值电阻（5Ω、
10Ω、
20Ω）、开关、导线
（3）设计实验电路
（4）统计实验数据的方法：列表法
探究电流与电压的关系（R＝5Ω）
实验次数
电压/V
电流/A
1
1.0
2
2.0
3
3.0
探究电流与电阻的关系（U＝2V）
实验次数
电阻/Ω
电流/A
1
5
2
10
3
15
（5）设计实验步骤：
①电阻一定时，探究电流与电压的关系：
A.按照电路图连接，并将5Ω的定值电阻接入电路。
B.闭合开关，调节滑片使电压表的示数分别为
1V、2V、3V，并读出电流表的示数，记录数据；
②电压一定时，探究电流与电阻的关系：
A.将5Ω的定值电阻更换为10Ω接入电路，调节滑片使电压表的示数为2V，读出电流表的示数，记录数据。
B.再将10Ω的定值电阻更换为20Ω接入电路，调节滑片使电压表的示数为______V，读出电流表的示数，记录数据；
4.进行实验
电路连接注意事项：
（1）连接电路时开关应处于断开状态；
（2）注意电流表、电压表量程的选择，滑动变阻器规格的选择；
（3）闭合开关前应检查电流表和电压表的连接是否正确，电路是否存在短路和开路现象，并将滑动变阻器的滑片置于电阻最大处，起到保护电路的作用。
R＝5Ω
（一）电阻一定时，探究电流与电压的关系
U＝1.0V
I＝0.20A
R＝5Ω
U＝2.0V
I＝0.40A
（一）电阻一定时，探究电流与电压的关系
R＝5Ω
U＝3.0V
I＝0.60A
（一）电阻一定时，探究电流与电压的关系
探究电流与电压的关系（R＝5Ω）
实验次数
电压/V
电流/A
1
1.0
2
2.0
3
3.0
0.20
0.40
0.60
（一）电阻一定时，探究电流与电压的关系
结论：电阻一定时，通过导体的电流与导体两端的电压成正比。
滑动变阻器的作用：①保护电路；
②成整数倍改变定值电阻两端的电压。
R＝5Ω
（二）电压一定时，探究电流与电阻的关系
R＝5Ω
I＝0.40A
R＝5Ω
（二）电压一定时，探究电流与电阻的关系
R＝10Ω
将5Ω定值电阻换为10Ω，电压表示数有何变化，下一步应怎样操作？
R＝10Ω
I＝0.20A
（二）电压一定时，探究电流与电阻的关系
R＝10Ω
调节滑动变阻器，使电压表的示数仍为2.0V，读出电流表的示数。
R＝20Ω
I＝0.10A
（二）电压一定时，探究电流与电阻的关系
R＝20Ω
调节滑动变阻器，使电压表的示数仍为2.0V，读出电流表的示数。
（二）电压一定时，探究电流与电阻的关系
探究电流与电阻的关系（U＝2V）
实验次数
电阻/Ω
电流/A
1
5
2
10
3
20
结论：电压一定时，通过导体的电流与导体的电阻成反比。
滑动变阻器的作用：①保护电路；②通过调节滑动变阻器，维持定值电阻两端的电压不变。
0.40
0.20
0.10
5.分析论证
电阻一定时，通过导体的电流与导体两端的电压成正比。
电压一定时，通过导体的电流与导体的电阻成反比。
探究电流与电阻的关系（U＝2V）
实验次数
电阻/Ω
电流/A
1
5
0.40
2
10
0.20
3
20
0.10
探究电流与电压的关系（R＝5Ω）
实验次数
电压/V
电流/A
1
1.0
0.20
2
2.0
0.40
3
3.0
0.60
列表法
图像法
二、欧姆定律
1.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。
2
.公式
3.单位：
4.适用范围：纯电阻电路（即用电器工作时，消耗的电能完全转化为内能）；
5.使用条件：I、U、R应针对同一导体或同一段电路的同一时刻进行计算。
乔治·西蒙·欧姆（Georg
Simon
Ohm，1787年5月16日——1854年7月6日），德国物理学家。
电压：V
电阻：Ω
电流：A
6.计算电压：
注意：不能说“导体电阻一定时，导体两端的电压与电流成正比。”电压和电阻决定电流大小，电压是原因，电流是结果。
7.计算电阻：
注意：不能说“电阻与电压成正比，与电流成反比。”电阻是导体自身的一种性质，只与材料、长度、横截面积、温度有关，与导体两端的电压及通过的电流无关。
如图所示的串联电路中，由欧姆定律可知:
因为R1与R2串联，所以I1＝I2
所以：
即：
8.串联电路中的分压定律：串联电路中，电压之比等于电阻之比，即：
如图所示的并联电路中，由欧姆定律可知:
因为R1与R2并联，所以U1＝U2
所以：
即：
9.并联电路中的分流定律：并联电路中，电流之比等于电阻之比的倒数，即：
讨论交流：电流表与电压表的连接方式
电流表的内阻很小，当直接接在电源两端时，造成通过电流表的电流过大，烧坏电流表；
电压表的内阻很大，当直接接在电源两端时，通过电压表的电流很小，可以忽略不计。
讨论：在电阻一定，探究电流与电压的关系时，若使定值电阻两端的电压从1V增大到2V，应如何调节滑动变阻器的滑片？为何这样调节能达到目的？
三、欧姆定律的应用：
1.用欧姆定律或分压定律分析电路的动态变化
R＝5Ω
R＝5Ω
R＝10Ω
探究电流与电阻关系时，将5Ω定值电阻换为10Ω，电压表示数有何变化，为何会出现这样的变化，为完成实验下一步应怎样操作？如何调节？
1.如图所示为A、B两个导体的I-U图线,由图线可知(　　)
A.RA>RB
B.RAC.RA=RB
D.无法确定
2．如图所示的电路中，电源电压保持不变，闭合开关，在保证电路元件安全的前提下，向左移动滑动变阻器的滑片。在移动滑片的过程中，下列说法正确的是
A．电流表的示数变大，电压表的示数变大
B．电流表的示数变小，电压表的示数变大
C．电流表的示数变小，电压表的示数变小
D．电流表的示数变大，电压表的示数变小
3．小海设计了一种测定油箱内油量的模拟装置，如图所示，其中电源两端电压保持不变，R0是定值电阻，R是滑动变阻器的电阻片，滑动变阻器的滑片P跟滑杆的一端连接，滑杆可以绕固定轴O转动，另一端固定着一个浮子．油箱中的油量减少时，浮子随油面下降，带动滑杆使变阻器的滑片P向上移动，从而引起电流表的示数发生变化．下列说法中正确的是
A．电流表示数变小时，表明油箱中的油量减少
B．电流表示数变小时，电阻R0两端电压变大
C．当油箱中的油量减少时，电流表示数变大
D．当油箱中的油量减少时，变阻器R连入电路的电阻变小
4．电阻触摸屏在笔记本电脑及手机等设备上已普遍使用，当手指在触摸屏表面施以一定的压力时，触摸屏通过分别识别触摸点的水平与竖直位置，从而确定触摸的位置。以竖直方向为例，触摸屏相当于一根电阻丝，触摸时，触摸点P将电阻丝分为上下两部分，设上部分电阻为R1，下部分电阻为R2，结构可等效为如图所示电路，电源电压不变。当触摸点在竖直方向移动时，若测得R2两端电压增大，则可知R2阻值以及触摸点P到屏下端的距离将分别
A．增大
减小
B．增大
增大
C．减小
增大
D．不变
减小
5．将光敏电阻R、定值电阻R0、电流表、电压表、开关和稳压电源连接成如图所示电路，光敏电阻的阻值随着光照强度的增大而减小．闭合开关，逐渐增大光照强度，则电表示数变化情况是
A．A表和V表示数均变小
B．A表示数变大，V表示数变小
C．A表示数变小，V表示数变大
D．A表和V表示数均变大
6．某同学在利用一个6V恒压电源、电流表、电压表、开关、滑动变阻器、阻值为5Ω、10Ω和20Ω的定值电阻及若干导线“探究电流与电阻的关系”实验中，得到如表所示的数据，则他选用的变阻器的规格可能是（
）
A
．5Ω
1.0A
B
．10Ω
0.5A
C
．10Ω
1.0A
D
．20Ω
0.5A
实验序号
1
2
3
电阻（Ω）
5
10
20
电流（A）
0.80
0.40
0.20
例1：手电筒的小灯泡上标有“2.5V
0.3A”，
表示加2.5V电压时，通过小灯泡的电流为
0.3A，灯泡正常发光。灯泡正常发光时的
电阻是多少？
电学计算题解题步骤：
（1）根据题意画出电路图；
（2）在图上标出已知量的符号、数值和未知量的符号；
（3）用公式进行计算，格式要完整、规范，并写出必要的说明文字。
解：由
得
答：灯泡的电阻是8.3Ω
三、欧姆定律的应用：
2.用欧姆定律计算电流、电压、电阻
例2：加在某一电阻器两端的电压为5V时，通过它的电流是0.5A，则该电阻器的电阻应是多大？如果两端的电压增加到20V，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
I2=　　=　　　=
2
A
U2
R
20
V
10
Ω
R=　　=　　
　=
10
Ω
U
I
5
V
0.5
A
解：当R两端电压为5V时，由
得
R的阻值为：
当R两端电压为20V时，
通过灯泡的电流为：
注意：1.多状态电路问题，解题时先说明计算时电路的状态；
2.有多个状态或多个用电器的电路，应注意加下标进行区分相同的物理量，若有相同的量，用一个符号表示。
例3：如图所示电路，R1＝10?，S闭合，
电流表的示数为0.2A，电压表的示数为4V。
求：（1）电源电压；（2）R2的阻值。
解:（1）由题知：串联电路中电流I=0.2A，R2两端的电压U2＝4V；
由欧姆定律知：R1两端的电压U1=I·R1=0.2A×10?＝2V；
由串联电路中的电压关系可知：U源＝U1+U2＝2V+4V＝6V
（2）由欧姆定律知：
例4：如图电路中电阻R0与滑动变阻器R串联，当R0两端的电压增大5V时，通过的电流增大了0.5A，则电阻R0的阻值是多少？
3.当一个定值电阻R与一个滑动变阻器串联时，定值电阻的阻值：
解：当滑片在A点时，电压表、电流表示数分别是UA、IA，当滑片在B点时，电压表、电流表示数分别是UB、IB，由欧姆定律得：
UA＝IAR0,
UB＝IBR0
UA
－UB
＝（IA
－
IB
）R0
1．如图所示，在探究串联电路的电压关系实验时，小明先用电压表测量了电阻R1两端的电压为1V，然后保持电压表接A点不动，将接B点的那一段导线改接到电路中的C点，电压表示数为3V．已知R1＝5Ω，则电阻R2两端的电压为______V，通过R2的电流为______A．如果他保持电压表接B点不动，将电压表接A点的那段导线改接到电路中的C点，这种接法是错误的，理由是______．
2．如图甲所示的电路，当闭合开关后两只电压表的指针偏转均如图乙所示，则R1两端的电压是______V，R1与R2的电阻之比为______。
3．在如图所示的电路中，闭合开关S，电流表A1、A2的示数之比为I1:
I2＝2:1，则电阻之比为R1:R2＝______；电流表A1、A3的示数之比为I1:
I3＝______．
4．如图是电阻A、B的I—U图像．由图可知：B电阻的阻值是______Ω；将电阻A、B串联后接入电路，当通过A的电流为0.3A时，A和B两端的总电压是______V；将电阻A、B并联后接入某电路，当通过B的电流为0.2A时，A两端的电压是______V．
5．如图所示，电源电压恒为6V，R1是定值电阻，A、B是滑动变阻器R2的两端．闭合开关，当滑片P在A端时，A的示数为0.6A；当滑片P移到B端时，A的示数为0.2A．则R1和滑动变阻器R2的最大阻值分别是（
）
A．10Ω，15Ω
B．10Ω，20Ω
C．10Ω，30Ω
D．30Ω，10Ω
6．如图所示，电源两端电压U保持不变，电阻R1的阻值为6Ω，电阻R2的阻值为18Ω。当开关S闭合时，电压表示数为3V。求：
（1）电流表的示数I；
（2）电源两端的电压U。
7．如图所示，电源电压恒定，R1＝30Ω，闭合开关S，断开开关S1，电流表示数是0.3A．当闭合S、S1时，发现电流表示数变化了0.2A，求：
（1）电源电压；
（2）R2的阻值是多少？
8．如图所示的电路，电源电压保持不变，定值电阻R1的阻值为20Ω．闭合开关，调节滑动变阻器R2的电阻，当滑片P从一端移动到另一端时，电流表的示数变化范围为0.1A～0.5A．求：
（1）电源电压；
（2）滑动变阻器R2的最大阻值；