(共42张PPT)
人教版物理九年级全一册
第十七章
欧姆定律
第2节
欧姆定律
图中的交警在干什么?
这里面蕴含什么物理知识?
下面是某小组同学在探究电流与电压和电阻的关系时得到的数据。分析表中数据可以得出什么结论?
电阻一定时,电流与电压成正比。
电压一定时,电流与电阻成反比。
如果把上面的两个实验结论综合起来,又可以得到什么结论?
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。
1.欧姆定律的内容:
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。
欧姆(1787-1854)
德国物理学家
2.欧姆定律的数学表达式:
电压U--V
电阻R--Ω
电流I--A
I
=
U
R
I
R
U
=
U=IR
R
=
I
U
R
U
I
必须是同一状态(时刻)、同一段导体(电路)中I、U、R。
不正确。
导体的电阻只与材料、长度、横截面积和温度有关,与电压、电流无关。当U=0,I=0时,R≠0。所以决不能说导体的电阻跟电压成正比,跟电流成反比。
不是决定式,而是表示式,即导体的电阻可以用导体两端的电压和导体中的电流之比来表示。
讨论:有人说:“根据公式
可知,导体的电阻跟它两端的电压成正比,跟导体中的电流成反比。”这种说法正确吗?为什么?
例题1
一辆汽车的车灯接在12V电源两端,灯丝电阻为30Ω,求通过灯丝的电流。
解:
(2)根据题意画出电路图。
(3)在电路图上对应的位置标出已知量和要求的未知量的表示字母、数值和单位。
(4)写出解答过程。
I= = =0.4A
U
R
12V
30Ω
(1)读题、审题,弄清题意:已知电源电压U=12V,
电阻R=30Ω,求电流I。
解
题
步
骤
U=12V
R=30Ω
I=?
例题2
如图所示,闭合开关后,电压表的示数为6V,电
流表示数为0.3A,求电阻R的阻值。
(2)在电路图上对应的位置标出已知量和要求的未知量的表示字母、数值和单位。
(3)写出解答过程。
(1)读题、审题,弄清题意:已知电压U=6V,电流I=0.3A,求电阻R。
解
题
步
骤
U=6V
=?
I=0.3A
解:
R= = =20Ω
U
I
6V
0.3A
电路中只有一个用电器的电路,既不是串联电路,也不是并联电路,我们可以把它叫做独联。这种电路求电流I、电压U、电阻R只需要用欧姆定律。
求电流:
I
R
U
=
求电压:
U=IR
求电阻:
R
=
I
U
1.一个电熨斗的电阻是80Ω,接在220V的电压上,流过它的电流是多少?
2.一个定值电阻的阻值是10Ω,使用时流过的电流是200mA,加在这个定值电阻两端的电压是多大?
3.某小灯泡工作时两端的电压是2.5V,用电流表则得此时的电流是300mA,此灯泡工作时的电阻是多少?
4.某同学认为:“由
变形可得
。这就表明,导体的电阻R跟它两端的电压成正比,跟电流成反比。”这种说法对吗?为什么?
1.解:
I= = =2.75A
U
R
220V
80Ω
2.解:
U=IR=0.2A×10=2V
3.解:
R= = ≈8.33Ω
U
I
2.5V
0.3A
不对。
导体的电阻只与材料、长度、横截面积和温度有关,与电压、电流无关。当U=0,I=0时,R≠0。所以不能说导体的电阻跟它两端的电压成正比,跟电流成反比。
例题3
一段导体两端的电压是3V时,通过导体的电流是0.6A;当导体两端的电压是9V时,通过导体的电流是多大?当导体两端的电压为0时,导体的电阻又是多大?
(2)根据题意画出电路图。(一个状态画一个)
(1)读题、审题,弄清题意。已知第一状态下的电压U1=3V,流I1=0.6A,由欧姆定律可求出电阻R。第二状态下的电压U2=9V,导体的电阻保持不变(已求出),由欧姆定律可求出电流I2。同一段导体电阻保持不变。
解题步骤:
(3)在电路图上对应的位置标出已知量和要求的未知量的表示字母、数值和单位。
(4)写出解答过程。
U1=3V
I1=0.6A
=?
U2=9V
=5Ω
I2=?
解:
R= = =5Ω
U1
I1
3V
0.6A
I2= = =1.8A
U2
R
9V
5Ω
抓住同一段导体电阻不变
R=5Ω
1.
某一导体两端加4.5V电压时,通过它的电流为0.15A。当其两端的电压为6V时,通过它的电流为_____A;当其两端电压为0V时,它的电阻是_____Ω。
2.有一导体两端的电压为3V,通过的电流为0.3A,若使导体两端电压增加8V,导体的电阻为_____Ω,若不加电压,流过的电流为零时,其电阻是_____Ω。
0.2
30
10
10
U1
U2
I1
I2
U
R
I
设R1两端的电压为U1,通过的电流为I1;R2两端的电压为U2,通过的电流为I2;电源电压为U,通过电路中的总电流为I,R1和R2串联后的等效电阻(总电阻)为R。
推到:∵I=I1=I2;
U=IR,
U1=I1R1,
U2=I2R2;
U=U1+U2
∴U=U1+U2
IR=I1R1+I2R2
IR=IR1+IR2
IR=I(R1+R2)
R=R1+R2
(串联电路的总电阻等于各串联电阻之和)
设R1两端的电压为U1,通过的电流为I1;R2两端的电压为U2,通过的电流为I2;电源电压为U,通过电路中的总电流为I,R1和R2并联后的等效电阻(总电阻)为R。
U1
U2
I1
I2
U
R
I
推到:∵U=U1=U2;
;
I=I1+I2
∴I=I1+I2
(并联电路总电阻的倒数等于各并联电阻的倒数之和。)
推到:
=
=
R(R1+R2)=R1R2
R=
(两电阻并联后的总电阻等于两电阻之积除以两电阻之和。)
注意该公式只适用于两个电阻并联求总电阻。
把几个电阻串联起来,材料、横截面积不变,相当于增加了导体的长度,所以总电阻比任何一个电阻的阻值都要大。
R=R1+R2(R>R1,R>R2)
把几个电阻并联起来,材料、长度不变,相当于增大了导体的横截面积,所以总电阻比任何一个电阻的阻值都要小。
(R<R1,R<R2)
①无论是串联还是并联,总电阻随其中一个电阻的增大而增大;
②串联上一个电阻,总电阻增大;并联上一个电阻,总电阻减小。【串联总电阻增大(增加了长度),并联总电阻减小(增大了横截面积)。】
解串联电路的方法
1、读题、审题,找出已知和要求的物理量。
2、分清电路的连接方式。
3、没有图的一定要画出电路图。
4、在图上对应的位置标出已知量的表示字母和单位。
5、写出已知的条件和要求的未知量。
6、列表:写出串联电路的三个规律公式,每个表示字母的下方加一个括号,用来填已知量。则横看是规律,竖看是欧姆定律。(列表如下)
U=
U1
+
U2
(
)
(
)
(
)
I=
I1
=
I2
(
)
(
)
(
)
R=
R1
+
R2
(
)
(
)
(
)
分析:串联
串联电路规律
欧姆定律
横看是规律,竖看是定律
分析:串联
U=
U1
+
U2
(
)
(
)
(
)
I=
I1
=
I2
(
)
(
)
(
)
R=
R1
+
R2
(
)
(
)
(
)
20Ω
10Ω
2.5V
=10Ω
=20Ω
U1=2.5V
U=?
已知:R1=10Ω,R2=20Ω,U1=2.5V。求:U。
解:R=R1+R2=10Ω+20Ω=30Ω
30Ω
0.25A
0.25A
0.25A
I=I1=I2=0.25A
U=IR=0.25A×30Ω=7.5V
例1
如图所示的电路中,R1=10Ω,R2=20Ω,电压表的示数是2.5V,求电源电压。
7.5V
如图所示的电路中,电源电压为6V,电阻R1、R2的阻值分别为10Ω、30Ω。求:(1)通过电阻R1的电流I1;
(2)R2两端的电压。
=10Ω
=30Ω
I1=?
U=6V
已知:U=6V,R1=10Ω,R2=30Ω,
求:(1)I1;(2)U2
。
U2=?
分析:串联
U=
U1
+
U2
(
)
(
)
(
)
I=
I1
=
I2
(
)
(
)
(
)
R=
R1
+
R2
(
)
(
)
(
)
30Ω
10Ω
4.5V
40Ω
0.15A
0.15A
0.15A
6V
解:(1)R=R1+R2=10Ω+30Ω=40Ω
I=I1=I2=0.15A
(2)U2=I2R2=0.15A×30Ω=4.5V
分析:并联
并联电路规律
欧姆定律
横看是规律,竖看是定律
U=
U1
=
U2
(
)
(
)
(
)
I=
I1
+
I2
(
)
(
)
(
)
R=
R1
+
R2
(
)
(
)
(
)
1
1
1
例2
如图所示,把10Ω的电阻R1和15Ω的电阻R2并联起来。闭合开关S后,电流表的示数为0.2A。求:(1)电源
电压;(2)通过电阻R1的电流。
已知:R1=10Ω,R2=15Ω,I2=0.2A
求:(1)U;(2)I1。
=10Ω
=15Ω
I2=0.2A
10Ω
15Ω
0.2A
解:(1)U2=I2R2=0.2A×15Ω=3V
U=U1=U2=3V
3V
3V
3V
0.3A
如图所示,R1=20Ω,闭合开关,电压表和电流表的示数分别为6V和0.5A。求:
(1)电源电压。
(2)通过电阻R1的电流;
(3)通过电阻R2的电流;
(4)电阻R2的阻值。
可别忘了方法哦!
小结:解独、串、并联电路
1、解独联电路:
U=I
R
I=
U
R
U
I
R=
U
V,
I
A。
R
Ω,
U=I
R
I=
U
R
U
I
R=
2、解串联电路
U=U1+U2
I=I1=I2
R=R1+R2
串联电路的规律
欧姆定律:
U=
U1
+
U2
(
)
(
)
(
)
I=
I1
=
I2
(
)
(
)
(
)
R=
R1
+
R2
(
)
(
)
(
)
分析:串联
辅助方法
只能写在演草纸上
U=I
R
I=
U
R
U
I
R=
3、解并联电路
U=U1=U2
I=I1+I2
并联电路的规律
欧姆定律:
U=
U1
=
U2
(
)
(
)
(
)
I=
I1
+
I2
(
)
(
)
(
)
R=
R1
+
R2
(
)
(
)
(
)
1
1
1
辅助方法
分析:并联
只能写在演草纸上
解串联电路的关键是抓住电流相等;
解并联电路的关键是抓住电压相等。
1.
(2020·天津)
图所示是某导体中的电流I跟它两端电压U的关系图象,该导体的阻值为(??)
A.40Ω
B.30Ω
C.20Ω
D.10Ω
2.
(2018·百色)?如图所示是电阻甲和乙的
I-U图象,下列说法正确的是(?
)
A.电阻乙为定值电阻
B.当电阻甲两端电压为2V时,R甲=0.4Ω
C.只将电阻甲和乙串联,若电路电流为
0.2A时,则电路总电阻为15Ω
D.只将电阻甲和乙并联,若电源电压为
2V时,则电路总电流为0.4
A
D
C
3.?(2020·临沂)?某导体两端电压为6V时,通过它的电流为0.4A;当该导体两端电压为3V时,通过它的电流为___
A,当该导体两端电压为0V时,它的电阻为_____Ω。
4.
(2020·甘孜)?如图是电阻A和B的I—U图像。若把二者并联后接入电路中,当通过电阻B的
电流是0.2A时,通过电阻A的电流是
_____A,若把二者串联后接入某电路,
当通过电阻A的电流为0.3A,电阻B两
端的电压是_____V。
0.2
15
0.4
3
5.
(2019·绥化)?将电阻R与10Ω电阻串联后接到3V电源上,通过R的电流为0.1A,则R=____Ω。若R两端电压为0。则R=_____Ω。
6.
(2019·郴州)?如图所示,电源电压恒为6V,定值电阻R1=20Ω。闭合开关S,电流表A2的示数为0.9A,则电流表A1的示数为_____A,定值电阻R2的阻值为_____Ω。
20
20
0.3
10
7.
(2020·吉林)?如图所示,电源电压不变,
R2的电阻为20Ω。闭合开关后,电压表的示数为2V,电流表的示数为0.2A。求:
(1)R1的电阻;
(2)电源电压。
8.
(2018·北京)
如图所示,电源两端电压U为9V并保持不变,电阻R1阻值为10Ω。闭合开关S后,电流表A的示数I为1.2A。求:
(1)电流表A1的示数I1;
(2)电阻R2的阻值。
自己总结这节课你有哪些收获?
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、串联电路的总电阻等于各串联电阻之和。
R=R1
+
R2
(R>R1,R>R2)
3、并联电路总电阻的倒数等于各并联电阻的倒数之和。
(R<R1,R<R2)
1、欧姆定律:
?
2、串联电路的总电阻等于各串联电阻之和。
R=R1
+
R2
(R>R1,R>R2)
3、并联电路总电阻的倒数等于各并联电阻的倒数之和。
(R<R1,R<R2)
完成练习册上第2节的练习题。
谢谢
21世纪教育网(www.21cnjy.com)
中小学教育资源网站
有大把高质量资料?一线教师?一线教研员?
欢迎加入21世纪教育网教师合作团队!!月薪过万不是梦!!
详情请看:
https://www.21cnjy.com/help/help_extract.php