2020-2021学年人教版物理九年级上册第十七章17.1电流与电压和电阻的关系课件(31张)

第十七章 欧姆定律
电流与电压和电阻的关系
复习：1、 是形成电流的原因；
电阻表示 。
电压
导体对电流的阻碍作用
设问：电流与电压、电阻之间有什么具体关系？
2、实验
现象：小灯泡在使用两节干电池（3V）比使用一节干电池 （1.5V）时亮
猜测：同一小灯泡（电阻一定）两端的电压增大，通过的电流
也增大
探究电流与电压、电阻的关系
控制变量法
探究电流与电压的关系
探究电流与电阻的关系
保持电阻不变，移动滑动变阻器，使两端电压成整数倍地变化
移动滑片，保持电压不变，换用不同电阻，使电阻成整数倍地变化
请设计实验，验证刚才的猜测：
要求：1）能测出电流、电压、电阻的具体数值
2）会选用合适的实验器材，画出实验电路图
3）能根据得到的数据进行分析，并得出结论
电压表
电流表
滑动变阻器
定值电阻
电源
开关
5 Ω
10 Ω
15 Ω
导线
实验器材
实验原理图
R
R’
S
V
A
R
R’
S
V
A
一、电流跟电压的关系
1、按电路图接好电路
2、保持电阻 R=5Ω 不变，调节滑动变阻器使电阻两端的电压分别为 1V、2V、3V，读出此时相应的电流值
3、把数据填入表格中,按照数据绘制U、I图像
电 压
U / V
1
2
3
电 流
I / A
4、分析数据，得出结论：
在电阻一定的情况下，导体中的电流跟导体两端的 电压成正比
U/V
I/A
O
0.4
0.6
0.8
1.0
3
2
1
0.2
·
·
·
·
复习：观察下图，闭合开关后，左右移动滑片，同时观察小灯泡的亮度
现象：滑片向左移动，电阻变小，灯泡变亮
猜测：电路中的电阻越小，通过的电流越大
故猜测：在电压不变的情况下，导体中的电流跟导体的电阻成反比
二、电流跟电阻的关系
1、按电路图接好电路
2、调节滑动变阻器使电阻两端的电压保持 U=3V不变，电阻分别换用为 R=5 Ω、10 Ω、15 Ω，读出此时相应的电流值
3、把数据填入表格中
在电压不变的情况下，导体中的电流跟导体的电阻成反比
实验次数
电阻R/?
电压U/V
电流I/A
第一次
5
1.5
第二次
10
1.5
第三次
15
1.5
4、分析数据，得出结论：
0.3
0.15
0.1
在电阻一定时，导体中的电流跟这段导体两端的电压成正比。
在导体两端电压一定时，导体中的电流跟导体的电阻成反比。
实验结论
欧姆定律：
　通过导体中的电流，跟导体两端的电压成正比，跟导体的电阻成反比。
公式 I = U / R
U 表示导体两端的电压，单位V
R 表示这段导体的电阻，单位Ω
I 表示通过导体中的电流，单位A
使用注意事项：
U、I、R 应指同一导体或同一部分电路。
U、I、R 的单位应统一，采用国际单位。
欧姆定律只适用于部分电路或纯电阻电路，即不含电源、电动机等在内的电路计算。
欧姆定律的应用：
1. 由 I=U/R 可变换为 U=IR 和R=U/I，即在 U、I、R三个物理量中，知道其中任意二个物理量就可以求出另一个物理量。
2. 运用电压表、电流表可进行电阻的测量。
乔治·西蒙·欧姆
(Georg Simon Ohm )
乔治·西蒙·欧姆 ( Georg Simon Ohm)，生于德国埃尔兰根城，父亲是锁匠。父亲自学了数学和物理方面的知识，并教给了少年时期的欧姆，唤起了欧姆对科学的兴趣。欧姆是一个很有天才和科学抱负的人，他长期担任中学教师，由于缺少资料和仪器，给他的研究工作带来不少困难，但他在孤独与困难的环境中始终坚持不懈地进行科学研究，自己动手制作仪器。欧姆最重要的贡献是建立电路定律。他是受到傅里叶热传导理论（导热杆中两点间热流量与两点温度差成正比）影响来研究他的定律的。当时还缺乏明确的电动势、电流强度乃至电阻概念，适用的电流计也正在探索中。他使用了温差电池和扭秤，经过多次试验和归纳计算，才获得成功。
讨论：
1、在这一节课中学到了什么研究问题的方法？
3、实验中，滑动变阻器的作用是什么？
本实验中，我们研究的是I与U、R的关系，而U、R都是可以变化的物理量，现在我们为了研究的方便，先把其中的一个量控制为不变，这种方法叫控制变量法。
1）改变被测电阻两端的电压
2）改变电路中的电流
例题１　如图所示，将一只灯泡与一个定值电阻串联后接在电源两端，电灯恰好正常发光。已知定值电阻的阻值为２４ Ω，电源两端的电压为１８Ｖ，电压表的示数为６Ｖ。求通过定值电阻的电流大小。
Ｒ＝２４ Ω
Ｌ
Ｓ
Ｕ＝１８Ｖ
ＵＲ＝６Ｖ
分析：应用欧姆定律解决问题是应注意Ｉ，Ｕ，Ｒ三个量应是对同一段电路而言的．
已知：Ｒ＝２４ Ω　ＵＲ＝６Ｖ　
求：Ｉ
解：根据欧姆定律可求出通过该定值电阻的电流为
答：通过该定值电阻的电流为０.２５Ａ．
练习　有一种指示灯，电阻为６.３ Ω，通过的电流为０.４５Ａ时才能正常发光，要使这种指示灯正常发光，应加多大的电压？
分析　这道题需把公式Ｉ＝Ｕ／Ｒ变形，得到Ｕ＝ＩＲ，然后进行计算。　　　　　
Ｒ＝ ６.３ Ω
Ｉ＝ ０.４５Ａ
Ｕ＝？
已知：Ｒ＝ ６.３ Ω　　Ｉ＝ ０.４５Ａ　
求：Ｕ＝？
解：由Ｉ＝Ｕ／Ｒ得到，
Ｕ＝ＩＲ＝０.４５Ａ×６.３Ａ＝２.８Ｖ
答：应加的电压为２.８V.
练习　用电压表测出一段导体两端的电压是７.２Ｖ，用电流表测出通过这段导体的电流为０.４Ａ，求这段导体的电阻。
分析　这道题需把公式Ｉ＝Ｕ／Ｒ变形，得到Ｒ＝Ｕ／Ｉ，然后进行计算。　　　　　
Ｉ＝０.４Ａ
Ｕ＝７.２Ｖ
Ｒ＝？
已知：Ｕ＝ ７.２Ｖ　Ｉ＝ ０.４Ａ　
求：Ｒ＝？
解：由Ｉ＝Ｕ／Ｒ得到，
答：这段导体的电阻为１８ Ω．
　　从上面可以看出，如果分别用电压表和电流表测出电路中某一段导体两端的电压和通过它的电流，就可以根据欧姆定律算出这个导体的电阻．这种用电压表和电流表测定电阻的方法叫做伏安法．
例题２　并联在电源上的红、绿两盏电灯，它们两端的电压都是220V，电阻分别为
1210 Ω 、484 Ω ．求? 通过各灯的电流．
　已知：?
??求?：
.
　解：? 根据
　　　　　　　　　　　　　　得
　　通过红灯的电流为?
　　通过绿灯的电流为??
　答? 通过红灯和绿灯的电流分别为0．18A和0．45A.
随堂反馈：
1、研究电流跟电阻、电压的关系，用右图所示电路，实验时，分别保持电阻不变和保持电压不变两步进行，在保持电阻不变这一步中，实验要求： （ ）
A、保持滑动变阻器 R’的滑片位置不变
A
V
R R’
A
V
B、保持电阻箱 R 两端的电压不变
C、保持定值电阻值不变，调节R’的滑片到不同的适当位置
D、保持电路中的电流不变。
C
2、上图实验中，在 保持电压不变 这一步中，实验要求 （ ）
A、换用不同电压的电源，调节R’的滑片，保持R上的电压不变
B、改变电阻R的大小，调节R’的滑片，保持R两端的电压不变
C、调节R’的滑片到适当位置，使R两端电压保持不变
D、调节R’的滑片到适当位置，使R’两端的电压不变
B
3. 一个定值电阻两端的电压是3 V时，通过它的电流是0.4 A，如果加在它两端的电压是6 V时，用量程是0.6 A的电流表测量通过这个定值电阻的电流，判断（　 ）
　　A. 可以的
　 B. 不可以的
　　C. 无法确定
Ｂ
4. 电源电压保持不变，当电路接入6 Ω电阻 时，电路中的电流为0.2 A。如改接12 Ω 电阻时，电路中的电流为___ A。
0.1
巩固升华：
1、某同学在做研究电流跟电压、电阻关系的实验时，得到下表两组数据
电阻
电压
电流

10 Ω
2V
0.2A
4V
0.4A
6V
0.6A
电压
电阻
电流
6V
5 Ω
1.2A
10 Ω
0.6A
15 Ω
0.3A
1）分析左表数据，可得结论 .
.
2）分析右表数据，可得结论 .
.
3）综合以上结论，可得结论 .
.
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
在电压不变的情况下，导体中的电流
跟导体的电阻成反比
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、在某导体的两端加 2 V电压时，通过的电流是 0.5A，若导体两端的电压增加到 10 V时，则 （ ）
A、导体的电阻和通过导体的电流都增大
B、导体的电阻和通过导体的电流都变小
C、导体的电阻和通过导体的电流都不变
D、导体的电阻不变，通过导体的电流增大
3、在保持电路电压不变的情况下，电路的电阻增大到原来的 2倍时，通过电路的电流 到原来的 。
4、在研究电流跟电压、电阻关系的实验中，得到以下数据，请根据实验得到的结论，将表中空白处的数据填上
电阻 Ω
2
电压 V
1
2
电流 I
0.5
1.5
电压 V
2
电阻 Ω
0.5
4
电流 I
4
1
D
减小
一半
3 1
2
0.5
例 某同学在探究“电流跟电压、电阻的关系”
时，根据收集到的数据画出了如图所示的一个
图象。下列结论与图象相符的是（　　）
A．电阻一定时，电流随着电压的增大而增大
B．电阻一定时，电压随着电流的增大而增大
C．电压一定时，电流随着电阻的增大而减小
D．电压一定时，电阻随着电流的增大而减小
C
例 在做“探究电流与电阻的关系”实验中，小翔连接了如图所示的电路。他先在电路的A、B间接入10Ω的电阻，
移动变阻器的滑片，读出电压表与电流表的示
数；记录数据后，改用15Ω电阻替换10Ω电阻，
闭合开关，接下来他的实验操作应该是（　　）
A．观察电压表，向右移动滑片，读取电流数据
B．观察电流表，向右移动滑片，读取电压数据
C．观察电压表，向左移动滑片，读取电流数据
D．观察电流表，向左移动滑片，读取电压数据
C
洪山嘴中学詹振亚
洪山嘴中学詹振亚
1. 一导体接到电路中 ，如果把它两端的电压增大到原来的三倍，下列说法中正确的是（ ）
A. 它的电阻是原来的三倍
B. 它的电流保持不变
C. 它的电流是原来的三分之一
D. 它的电流是原来的三倍
D
基础巩固题
洪山嘴中学詹振亚
洪山嘴中学詹振亚
B
基础巩固题
小明同学为了探究“电流与电压的关系”连接了如图甲所示的电路，正准备闭合开关
时，旁边的小红同学急忙拦住他，说
接线有错误。
（1）请你在图甲中只改动一根导
线的连线，使电路正常工作，（用
“×”标出改动的导线，用笔画线
代替导线，把它接到正确的位置上，
导线不得交叉）
×
能量提升题
- +
（2）纠正错误后，闭合开关前，应将滑动变阻器的滑片P移到_________（选填“A”或“B”）端。
A
×
能量提升题
- +
（3）小红在探究“电流与电阻的关系”，她将表一中的第3次数据填入到表二中作为第1次实验数据，然后将定值电阻R由5Ω更换成10Ω接入电路，调节滑片P，直到_________________为止，记下此时电流表的示数，电流表示数如图所示，请把电压数及测得的电流数据填入表二中a、b处。
电压表的示数为3V
实验次数
电压/V
定值电阻/Ω
电流/A
1
3
5
0.6
2
a
10
b
3
0.3
小红同学根据表二中的实验数据得到如下结论：“电流与电阻成反比”。
（4）请你对第（3）步中的探究过程作出评价，并写出两点评价意见
Ⅰ：___________
Ⅱ：________________________________
实验次数少
结论缺少“电压一定”的前提条件