教科版九年级物理上册第五章欧姆定律

第五章 欧姆定律 1. 欧姆定律 思考：有什么方法让电路中的灯泡变暗些呢？ 1. 可以减少一节干电池 2. 可以在电路中增加一个电阻 相同的灯泡但发亮的程度不同，说明流过它的电流不同；那么电流的大小与什么因素有关呢？ 1. 与 ____ 有关； ______ 越小 , 电流越 ___ 2. 与 ____ 有关； _____ 越大，电流越 ___ 电压 电压 小 电阻 电阻 小 电流的大小与什么因素有关呢？ 猜想与假设 探究通过一个用电器的电流和它两端电压、电阻的关系采用什么实验方法？ 采用控制变量法。 具体方法： a 、保持 ＿＿ 不变，改变＿＿，研究电流与电压之间的关系。 b 、保持 ＿＿ 不变，改变＿＿，研究电流与电阻之间的关系。 电阻 电压 电压 电阻 设计实验 V A R R’ （一）探究在电阻一定，电流与电压关系 设计电路图 实验操作注意事项： 1.连接电路时开关应_____________________； 2.连接电流表和电压表时应注意些什么？ 3 .滑动变阻器正确的接线方法是 :_____________；   4 .开关闭合前滑动变阻器的滑片应移到:________________。 处于断开状态 选 择合适量程,电流表应该与用电器串联 ，压 表应该与用 电器并 联，正负接线柱不要接反。 “ 一上一下 ” 阻值最大的位置 探究在电阻一定，电流与电压关系 实验次序 电阻 R =10Ω 电压 /V 电流 /A (1) 2.4 0.24 (2) 0.9 0.1 (3) 2.5 0.27 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 关系。 结论 1 （二）探究在电压一定，电流与电阻关系 思考： 1. 如何改变电阻 R 阻值的大小？ 2. 更换电阻后，电压表示数会不会改变？ R A · · V 探究在电压一定，电流与电阻关系 实验次序 电压 U =2V 电阻/ Ω 电流 /A (1) 5 0.38 (2) 10 0.24 (3) 15 0.12 结论 2 ： 在 电压一定 的情况下，导体中的电流跟导体的电阻成 反比 关系。 二、欧姆定律 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。这个规律叫欧姆定律。 R U I   例 1 汽车的车 灯有的是采用 12V 的电压，如果它工作时通过灯丝的电流为 400 mA ，求这盏电灯灯丝的电阻是多少？ 当堂训练 解题步骤 ＊注意单位的统一性 解：通过灯丝电流 I=400mA=0.4A, 灯丝两端的电压为 U=12V. I R U ＝ 由 ＝ 答：灯丝电阻为30 Ω . U I R ＝ 得 12V 0.4A ＝ 30 Ω 例2.如右图所示，已知R的阻值为20 Ω ，闭合开关电压表的示数为12V，求通过灯泡L的电流大小？ V L R S 无解，不同体 ＊注意同体性    例 3 . 在如图所示的电路中，当滑动变阻器 R 的 滑片置于 a 时，灯泡两端的电压为 3V ，当滑片置于 b 端时，电流表示数是 0.6 A ，求灯泡的电阻？ A R L a b 无解，不同时 ＊注意同时性 运用欧姆定律时应注意的事项： 2 、同体性说明：公式中导体的电阻，导体中的电流和导体两端的电压是针对同一导体而言的 . 1 、单位统一性：使用欧姆定律时各物理量的单位必须统一， I 的 单位用 A ， U 的 单位用 V ， R 的 单位用 Ω 。 3 、同时性： U 、 R 、 I 必须对应的是同一状态的电压、电阻、电流。 例4.如右图所示电阻R的阻值为20 Ω ， 电 源电压为18V，闭合开关电压表的示数 为 12V ，求通过电阻R的电流大小？ 解答：电源电压U为18V，电阻R的阻值为 20 Ω ，灯泡L两端的电压U 1 =12V. 则电阻R两端的电压U 2 =U-U 1 =18V-12V=6V 通过电阻R的电流 =6V÷ 20 Ω =0.3A V L R S I R U ＝ 第五章 欧姆定律 2. 测量电阻 想一想？ 3.测量电阻——欧姆定律应用之一 I = U ／ R 欧姆定律表达式： 电流 I 电压 U 电阻 R 哪些物理量可以直接测量？哪些物理量不能直接测量？ 有办法测量吗？ 电流表 电压表 给你一个未知电阻，你能测出它的电阻吗？ 伏安 法 测电阻 实 验电路图 用电压表和电流表测量电阻 实验记录表格 第一次 第二次 第三次 电压 U /V 电流 I /A 电阻 R /Ω 实验次数 项目 电阻的计算 :R= R 1 +R 2 +R 3 3 安阻法实验电路图 伏阻法实验电路图 导体的伏安特性曲线 电压——电流图像 1 .定义：用纵轴表示电压U，用横轴表示电流 I ，画出的图线叫导体的伏安特性曲线。 2 .线性元件和非线性元 件。 3. 欧姆定律的适用范围：线性电阻。 U /V I /A １ ２ 除了用表格形式记录测量结果外，我们还可以用图像的方式表示。 分析与论证 次数 1 2 3 电压 /V 电流 /A 次数 1 2 3 电阻 /Ω 5 10 15 电流 /A R ＝ _____Ω U ＝ _____V U/V O I/A U-I 图像 R/Ω O I/A I-R 图像 实物图 电路图 A V L R S 测小灯泡的电阻 次数 电压 U / V 电流 I /A 电阻 R /Ω 灯泡亮度 1 2 3 分析 论证 灯丝的电阻随温度 升高而增大。 注 意 多次测量的目的：找规律。 注意：此时不能求平均值 数据处理、分析论证   解析：当灯两端电压越大，灯丝电阻越大。   原因：当灯两端电压越大，灯丝温度升高。   同学用伏安法测小灯泡的电阻，下表为记录的实验数据，从中你发现了什么？说明原因。 电压 U /V 1 2 3 电流 I /A 0.22 0.30 0.34 电阻 R / Ω 4.55 6.67 8.82 一、测定值电阻 二、测小灯泡电阻 A V L R S A V R R' S  滑动变阻器的作用  多次测量的目的： ：  滑动变阻器的作用  多次测量的目的： 多次测量的目的： 求平均值 多次测量的目的： 找规律 R 2 R 1 A V 12 V 1．如图所示， R 2 =20 Ω ，电流表的示数为 0.6 A ，电压表的示数为 12 V 。求： （ 1 ） R 1 的阻值 ；（ 2 ）并联电路总电流 I ； （ 3 ）并联电路总电阻 R 。 R 1 =    =     = 20Ω U I 1 12 V 0.6 A 解： I 2 =    =     = 0.6 A ， U R 2 12 V 20 Ω I = I 1 + I 2 =0.6 A+0.6 A=1.2 A R =    =     = 20 Ω 。 U I 12 V 1.2 A 练一练 2.小东同学做“测量小灯泡电阻”的实验： （ 1 ）请完成如图实验电路的连接； （ 2 ）小东正确连接电路后闭合开关，调节滑动变阻器使电压表的示数为图（甲）所示，此时电流表的示数如图（乙）所示，小灯泡的电阻是 Ω 。 5 a b c d 伏阻法 安阻法 伏安法 本课小结 第五章 欧姆定律 3. 等效电路 * 复 习 : 请一位同学来测量讲台上的电路中的电阻大小 ( 此电阻被白纸覆盖 ), 所测得的数据请全体同学记录并计算出结果。最后由上台的同学撕开纸，看看我们所测量的结果和电阻上标示的电阻值是否相同。 复 习 : 我们根据测量结果所计算的电阻的大小为 15 Ω ，可是实际电路中却是两个电阻，一个为 5 Ω ，另一个为 10 Ω ，这说明了什么？大家讨论一下。 讨论 : 我们根据测量结果所计算的阻大小为 15 Ω ，可是实际电路中却是两个电阻，这两个电阻和 15 Ω 的电阻有什么关系 ？同学们有些什么猜想 ? 互相讨论一下 . 提问 : 拆掉被纸覆盖的电路 , 接入一个 15 Ω 的电阻 , 电 压表和 电流表的示数会不会变化 ? 不 会变化说明了什么 ? 被 纸覆盖的电路的效果和 15 Ω 电阻的效果是相同的 , 即它们是等效的 . 等效电阻： 几 个连接起来的电阻所起的作用，可以用一个电阻来代替，这个电阻就是那些电阻的等效电阻 根据欧姆定律： R 1 = R 2 = R 等效 = 理性探究：串联电路的等效电路 证明： 猜想： 串联电路中 R 等效 ＝ R 1 +R 2 例题：如图，电阻Ｒ 1 ＝３ Ω ，Ｒ 2 ＝６ Ω ，电源电压 为１２ Ｖ，求Ｒ 1 、Ｒ 2 的电压 ． 解： 串联电阻有分压作用： 1 、串联电路中，电阻大的电压大。 2 、串联电路中，电压跟电阻成正比。 思考： 串联电阻有什么作用？ R 1 =3 Ω 12V 4V R 2 =6 Ω 8V I I R 1 R 2 12V 串联电路的等效电阻等于各串联电阻之和 . 公式 : 串联导体相当于增长了导体的长度，所以串联的等效电阻大于各串联导体的电阻。 猜想： 并联导体相当于增加了导体的 ，所以并联的等效电阻   于各并联导体的电阻。 横截面积 小 两导体串联 两导体并联 理性探究：并联电路的等效电阻 R 等效 I 1 I 2 R 1 R 2 U U 1 U 2 I 根据欧姆定律 根据并联电路的特点： 练 习：要求写出计算过程 1 ．求 4 欧和 6 欧两个电阻并联后等效电阻 2 ．求 4 欧、 6 欧、 ８欧三个电阻并联后的的等效电阻 3 ．一个 15 欧的电阻和一个多大的电阻并联后的等效电阻 是３ . ５欧 ． 4 ．求５个 20 欧的电阻并联后的等效电阻，求 10 个 20 欧的电阻并联后的等效电阻． 结论 : 并联电路的等效电阻的倒数等于各支路电阻的倒数之和。 公式 : 四个重要结论：   1. 并联导体相当于增加了导体 的 _______ ， 所以并联的等效电阻   于各并联导体的电阻。 2. 并联导体的个数增多，等效电阻越 _____ 。 3. 若 n 个相同的电阻Ｒ并联，Ｒ等效＝ 4. 若２个电阻Ｒ 1 和Ｒ 2 并联，Ｒ等效＝ 横截面积 大 小 等效电阻：几个连接起来的电阻所起的作用，可以用一个电阻来代替，这个电阻就是那些电阻的等效电 阻 串联电路的等效电阻等于各串联电阻之和 R 等效 ＝ R 1 +R 2 并联电路的等效电阻的倒数等于各支路电阻的倒数之和 小结：