资源简介

幻灯片 1：封面
课程标题：12.4 欧姆定律
学科与年级：北师大版 九年级物理
教师姓名：[教师姓名]
幻灯片 2：学习目标
通过实验探究，理解电流与电压、电阻的定量关系，能总结出欧姆定律的内容。
掌握欧姆定律的公式（I=U/R）及变形公式（U=IR、R=U/I），明确各物理量的单位及换算关系。
能运用欧姆定律进行简单的电路计算（求电流、电压、电阻），解决实际电路问题。
了解欧姆定律的适用范围（纯电阻电路），能结合实验数据验证欧姆定律，培养实验分析与数据处理能力。
幻灯片 3：课程引入
情境回顾与提问：
回顾旧知：上节课我们学习了变阻器，知道改变电阻可调节电路电流；之前还了解到，电压是形成电流的原因，电阻是导体对电流的阻碍作用。
实验情境：如图所示，电路中串联电源、开关、电流表、定值电阻和滑动变阻器，改变滑动变阻器阻值（或更换电源改变电压），观察电流表示数变化。
核心疑问：电路中的电流大小，究竟与电压、电阻存在怎样的定量关系？德国物理学家欧姆通过大量实验，总结出了这一规律 —— 欧姆定律。
幻灯片 4：实验探究 1—— 电流与电压的关系（控制电阻不变）
实验目的：探究在电阻不变时，导体中的电流与导体两端电压的关系。
实验方法：控制变量法（控制电阻 R 不变，改变电阻两端电压 U，测量对应的电流 I）。
实验器材：电源（可调电压，如 3V、6V）、开关、电流表（0-0.6A）、电压表（0-3V、0-15V）、定值电阻（R=10Ω）、滑动变阻器（20Ω 2A）、导线若干。
实验电路：画出串联电路（电源→开关→电流表→定值电阻→滑动变阻器→电源），电压表并联在定值电阻两端（测 R 两端电压）。
实验步骤：
断开开关，按电路图连接电路，滑动变阻器调至最大阻值（保护电路）。
闭合开关，调节滑动变阻器，使电压表示数为 1V，记录此时电流表示数 I?，填入表格。
继续调节滑动变阻器，依次使电压表示数为 2V、3V，分别记录对应电流 I?、I?。
断开开关，整理数据，计算每次 I 与 U 的比值（I/U）。
实验数据记录：
| 实验次数 | 定值电阻 R（Ω）| 电阻两端电压 U（V）| 电路电流 I（A）|I/U（A/V）|
|----|----|----|----|----|
|1|10|1|0.1|0.1|
|2|10|2|0.2|0.1|
|3|10|3|0.3|0.1|
实验结论：在电阻不变时，导体中的电流与导体两端的电压成正比（U 增大几倍，I 也增大几倍，I/U 比值不变，等于 1/R）。
幻灯片 5：实验探究 2—— 电流与电阻的关系（控制电压不变）
实验目的：探究在电压不变时，导体中的电流与导体电阻的关系。
实验方法：控制变量法（控制电阻两端电压 U 不变，更换不同阻值的定值电阻 R，测量对应的电流 I）。
实验器材：电源（6V）、开关、电流表（0-0.6A）、电压表（0-3V）、不同阻值定值电阻（R?=5Ω、R?=10Ω、R?=15Ω）、滑动变阻器（20Ω 2A）、导线若干。
实验电路：同探究 1（电压表仍并联在定值电阻两端）。
实验步骤：
接入定值电阻 R?=5Ω，闭合开关，调节滑动变阻器，使电压表示数为 2V，记录电流 I?。
断开开关，更换为 R?=10Ω，闭合开关，调节滑动变阻器（保持电压表示数仍为 2V），记录电流 I?。
重复步骤 2，更换为 R?=15Ω，调节滑动变阻器使电压为 2V，记录电流 I?。
整理数据，计算每次 I 与 R 的乘积（I×R）。
实验数据记录：
| 实验次数 | 电阻两端电压 U（V）| 定值电阻 R（Ω）| 电路电流 I（A）|I×R（V）|
|----|----|----|----|----|
|1|2|5|0.4|2|
|2|2|10|0.2|2|
|3|2|15|≈0.13|2|
实验结论：在电压不变时，导体中的电流与导体的电阻成反比（R 增大几倍，I 减小为原来的几分之一，I×R 比值不变，等于 U）。
幻灯片 6：欧姆定律的内容与公式
定律总结：综合两个实验结论，得出欧姆定律：
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。
适用条件：纯电阻电路（电流通过导体时，电能全部转化为内能，如定值电阻、小灯泡；不含电动机、电解槽等非纯电阻元件）。
数学公式：
基本公式：I = U/R
（I：电流，单位安培 A；U：电压，单位伏特 V；R：电阻，单位欧姆 Ω）
变形公式：
求电压：U = IR（已知电流和电阻，计算导体两端电压）
求电阻：R = U/I（已知电压和电流，计算导体电阻，注意：R 是导体特性，与 U、I 无关，此公式仅用于计算）
单位换算：
电流：1A = 10?mA = 10?μA
电压：1V = 10?mV = 10?μV
电阻：1Ω = 10??kΩ = 10??MΩ
公式使用注意事项：
“同一性”：公式中的 I、U、R 必须对应同一导体或同一电路段（如不能用甲电阻的电压和乙电阻的电流计算甲的电阻）。
“同时性”：I、U、R 必须是同一时刻的物理量（如电路电压变化后，电流也变化，需用对应时刻的 U 和 I 计算）。
“单位统一”：I、U、R 必须使用国际单位（A、V、Ω），若用常用单位需先换算。
幻灯片 7：欧姆定律的计算实例（基础应用）
实例 1：求电流
一个定值电阻 R=20Ω，两端加电压 U=4V，通过电阻的电流是多少？
解：已知 R=20Ω，U=4V，根据 I=U/R
I = 4V / 20Ω = 0.2A
答：通过电阻的电流为 0.2A。
实例 2：求电压
一个小灯泡的电阻 R=15Ω，通过它的电流 I=0.2A，小灯泡两端的电压是多少？
解：已知 R=15Ω，I=0.2A，根据 U=IR
U = 0.2A × 15Ω = 3V
答：小灯泡两端的电压为 3V。
实例 3：求电阻
某导体两端加电压 U=6V 时，通过的电流 I=0.3A，该导体的电阻是多少？若两端电压变为 3V，导体电阻变为多少？
解：① 根据 R=U/I，R = 6V / 0.3A = 20Ω
② 电阻是导体特性，与电压无关，故电压为 3V 时，电阻仍为 20Ω
答：导体电阻为 20Ω；电压变为 3V 时，电阻仍为 20Ω。
幻灯片 8：欧姆定律的计算实例（串联电路应用）
实例：如图，电源电压 U=6V，定值电阻 R?=10Ω，R?=20Ω，两电阻串联，求电路中的电流 I、R?两端电压 U?和 R?两端电压 U?。
解：① 串联电路总电阻 R 总 = R? + R? = 10Ω + 20Ω = 30Ω
② 根据 I=U 总 / R 总，电路电流 I = 6V / 30Ω = 0.2A（串联电路电流处处相等，I=I?=I?=0.2A）
③ R?两端电压 U? = I?R? = 0.2A × 10Ω = 2V
④ R?两端电压 U? = I?R? = 0.2A × 20Ω = 4V
（验证：U? + U? = 2V + 4V = 6V = U 总，符合串联电路电压规律）
答：电路电流为 0.2A，R?两端电压为 2V，R?两端电压为 4V。
幻灯片 9：欧姆定律的实验验证（拓展）
验证思路：选择不同定值电阻，测量其两端电压和通过的电流，计算 R=U/I，若多次测量的 R 值基本不变（误差范围内），则验证欧姆定律成立。
实验器材：电源、开关、电流表、电压表、多个定值电阻（5Ω、10Ω、15Ω）、滑动变阻器、导线。
实验步骤：
接入一个定值电阻，调节滑动变阻器改变电压，测量 3 组 U、I 数据，计算 R。
更换其他定值电阻，重复步骤 1，记录多组数据。
数据处理：计算每组 R=U/I，若同一电阻的 R 值偏差小于 5%（实验误差允许范围），则说明 I 与 U 成正比、与 R 成反比，验证欧姆定律。
误差分析：
系统误差：电表内阻影响（如电流表分压、电压表分流）、电阻发热导致阻值变化。
偶然误差：读数时视线不垂直、滑片调节不精准导致电压控制有偏差。
幻灯片 10：欧姆定律的适用范围与注意事项
适用范围：
纯电阻电路：仅适用于电能全部转化为内能的电路（如电阻、灯泡、电热水器）。
线性元件：适用于电流与电压成线性关系的元件（如定值电阻），不适用于非线性元件（如二极管，其 I 与 U 不成正比）。
不适用场景：
含电动机的电路（电能部分转化为机械能，部分转化为内能，非纯电阻）。
电解槽电路（电能部分转化为化学能，非纯电阻）。
常见误区：
认为 “R 与 U 成正比，与 I 成反比”：错误，R 是导体特性，与 U、I 无关，R=U/I 仅用于计算。
忽略 “同一性”：用整个电路的电压计算某个电阻的电流，导致结果错误。
单位不统一：直接用 mA、kV 计算，未换算为 A、V，导致数值错误。
幻灯片 11：课堂小结
知识框架回顾：
实验基础：电阻不变时，I 与 U 成正比；电压不变时，I 与 R 成反比。
欧姆定律：内容（I 与 U 成正比，与 R 成反比）、公式（I=U/R）、变形公式（U=IR、R=U/I）。
计算应用：基础计算（求 I、U、R）、电路计算（串联电路），注意同一性、同时性、单位统一。
适用范围：纯电阻电路、线性元件，不适用于非纯电阻电路。
重点强调：欧姆定律是电路分析的核心规律，公式的 “三性”（同一性、同时性、单位统一性）是正确计算的关键，需结合实验理解规律的本质。
幻灯片 12：课堂练习 1
根据欧姆定律 I=U/R，下列说法正确的是（ ）
A. 导体的电阻越大，通过的电流越小
B. 导体两端的电压越大，通过的电流越大
C. 当导体两端电压一定时，电流与电阻成反比
D. 当导体电阻一定时，电压与电流成正比
一个电阻两端加 5V 电压时，通过的电流为 0.5A，该电阻的阻值为_____Ω；若两端电压变为 10V，通过的电流为_____A，电阻为_____Ω。
如图，电源电压为 3V，R?=5Ω，R?=10Ω，两电阻串联，电路中的电流为_____A，R?两端电压为_____V。
幻灯片 13：课堂练习 2
某小灯泡的电阻为 20Ω，正常工作时通过的电流为 0.25A，小灯泡正常工作时两端的电压为多少？若用电压为 6V 的电源供电，需串联一个多大的电阻才能使小灯泡正常工作？
下列电路中，欧姆定律不适用的是（ ）
A. 定值电阻与电源串联的电路
B. 小灯泡与滑动变阻器串联的电路
C. 电动机与电源串联的电路
D. 电阻箱与电压表并联的电路
幻灯片 14：课堂练习答案
C（解析：A、B 未控制变量；D 应为电流与电压成正比，电压是因，电流是果）
10；1；10（解析：R=U/I=5V/0.5A=10Ω；I'=U'/R=10V/10Ω=1A；电阻不变）
0.2；1（解析：R 总 = 5Ω+10Ω=15Ω，I=3V/15Ω=0.2A；U?=IR?=0.2A×5Ω=1V）
解：① U 灯 = I 灯 R 灯 = 0.25A×20Ω=5V
② 串联电阻两端电压 U 阻 = U 总 - U 灯 = 6V-5V=1V
串联电阻阻值 R 阻 = U 阻 / I 阻 = 1V/0.25A=4Ω（串联电流相等，I 阻 = I 灯）
答：小灯泡正常工作电压为 5V，需串联 4Ω 电阻。
C（解析：电动机是非纯电阻元件，欧姆定律不适用）
幻灯片 15：拓展思考
为什么灯泡发光时的电阻比不发光时大？用欧姆定律测量灯泡电阻时，会出现什么现象？（提示：灯泡发光时温度升高，电阻变大；测量时，电压越大，电流增大，但 R=U/I 比值变大，不符合定值电阻规律）
某电路中，定值电阻 R=10Ω，接入电源后电流为 0.3A，若将两个这样的电阻并联接入同一电源，干路电流为多少？（提示：并联电路各支路电压等于电源电压，先求电源电压 U=IR=3V；并联后总电阻 R 总 = 5Ω，干路电流 I 总 = U/R 总 = 0.6A）
幻灯片 16：结束语
总结与延伸：本节课我们通过实验推导了欧姆定律，掌握了其公式和应用。欧姆定律是电学的核心定律，下一节课我们将学习 “伏安法测电阻”，这是欧姆定律的重要实践应用。希望大家课后多练习电路计算，熟练掌握公式的使用规则，为下节课的实验做好准备！
北师大版2024版物理九年级全册【精做课件】
授课教师： . 班 级： . 时 间： .
12.4欧姆定律
第十二章 欧姆定律
a
i
T
u
j
m
i
a
N
g
结论1：电阻一定时，通过导体的电流与导体两端的电压成正比。
A
V
R
R'
S
结论2：电压一定时，通过导体的电流与导体的电阻成反比。
探究电流与电压、电阻的关系
早在19世纪20年代，德国物理学家欧姆就对电流跟电阻和电压之间的关系进行了大量实验研究，发现对大多数导体而言，上面的规律是成立的，并进一步归纳得出了下面的欧姆定律（Ohm law）。
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。
2. 数学表达式
（1）如果用U 表示导体两端的电压，R 表示导体的电阻，I 表示导体中的电流，那么用公式表示就是：
一、欧姆定律
????=????????
?
一、欧姆定律
（2）单位
根据公式?????=???????? 可知各物理量的单位：
电压 U：伏特，符号 V；
电阻 R：欧姆，符号 Ω；
电流 I：安培，符号 A 。
?
1伏特
1安培
1欧姆
3. 物理意义
对于同一导体而言，电阻一定，加在导体两端的电压增大几倍，导体中的电流就增大几倍，当电压一定时，导体中的电阻增大几倍，导体中的电流就变为原来的几分之一。
4. 变形公式
由欧姆定律的公式????=???????? 可推出：U=IR、 ????=???????? 。
（1）U=IR：表示导体两端的电压等于通过导体的电流与其电阻的乘积。因电压是由电源提供的，电压是形成电流的原因，所以不能说成电压与电流成正比。
（2）????=???????? ：表示导体的电阻在数值上等于加在导体两端的电压与通过导体的电流的比值。
因电阻是导体本身的一种性质，只与导体的材料、长度、横截面积及温度有关，与加在两端的电压和流过的电流大小无关。
?
一、欧姆定律
5. 对公式的理解
（1）统一性：
I、U、R必须使用国际单位制中的单位，即U—V，R—Ω，I—A。
（2）同一性：
① I、U、R是对同一个导体或同一段电路而言的，三者要一一对应。
②在解题时，习惯上把同一个导体或同一段电路各个物理量符号的角标用同一数字或字母表示，如I1、R1、U1等。
一、欧姆定律
I灯
U灯
___
=
R灯
如图所示，电灯与电阻并联。计算通过电灯的电流时，以电灯为研究对象，用该灯两端的电压U灯除以该灯电阻R灯的大小：
（3）同时性：
对同一导体或同一部分电路来说，由于开关的闭合或滑动变阻器滑片的移动，都会导致电路中的电流、电路两端的电压的变化，所以公式????=???????? 中的三个量是针对R同一时间而言的。
（4）条件性：
定律中提到的“成正比”和“成反比”的两个关系分别有不同的成立条件。即当导体的电阻一定时，导体中的电流跟它两端的电压成正比；当导体的电压一定时，通过它的电流跟它的电阻成反比。
（5）适用范围
欧姆定律适用于从电源正极到负极之间的整个电路或其中某一部分电路，并且是纯电阻电路。
?
一、欧姆定律
欧姆
欧姆（1789-1854），德国物理学家。1787年3月16日出生于德国埃尔兰根。欧姆是家里七个孩子中的长子，他的父亲是一位熟练的锁匠，爱好哲学和数学。欧姆从小就在父亲的教育下学习数学，这对欧姆以后的发展起了一定的作用。
人物介绍
主要成就
物理学家

1826年归纳出了今天所称的欧姆定律。
1827年欧姆出版了他的著作《伽伐尼电路：数学研究》。
一、欧姆定律
1. 应用欧姆定律进行分析与计算的依据
（1）求电流： ????=???????? .
（2）求电压： U=IR.
（3）求电阻： ????=???????? .
只要知道I、U、R中的任意两个量
就可以利用欧姆定律计算出第三个量。
?
二、欧姆定律的应用
2. 利用欧姆定律解答计算题的一般步骤
第一步：可采用“去表法”判断电路的连接方式，将电压表去掉，将电流表看成一段导线，画出等效电路图，然后进行判断。判断出电路的连接方式后，再将电压表和电流表“恢复”到原来的位置，明确各测量哪部分电路两端的电压和电路中的电流。
第二步：认真审题，在电路图（或画出的电路图）上标出已知量、待求量。
第三步：找出各物理量之间的关系；利用欧姆定律和串、并联电路电流、电压的关系列出关系式，列式时要注意公式成立的条件，要有必要的文字说明。物理公式在代入数值或写计算结果时不要忘记单位。
第四步：讨论结果的合理性，得出答案。
二、欧姆定律的应用
3. 酒精浓度检测仪
根据世界卫生组织的统计，大约50%~60%的交通事故与酒后驾驶有关。我国刑法规定，从2011年5月1日起，驾驶员醉酒后驾车要负刑事责任。目前，世界大多数国家都采用呼气式酒精测试仪，对驾驶员进行现场检测。
二、欧姆定律的应用
酒精测试仪中装有酒精气体传感器。酒精气体传感器是一种气敏电阻，它的阻值随酒精气体浓度的变化而变化，从而引起电路中电流和电压的变化。驾驶员呼出的酒精气体浓度越大，测试仪中电压表的示数也越大。
酒精测试仪原理：
酒精测试仪实际上是由酒精气体传感器R1（相当于随酒精气体浓度变化的变阻器）、一个定值电阻R2及一个电流表和电压表串联组成。
酒精气体传感器的电阻值R1随酒精气体浓度的增大而减小，如果驾驶员呼出的酒精气体浓度越大，那么传感器的电阻值R1越小，根据欧姆定律I=U/R可知，电路中的电流越大，则定值电阻R2两端的电压U2＝IR2越大，即测试仪的示数越大。
二、欧姆定律的应用
4. 车重表
图为某同学设计的高速公路收费站计重秤的原理图。该原理图中，R2为滑动变阻器。若车重表是由电流表改装而成，现将它串联在图中位置，则当车越重时，变阻器的滑片向下滑，连入电路的阻值变小，电路中的电流变大，即车重表的示数将变大。
二、欧姆定律的应用
动画讲解——《欧姆定律》
知识点1 探究电流与电压的关系
1.［2024·乐山改编］物理学习小组在“探究电流与电压的关
系”时，设计了如图甲所示的电路。其中电源电压为3?V ，定
值电阻????1的电阻约为4?Ω，电流表量程为0～0.6?A ，电压表量
程为0～3?V 。该小组同学完成了以下实验步骤：
?
甲
乙
丙
????/V
0.3
0.6
0.9
1.2
1.5
????/A
0.08
0.15
0.23
0.38
0.3
0.6
0.9
1.2
1.5
0.08
0.15
0.23
0.38
（1）正确连接好实物电路，闭合开关S前，需将滑片???? 移动
至___（选填“????”或“???? ”）端。
（2）闭合开关S 后，发现电流表有示数，电压表无示数，则
电路故障是________。
?
????
?
????1短路
?
（3）排除故障后，小组同学正常进行操作，在表格中记录
了多组电流表、电压表的示数。当电压表示数为1.2?V 时，电
流表示数如图乙所示，为_____A。
?
0.30
（4）根据表格数据，在图丙中画出????????? 关系图像。
?
如图所示
（5）分析所绘制的图像得出结论：在电阻一定的情况下，
通过导体的电流与导体两端的电压成______。
正比
（6）该小组同学认为还需更换不同阻值的定值电阻重复上
述操作，你认为他们这么做的目的是____________________
_____。
多次实验，寻找普遍规律
返回
知识点2 探究电流与电阻的关系
2.小明利用如图甲所示的电路探究“电流与电阻的关系”，已
知电源电压为4.5?V 且保持不变，实验用到的定值电阻阻值分
别为25?Ω 、20?Ω 、15?Ω 、10?Ω 、5?Ω ，滑动变阻器电阻
值的变化范围为“0～50?Ω ”。
?
甲
乙
丙
丁
（1）用笔画线代替导线按图甲所示电路将图乙中实物电路
连接完整（要求滑动变阻器的滑片???? 向右移动，电路中的电
流变小，导线不得交叉）。
?
如图所示
（2）闭合开关，发现电压表和电流表均无示数，小明利用
另一只完好的电压表进行检测，把电压表分别接在????、???? 之间
和????、????之间，电压表均有示数；接在????、???? 之间，电压表无示
数，如果电路连接完好，只有一个元件有故障，该故障是
________________。
?
滑动变阻器断路
（3）问题解决后，小明闭合开关，发现电流表指针偏转如
图丙所示，小明接下来的操作是________________________
_____。接下来完成第一组实验并记录数据后，断开开关改
接另一个定值电阻，继续操作了以下四步：①闭合开关；②
将滑动变阻器的滑片移到阻值最大处；③记录电流表示数；
④将滑动变阻器的滑片移到适当位置。
从安全和规范角度考虑，下列操作顺序正确的是___。
A.①②③④B.①②④③
C.②①④③D.②①③④
将电流表正负极正确接入电路
C
（4）实验过程中，移动滑动变阻器滑片时，眼睛应注视___
（选填字母）。
B
A. 滑片 B. 电压表示数 C. 电流表示数
（5）小明每次随机选取一个定值电阻，进行了五次实验，
根据所得数据画出电流与电阻关系的图像如图丁所示，且实
验中各电路元件完好，读数、记录均正确，但老师发现五次
实验中有一次未移动滑动变阻器滑片控制电压表示数一定，
根据图丁中的数据分析，该次实验中选取的定值电阻阻值为
____Ω 。
?
20
返回
3. 小明同学在“探究电流与电压的关系”的实验中，要改变电
阻两端的电压，下列办法不可行的是( )
B
A. 改变干电池的个数
B. 更换定值电阻
C. 移动滑动变阻器的滑片
D. 调节学生电源的调压旋钮
返回
4. ［2025·衡水期中］同学们分组进行电学实验，并记录电
表示数。小明所在的学习小组讨论方案如表所示，则小明所
在的学习小组将要进行的实验的目的是( )
实验目的
电路图
实验方案（三种）
__________________________
方案一：由少到多将几节干电池串
联，先后接入????、????
方案二：电池与滑动变阻器串联接
入????、????
方案三：电池先后与阻值不同的定
值电阻????串联接入????、????
实验目的
电路图
实验方案（三种）
__________________________
A. 探究电阻大小的影响因素
B. 探究串联电路电流规律
C. 探究电流跟电阻的关系
D. 探究电流跟电压的关系
√
【点拨】表格中三种方案的目的都是改变电压表的示数。探
究电阻大小的影响因素，根据控制变量法知，必须换用不同
的电阻进行实验，而题中的电阻只有一个且阻值不变，故无
法完成，故A不符合题意。探究串联电路电流规律，必须测
量多处电流，保持电路中的电压和通过的电流不变，而方案
中改变了电流，故B不符合题意。探究电流跟电阻的关系，
必须控制电阻两端电压不变，而方案改变了电压，故C不符
合题意。探究电流跟电压的关系，必须控制电阻不变，改变
电阻两端电压大小，故D符合题意。
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必做作业：从教材习题中选取；
选做作业：完成练习册本课时的习题.
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