资源简介

(共61张PPT)
14.2 欧姆定律
第十四章 欧姆定律
逐点
导讲练
课堂小结
作业提升
课时讲解
1
课时流程
2
探究电流与电压的关系
探究电流与电阻的关系
欧姆定律及其理解
运用欧姆定律进行简单的计算
知识点
探究电流与电压的关系
知1－讲
1
提出问题 电阻一定时，通过导体的电流与导体两端的电压有什么关系？
实验步骤
(1)断开开关，按电路图(图1)连接电路。
知1－讲
(2)将滑动变阻器的滑片调到阻值最大处，闭合开关，调节 滑动变阻器的滑片到适当位置，记录电压表和电流表的示数。
(3)将滑动变阻器的滑片调到不同位置来改变电阻两端的电压，记录电表的示数。重复以上操作，获得多组数据。
知1－讲
实验数据 如表格所示。
实验次数 电阻/Ω 电压/V 电流/A
1 5 1 0.2
2 1.5 0.3
3 2 0.4
知1－讲
分析与论证
(1)数学方法：在电阻一定的情况下，电压增加几倍，电流增加几倍。但是每次电压与电流的比值不变。数学上称电流与电压成正比。
(2)图像法：利用数学上的“描点法”，
在坐标图中画出电流随电压变化的
图像，如图2所示。
知1－讲
实验结论 在电阻一定时，通过导体的电流与导体两端的电压成正比。
知1－讲
特别提醒
1. 探究电流与电压的关系时，电阻要一定，所以研究对象选定值电阻，而不能选灯泡，因为灯丝的电阻随温度的升高而增大。
2. 本实验中滑动变阻器的作用：(1)保护电路。(2)改变定值电阻两端的电压。
知1－讲
实验要点
实验过程中运用了控制变量法，即保持电阻不变，改变电阻两端的电压进行对比实验。
知1－讲
易错提醒
实验结论不能说成通过导体的电流与导体两端的电压成正比；电阻一定时，导体两端的电压与通过导体的电流成正比。前者缺少了正比成立的条件“电阻一定”，后者混淆了结论的因果关系。
知1－练
例 1
在探究通过导体的电流与导体两端电压的关系时， 小明设计了图3甲电路。电源电压恒为3 V，R为定值电阻。
知1－练
解题秘方：判断电路故障时，如果电流表没有示数，电路故障通常为断路；如果正确连接在电路中的电压表示数接近于电源电压，表明电压表到电源的两端没有断路，则跟电压表并联的那部分电路有断路。
知1－练
(1)连接电路时，开关S应处于______状态；闭合开关前，滑动变阻器的滑片P应处于_________处。
解析：为保护电路，连接电路时，开关S 应处于断开状态，闭合开关前，滑动变阻器的滑片P 应处于阻值最大处。
断开
最大阻值
知1－练
(2)闭合开关S，发现电压表示数接近3 V，电流表指针几乎不偏转，移动滑片P的过程中，两表示数均无变化。已知导线、仪表均完好，且接触良好，则故障原因可能是_______________。
解析：闭合开关，电流表无示数，则电路中出现了断路，而电压表的示数接近3 V，说明电压表与电源是连通的，那么出现的故障可能是电阻R断路。
电阻R断路
知1－练
(3)排除故障后，闭合开关S，小明改变电阻R两端的电压，进行了多次实验，实验数据记录如下表。
实验次数 1 2 3 4
电压表示数U/V 1.0 1.5 2.0 2.5
电流表示数I/A 0.10 0.15 0.20 0.25
知1－练
①请根据表中数据，在图乙中用描点法画出导体中的电流I与导体两端电压U的关系图像。
解析：根据实验所得数据，画出导体中的电流I与导体两端电压U 的关系图像如图4所示。
解：如图4所示。
知1－练
②分析数据可得：当导体电阻一定时，导体中的电流与导体两端的电压成______。
解析：由表格数据知，各组电压与电流的比值为定值，或由 I-U 图像可知，当导体电阻一定时，导体中的电流与导体两端的电压成正比。
正比
知1－练
(4)在此实验中改变电阻R两端的电压是通过改变_________________________来实现的。
解析：实验中通过改变滑动变阻器接入电路的阻值来改变电阻R两端的电压。
滑动变阻器接入电路的阻值
知1－练
1. 图甲是“探究电流与电压关系”的实验电路。
(1)检查发现连接的电路中有一根导线连接错误，请在图中连接错误的那根导线上打“×”，并用笔画线代替导线将电路连接正确。
解：如图所示。
知1－练
(2)电路接通前，滑动变阻器的滑片应该移至最_______(填“左”或“右”)端。
(3)闭合开关后，发现电流表示数几乎为零，电压表示数接近于电源电压，则故障可能是待测电阻发生了_______ (填“短路”或“断路”)。
左
断路
知1－练
(4)排除故障后，闭合开关，改变滑动变阻器滑片的位置，记录实验数据见表。表中空白处电压如图乙所示，该示数是_____V。请根据表中数据得出结论：电阻一定时，通过导体的电流跟导体两端的电压成_______(填“正比”或“反比”)。
电压U/V 0.6 1.2 1.8 3.0
电流I/A 0.12 0.24 0.36 0.48 0.60
2.4
正比
知2－讲
知识点
探究电流与电阻的关系
2
提出问题 电压一定时，通过导体的电流与导体的电阻有什么关系？
实验步骤
(1)断开开关，按电路图(如图5)连接电路。
知2－讲
(2)将滑动变阻器的滑片调到阻值最大处，闭合开关，调节滑动变阻器的滑片到适当位置，记录电压表和电流表的示数。
(3)断开开关，换接不同阻值的电阻，调节滑动变阻器的滑片，使电压表示数保持不变，记录电流表的示数。更换不同的电阻，重复以上操作，获得多组电流随电阻变化的数值，记录到表格中。
知2－讲
实验数据 如表格所示。
实验次数 电压/V 电阻/Ω 电流/A
1 2 5 0.4
2 10 0.2
3 15 0.13
知2－讲
分析与论证
分析实验数据，作I-R图像或I-图像，
得出实验结论。
方法一：在如图6所示的坐标中描点画
图。根据图像并结合表中数据可得出电
压一定时，电流与电阻成反比。
知2－讲
方法二：在如图7所示的坐标中描点画图。每个点都在延
长线通过原点的直线上，根据图像
可直接认定电压一定时，电流与电
阻成反比。
知2－讲
实验结论：当电压一定时，通过导体的电流与导体的电阻成反比。
知2－讲
操作点拨
1. 实验中，换接不同阻值的电阻时，应当调节滑动变阻器的滑片，使得电压表示数保持不变，在调节滑动变阻器的滑片时，眼睛应当盯着电压表。
2. 调节滑片的方向的基本方法是换大电阻就把滑片往大的方向调；换小的电阻就把滑片往小的方向调。
知2－讲
特别提醒
滑动变阻器在本实验中的作用：
(1) 保护电路。
(2)使定值电阻两端的电压保持不变。
知2－讲
深度理解
如图7所示的方法更好，由图像可认定电压一定时，电流I 和电阻的倒数成正比，
则电压一定时，电
流I和电阻R成反比。
由数学知识可知，
图6所示的图线可以
认定电阻越大，电流
越小，而不能直接认定两者成反比。
知2－练
“探究导体中电流跟电阻的关系”的实验中，实验器材有电源(6 V)，电流表、电压表、定值电阻(5 Ω、10 Ω、20 Ω 各一个)、开关、滑动变阻器和导线若干。
例 2
知2－练
解题秘方：连接电路或改正电路时，对电流表、电压表既要注意串联或并联是否恰当，还要注意选择适当的量程。根据实验数据总结结论的两种思路：一是根据表格中数据计算出“电压与电流的比值”或“电流与电阻的乘积”进行总结；二是根据实验数据描点画图，根据图像的特征进行总结。
知2－练
(1)根据图8甲电路图，用笔画线代替导线将图乙的实物连接完整(要求连线不得交叉)。
解：如图9 所示。
知2－练
(2)连接好电路闭合开关，发现电流表有示数，电压表示数为零，故障原因可能是定值电阻_______。
解析：闭合电路后发现电流表有示数，则电路未断路，电压表示数为零，定值电阻两端无电压，则可能是定值电阻短路。
短路
知2－练
(3)实验中依次接入三个定值电阻，调节滑动变阻器的滑片，保持电压表示数不变，记下电流表的示数，利用描点法得到图丙所示的电流I随电阻R变化的
图像。由图像可以得出结论：当
______一定时，导体中的电流跟
导体的电阻成______比。
电压
反
知2－练
解析：由图丙知，IR=0.1 A×20 Ω ＝…=0.4 A×5 Ω，故可以得出结论：当电压一定时，导体中的电流跟电阻成反比。
知2－练
(4)上述实验中，小强用R＝5 Ω的电阻做完实验后，保持滑动变阻器滑片的位置不变，接着换成R＝10 Ω 的电阻接入电路，闭合开关，他应向_____端移动滑动变阻器的滑片。
A
知2－练
解析：将定值电阻由5 Ω 改接成10 Ω，电阻增大，探究电流与电阻的实验中应控制定值电阻两端电压不变，应增大滑动变阻器连入电路中的电阻，所以滑片应向A 端移动。
知2－练
2. 如图所示，小明利用 4 节新干电池，阻值分别为 10 Ω、20 Ω、30 Ω、40 Ω、50 Ω 的定值电阻，铭牌上标有“20 Ω 1 A”的滑动变阻器等实验器材“探究电流与电阻的关系”。
知2－练
(1)小明将10 Ω 的定值电阻接入电路中，闭合开关，调节滑动变阻器的滑片，使定值电阻两端电压为4 V， 读出并记录电流表示数；保持滑动变阻器的滑片位置不变， 把10 Ω 的定值电阻换成20 Ω 的定值电阻后， 直接闭合开关， 电压表的示数将_____(填“大于”“小于”或“等于”)4 V，此时应将滑动变阻器的滑片在原来基础上向_____(填“ 左”或“右”)端移动，直到电压表的示数再次达到4 V，记录电流表的示数。
大于
左
知2－练
(2)当小明将50 Ω 定值电阻接入电路时，无论怎样调节滑动变阻器的滑片，都无法使定值电阻两端的电压为4 V， 则原因可能是______________________________
(写出一条即可)。
所选滑动变阻器的最大阻值太小
(或电源电压过大)
知3－讲
知识点
欧姆定律及其理解
3
1. 欧姆定律 通过导体的电流，跟这段导体两端的电压成正比，跟这段导体的电阻成反比。
(1)表达式：I＝。变 形式：U＝IR、R＝。
知3－讲
(2)公式中各符号代表的物理量及单位。
符号 物理量 单位
U 电压 伏特(V)
R 电阻 欧姆(Ω)
I 电流 安培(A)
知3－讲
2. 欧姆定律的适用范围
适用于纯电阻电路。目前只要求知道，在电动机正常工作时，欧姆定律不能用于含有电动机电路的计算。
知3－讲
深度理解
导体的电阻是导体本身的一种性质，和导体两端的电压、导体中的电流无关。导体的电阻大小等于电压与电流的比值，即R＝。
知3－练
由I＝变形可得R＝，以下理解正确的是(　　)
A. 导体的电阻跟它两端的电压成正比
B. 导体的电阻跟通过它的电流成反比
C. 当导体两端的电压为0时，导体的电阻为0
D. 导体的电阻是导体本身的一种性质，跟导体两端的电压和通过导体的电流无关
例 3
知3－练
解题秘方：由公式分析两个物理量间的关系，不能仅从数学角度分析，还要结合物理量间存在的具体关系来分析。
解析：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、温度有关，与两端的电压和通过的电流无关。当导体两端的电压为0时，导体的电阻不为0。
答案：D
知3－练
3. 在学过欧姆定律后，同学们有以下认识，其中正确的是(　　)
A. 电阻中有电流时，它两端一定有电压
B. 欧姆定律揭示了导体中的电压与电流、电阻的关系
C. 当电阻一定时，导体两端的电压与通过导体的电流成正比
D. 根据欧姆定律的变形公式R＝可知：导体的电阻随
电压和电流的变化而变化
A
知4－讲
知识点
运用欧姆定律进行简单的计算
4
对于一个导体，只要知道电压、电流和电阻中的两个量，就可以利用欧姆定律公式求出第三个量。
知4－讲
1. 公式运用的三种类型
(1)直接运用公式求流过导体的电流。
(2)运用变形式U＝IR求导体两端的电压。
(3)运用变形式R＝求导体的电阻。
知4－讲
2. 运用欧姆定律公式时要注意以下三点
(1)注意三个量的同一性：即在运用公式进行计算时，要注意三个量的对应关系，不能张冠李戴。
(2)注意三个量单位的统一性：公式中的三个物理量必须使用国际单位制中的单位，电压→ 伏特(V)，电流→安培(A)，电阻→欧姆(Ω)。
知4－讲
(3)注意三个量的同时性：例如，在同一电路中，由于滑动变阻器滑片的移动，接入电路的电阻变化，总电阻的变化会导致电流与部分电路电压的变化，应用公式时，三个量要是同一时刻的。
知4－讲
易错提醒
如图10所示，如果计算定值电阻R2的阻值，
只能用R2＝来计算，而不能用R2＝或
R2＝来计算。
知4－讲
技巧点拨
电学计算口诀：电学计算有诀窍，画图标量不可少；量的关系细细找，列式计算答写好。
知4－练
[中考·吉林] 在如图11所示的电路中，R1的阻值是30Ω，闭合开关S，电流表A1的示数是0.2 A，电流表A的示数是0.5 A。求：
(1)电源电压。
(2)电阻R2的阻值。
例 4
解：由电路图可知，R1与R2并联，电流表A测干路电流，电流表A1测R1支路的电流。
(1)因为并联电路中各支路两端的电压相等且等于电源电压，所以，由I＝可得，电源电压U＝I1R1＝0.2 A×30 Ω＝6 V。
知4－练
(2)因为并联电路中干路电流等于各支路电流之和，所以，通过R2的电流I2＝I－I1＝0.5 A－0. 2 A＝0.3 A，
则电阻R2的阻值R2＝＝＝20 Ω。
知4－练
知4－练
4. 如图所示的电路中，电源两端电压U＝5 V 保持不变，电阻R1＝2 Ω，当开关S闭合时，电压表示数为2 V。求：
知4－练
(1)电流表的示数I。
(2)电阻R2两端的电压U2。
由串联电路的电压规律知，电阻R2两端的电压U2＝U－U1＝5 V－2 V＝3 V。
知4－练
(3)电阻R2的阻值。
欧姆定律
探究
电流与电
压的关系
电流与电
阻的关系
结论
欧姆定律
理解
内容
表达式

展开更多......

收起↑