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(共44张PPT)
第4节 欧姆定律及其应用
（第1课时）
浙教版八年级科学上册
第三章 电路探秘
学习目录
1
2
学习目标
科学观念
科学思维
理解电流与电压之间的定量关系；通过实验探究建立电流与电压之间成正比关系的科学观念，并掌握控制变量法和图像分析法在物理规律研究中的应用。
能运用欧姆定律解释生活中电器工作，强化逻辑推理与数据分析的科学思维；通过实验数据归纳物理规律，培养从定性到定量的科学探究能力。
实践探索
通过设计实验探究不同电阻下电流与电压的变化，分析实验数据，总结出电路参数关系验证的操作要点，并结合实际问题验证欧姆定律的适用性。
态度责任
通过实验测量和数据分析，尊重客观数据，避免主观臆断，养成严谨求实的科学态度；在小组合作中分工协作解决电路故障问题，培养团队合作精神和科学探究的责任意识。
课堂导入
通过实验，我们可以发现电流与电压、电阻的关系遵循一个重要的物理定律——欧姆定律。接下来，我们将学习如何利用欧姆定律解决实际问题。
新知讲解
德国物理学家欧姆(G.S.Ohm)研究了电流与电压、电阻的关系，在1827年得出了如下结论：导体中的电流，跟这段导体两端的电压成正比，跟这段导体的电阻成反比。
一、欧姆定律的应用
1 . 欧姆定律
导体中的电流，跟这段导体两端的电压成正比，跟这段导体的电阻成反比 。
一、欧姆定律的应用
一、欧姆定律的应用
→ 只有这个公式是欧姆定律的表达式
(1)公式中各符号的意义及单位
符号 意义 单位 图示
I 通过这段导体的电流 安
U 这段导体两端的电压 伏
R 这段导体的电阻 欧
一、欧姆定律的应用
( 2 )公式的变形式
变形式 意义 注意事项

U=IR 导体两端的电压等于通过导体 的电流与其电阻的乘积 不能说电压与电流成正比，因 为电压是形成电流的原因，电 压是由电源提供的
导体的电阻在数值上等于其两 端的电压与通过的电流的比 值。此公式仅是电阻的计算 式，不是电阻的决定式 不能说电阻与电压成正比，与电 流成反比，因为电阻是导体本 身的一种性质，与导体两端的 电压和通过导体的电流无关
分析实验数据
通过观察和实验获得的数据，需要进行分析处理，以寻找数据之间的关系和规律。数据分析往往需要把获得的数据整理成表格或图像，以利于寻找和发现规律。
一、欧姆定律的应用
欧姆
德国物理学家欧姆出生于工人家庭，从小就掌握了机械制造方面的许多技能。16岁时，他进入埃尔兰根大学旁听数学、物理与哲学。由于经济困难中途辍学，24岁时他重新回校，26岁才完成博士学业，当了一名中学教师。他热心于电学研究，研究过不同金属的导电能力。
下列关于电流、电压、电阻关系的说法中正确的是（　　）
A．导体两端没有电压，也可以产生持续的电流
B．导体的电阻是导体本身的性质，与电压、电流无关
C．通过导体的电流越大，则导体的电阻越小
D．电压一定时，导体的电阻跟通过导体的电流成反比
课堂练习
【答案】B
【解答】A、导体两端没有电压，不会产生持续的电流，故A错误；
BCD、电阻是导体本身的一种性质，只与导体的材料、长度、横截面积和温度有关，与导体两端的电压和通过的电流无关，故B正确，CD错误。
故选：B。
欧姆
在今天看来，欧姆定律的研究并不困难，但在欧姆那个年代，他的研究非常困难。主要原因有两个：一是没有电压足够稳定的电源；二是没有能精确测量电路中电流大小的仪表(电流表)。
欧姆定律的实验结果发表于1826年，次年他又出版了《关于电路的数学研究》,给出了欧姆定律的理论推导。他的成果当时在德国没有得到肯定，但在其他国家受到了重视，英国皇家学会于1841年授予他科普利奖章，次年接收他为会员。这时德国才意识到了欧姆的价值。1849年，慕尼黑大学聘任他为教授，欧姆终于实现了当一名大学教授的理想。
新知讲解
欧姆定律是电学中的一个重要规律，在电路的设计与计算中有十分重要的作用。
(1)应用欧姆定律的三种形式(知二求 一 )
二、欧姆定律的应用
有关欧姆
定律的分
析计算
求电流
求电压
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
(2)应用欧姆定律计算的一般步骤
一、电压的测量
第一步
若题干中无电路图，根据题意画出电路图，明确电路的 连接方式，并在图中标出已知量和未知量
第二步
第三步
分析各电表测量的对象
根据欧姆定律、串(并)联电路的电流和电压特点，列 公式求解
第三步
讨论结果的合理性，得出答案
(3)应用欧姆定律的注意事项
一、电压的测量
同一性 欧姆定律公式中的I、U、R是同一导体(或同一段电路)所对应 的物理量，不同导体之间(或不是同一段电路中)的电流、电压、 电阻不能应用欧姆定律
同时性 即使是同一段电路，开关的闭合或断开及滑动变阻器滑片的移 动，都会引起电路的变化，使电路中的电流、电压、电阻发生改 变，所以公式中的三个量必须是同一时刻的值
统一性 公式中三个量的单位必须统一，即电流(I)的单位为安培(A), 电压(U)的单位为伏特(V),电阻(R)的单位为欧姆(Ω)
拓展培优
一、电压的测量
一、电压的测量
例题 1 一只灯泡在两端电压为 220 V 时正常工作，此时灯丝电阻是
484 Ω。求灯泡正常工作状态下通过灯丝的电流。
解：已知灯丝电阻 R ＝ 484 Ω，灯丝两端的电压 U ＝ 220 V，所以
答：通过灯丝的电流是0.45A。
一、电压的测量
例题2 一个家用电热水器工作时电热丝的电阻是44Ω，通过的电流是5A，求电热水器两端的电压。
一、电压的测量
例题3 一个定值电阻与一个滑动变阻器串联后接在电源上，用电压表测得定值电阻两端的电压是 3 V，又用电流表测得通过定值电阻的电流是0.3 A。求这个定值电阻的阻值。
当一导体两端的电压为8V时，通过它的电流为0.5 A,该导体的电阻为 Ω;当导体两端电压为零时，该导体的电阻为 Ω。
课堂练习
用电压表和电流表测导体的电阻
目标
练习用电压表和电流表测电阻。
器材
干电池2节，待测电阻1个，开关1个，电流表1个，电压表1个，滑动变阻器1个，导线若干。
过程
1.按图3.4-3所示连接好电路。闭合开关前，应将滑动变阻器的滑片P移到阻值最大的位置。
过程
2.闭合开关S,读出电路中被测电阻两端的电压和通过电阻的电流，记录在表3.4-3中。
3. 改变滑动变阻器的阻值，再读数，记入表格中。如此再重复1 次。
4.表中共有3组读数，代入R=U/I,算出电阻值，最后计算电阻3次测量值的平均值，作为待测电阻R的测定值。
5.用图3.4-3的电路测量电阻的方法，简称为“伏安法”测电阻。
讨论
1.滑动变阻器上标有“2A 20Ω”或“IA 10Ω”的字样，这表示什么意思
答：“2 A 20Ω”表示该滑动变阻器允许通过的最大电流是2 A,最大阻值是20Ω。“1A 10Ω”表示该滑动变阻器允许通过的最大电 流是1 A,最大阻值是10Ω。
2.某同学求出3次测量的电压平均值和电流平均值，再运用欧姆定律，用电压平均值和电流平均值求出电阻平均值。你认为这种方法可行吗 为什么
3.在一次电阻测量实验中，电流表用0~0.6A量程，电压表用0~3V量程，它们的指针如图3.4-4所示，被测电阻的阻值是多大
4.变阻器在本实验中的作用是什么
答：滑动变阻器在本实验中有两个作用：(1)保护电路；(2)改变待测电阻 两端的电压和通过待测电阻的电流，实现多次测量。
在 “ 用电流表和电压表测电阻”的实验中，电路如图甲所示 。
课堂练习
(1)开关S 闭合前，滑动变阻器的滑片P 要移动到 ( 填 “a” 或“b”) 端。
(2)闭合开关S,发现电流表示数为零,但电压表指针发生明显偏
转,则电路发生的故障可能是以下四种中的(填字母)。
A.Rx处断路 B.滑动变阻器处断路 C.Rx处短路 D.电流表处断路
课堂练习
(3)排除故障后，闭合开关S,调整滑片P 到某一位置后，若两表 的示数分别如图乙、丙所示，其中电流表的示数为 A, 此 次测得的结果为Rx= Ω。
解析：(1)(2)电流表示数为零，说明电路发生断路，电压表有示 数，则电压表与电源正、负极相连的部分完好，所以故障可能是R, 断路。(3)由题图知，电压表示数是2 V, 电流表示数是0.4 A,根据欧姆定律知，电阻为5Ω
答案：(1)b(2)A(3)0.4;5
课堂总结
如图所示的电路中，电源电压恒定不变，已知R1=3R2，当S和S1闭合、S2断开时，电压表和电流表的示数分别为U1和I1；当S1断开、S和S2闭合时，电压表和电流表的示数分别为U2和I2，则U1：U2、I1：I2分别是（　　）
A．1：1、4：3 B．1：2、1：3 C．1：1、1：4 D．1：4、1：1
练习与应用
【答案】D
【解答】A、在电源外部，电流从电源的正极经过用电器流向负极，在电源内部，电流由电源负极流向电源正极，故A错误，
B、电路中有电源，如果电路没有闭合，则电路中没有电流，故B错误；
C、用电器电流相等不一定是串联，故C错误。
D、正负电荷的定向移动都可以形成电流，D正确；
故选：D。
练习与应用
在如图所示电路中，当闭合开关后，两个电压表指针都向右偏转相同角度，则电阻R1和R2阻值之比为（　　）
A．1：1 B．1：5 C．4：1 D．4：5
练习与应用
小明在按如图所示电路进行“伏安法测定导体电阻”的实验，电源使用二节新干电池，被测电阻的阻值约为5欧，滑动变阻器的规格是“10Ω 1.5A”，电路连接正确，其实验数据记录如下表所示，其中一组数据有拼凑的嫌疑，该组数据的实验序号是（　　）
练习与应用
实验序号 A B C D
电压/伏 2.4 1.8 1.2 0.6
电流/安 0.48 0.36 0.24 0.12
A．A B．B C．C D．D
练习与应用
比较法是一种科学研究方法，是通过观察、分析，找出研究对象的相同点和不同点。它是认识事物的一种基本方法。在学习电学过程中，小明对“探究电流跟电阻的关系”和“伏安法测量电阻”的这两个实验进行比较，下列说法不正确的是（　　）
A．两个实验采用的都是控制变量的研究方法
B．两实验的实验电路在教科书中是相同的
C．前者收集多组数据的目的，是为了得出电流跟电阻的定量关系
D．后者收集多组数据的目的，是为了取电阻的平均值，减小误差
练习与应用
【答案】A
【解答】解：A、在“探究电流跟电阻的关系”时需要采用控制（电压不变）变量法，而“伏安法测量电阻”时不需要利用控制变量法，故A符合题意；
B、这两个实验的实验电路图都相同，故B不符合题意；
C、探究电流与电压的关系实验，进行多次测量的目的是分析多组数据，得出电流跟电阻的关系，故C不符合题意；
D、伏安法测电阻阻值实验，后者多次测量的目的是取电阻的平均值，减小误差，故D不符合题意。
为了动态监测学生的体重情况，科技创新小组设计了一台由电流表改装而成的简易体重计，其电路如图甲所示。已知电源电压恒定，定值电阻R0=5Ω，R为压敏电阻，其阻值与所受到的压力关系如图乙所示，电流表量程为0～0.6A，踏板重力不计，求：
（1）闭合开关，当体重计空载时，电路中的电流为0.12A，电源电压为多少。
（2）当体重计示数为600N，R0两端的电压为多少。
（3）此体重计所能测量的最大体重为 N。
提升训练
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