物理九年级全册（2024）第十七章 欧姆定律第2节 欧姆定律教学课件ppt

这是一份物理九年级全册（2024）第十七章 欧姆定律第2节 欧姆定律教学课件ppt，共106页。
第十七章 欧姆定律 单元总结一、知识框架 二、核心知识点归纳（一）探究电流与电压、电阻的关系实验目的与方法：目的是探究通过导体的电流与导体两端电压、导体电阻之间的定量关系，采用控制变量法。即探究电流与电压关系时，控制电阻不变；探究电流与电阻关系时，控制电压不变 。实验步骤与操作：实验器材包括电源、电流表、电压表、滑动变阻器、定值电阻、开关和导线等。在探究电流与电压关系时，先连接电路，将滑动变阻器滑片移至阻值最大处，闭合开关后，调节滑动变阻器改变定值电阻两端电压，记录多组电压和电流值；探究电流与电阻关系时，更换不同阻值定值电阻，调节滑动变阻器保持电阻两端电压不变，记录相应电流值 。数据分析与结论：通过对实验数据列表分析或绘制图像（如\(I - U\)图像、\(I - \frac{1}{R}\)图像），得出结论：电阻一定时，电流与电压成正比；电压一定时，电流与电阻成反比。（二）欧姆定律定律内容与公式：欧姆定律的内容为导体中的电流，跟这段导体两端的电压成正比，跟这段导体的电阻成反比，数学表达式为\(I = \frac{U}{R}\) 。其中\(I\)表示电流，单位是安培（A）；\(U\)表示电压，单位是伏特（V）；\(R\)表示电阻，单位是欧姆（\(\Omega\)）。公式变形与应用：由\(I = \frac{U}{R}\)可变形为\(U = IR\)，用于已知电流和电阻求电压；\(R = \frac{U}{I}\)，用于已知电压和电流求电阻。应用时要注意 “同一性” 和 “同时性”，即公式中的三个物理量必须对应同一导体在同一时刻 。定律的理解要点：欧姆定律反映了电流、电压、电阻三个物理量之间的内在联系；电阻是导体本身的属性，不随电压和电流改变，但可通过\(R = \frac{U}{I}\)计算其阻值；该定律适用于纯电阻电路（如电阻丝、灯泡等） 。（三）电阻的测量伏安法测电阻原理：依据欧姆定律的变形公式\(R = \frac{U}{I}\)，通过测量导体两端的电压\(U\)和通过导体的电流\(I\)，进而计算出导体的电阻\(R\)。实验器材与电路连接：实验器材与探究实验类似。连接电路时，注意电流表串联、电压表并联，滑动变阻器 “一上一下” 接入电路，且闭合开关前滑片移至阻值最大处 。实验操作与数据处理：调节滑动变阻器获取多组电压和电流值，根据\(R = \frac{U}{I}\)计算每次测量的电阻值，再通过多次测量取平均值的方法减小实验误差。（四）欧姆定律在串、并联电路中的应用串联电路的电流、电压、电阻规律及应用：串联电路中，电流处处相等，即\(I = I_1 = I_2 = \cdots = I_n\)；总电压等于各部分电路两端电压之和，\(U = U_1 + U_2 + \cdots + U_n\)；总电阻等于各分电阻之和，\(R = R_1 + R_2 + \cdots + R_n\) 。应用欧姆定律结合这些规律，可求解电路中各部分的电流、电压和电阻。并联电路的电流、电压、电阻规律及应用：并联电路中，各支路两端电压相等且等于电源电压，\(U = U_1 = U_2 = \cdots = U_n\)；干路电流等于各支路电流之和，\(I = I_1 + I_2 + \cdots + I_n\)；总电阻的倒数等于各分电阻倒数之和，\(\frac{1}{R} = \frac{1}{R_1} + \frac{1}{R_2} + \cdots + \frac{1}{R_n}\) 。同样可结合欧姆定律解决相关电路问题。混联电路的分析与计算：先识别电路中的串联和并联部分，分别应用串、并联电路规律和欧姆定律逐步分析计算。可先简化电路，求出等效电阻，再计算电路中的总电流，最后根据串并联关系求出各部分的电流、电压和电阻 。三、典型例题解析（一）欧姆定律基本应用例题例 1：某定值电阻两端的电压为\(6V\)时，通过它的电流为\(0.3A\)，则该电阻的阻值是多少？当电阻两端电压变为\(9V\)时，通过它的电流是多少？答案：根据\(R = \frac{U}{I}\)，已知\(U = 6V\)，\(I = 0.3A\)，可得\(R = \frac{6V}{0.3A} = 20\Omega\)。当\(U' = 9V\)时，因为电阻不变，根据\(I' = \frac{U'}{R}\)，\(I' = \frac{9V}{20\Omega} = 0.45A\) 。（二）电阻测量例题例 2：在伏安法测电阻实验中，某次测量时，电压表的示数为\(2.5V\)，电流表的示数为\(0.2A\)，则该电阻的测量值为多少？若实验中进行了 5 次测量，其他 4 次测量的电阻值分别为\(12.4\Omega\)、\(12.6\Omega\)、\(12.3\Omega\)、\(12.7\Omega\)，求该电阻的平均值。答案：第一次测量电阻值\(R_1 = \frac{U}{I} = \frac{2.5V}{0.2A} = 12.5\Omega\) 。电阻平均值\(\overline{R} = \frac{12.5\Omega + 12.4\Omega + 12.6\Omega + 12.3\Omega + 12.7\Omega}{5} = 12.5\Omega\) 。（三）串并联电路应用例题例 3：在串联电路中，电源电压为\(12V\)，电阻\(R_1 = 4\Omega\)，\(R_2 = 8\Omega\)，求电路中的电流、\(R_1\)和\(R_2\)两端的电压。答案：总电阻\(R = R_1 + R_2 = 4\Omega + 8\Omega = 12\Omega\) 。根据\(I = \frac{U}{R}\)，电路中的电流\(I = \frac{12V}{12\Omega} = 1A\) 。\(R_1\)两端电压\(U_1 = IR_1 = 1A×4\Omega = 4V\) 。\(R_2\)两端电压\(U_2 = IR_2 = 1A×8\Omega = 8V\) 。四、学习建议理解实验本质：深入理解探究电流与电压、电阻关系实验中控制变量法的应用，明确每个变量控制的目的和方法，通过实验操作和数据分析，真正掌握三者关系，为理解欧姆定律奠定基础。牢记定律要点：熟练掌握欧姆定律公式及其变形，理解 “同一性” 和 “同时性” 的含义，在解题时仔细分析电路，确保物理量对应正确，避免因概念混淆导致错误。强化电路分析：针对串、并联电路和混联电路，多进行电路分析练习，学会识别电路结构，灵活运用串并联电路规律和欧姆定律解决问题。可通过绘制电路图、标注物理量等方式辅助分析。重视实验操作与数据处理：在电阻测量实验中，严格按照实验步骤规范操作，注意仪器使用方法和实验安全。认真对待数据处理，理解多次测量取平均值减小误差的原理和意义 。这份单元总结涵盖了欧姆定律单元的关键知识和要点。如果你希望增加更多例题类型，或对某些知识点进一步拓展，欢迎随时提出需求。内容结构探究电流与电压的关系、探究电流与电阻的关系欧姆定律I= U/R伏安法测电阻处理串并联电路问题第十七章 欧姆定律1.《欧姆定律》视频讲解 第十七章 欧姆定律设计实验电流与电阻的关系实验方法：控制变量法电流与电压和电阻的关系实验电路图电流与电压的关系①控制电阻不变，探究电流与电压的关系.②控制电压不变，探究电流与电阻的关系.①控制电阻不变，探究电流与电压的关系；②滑动变阻器的作用：改变定值电阻两端的电压；③实验结论：电阻一定，导体中的电流与导体 两端的电压成正比。①控制导体电压不变，探究电流与电阻的关系；②滑动变阻器的作用：控制定值电阻两端的电压不变；③实验结论：电压一定，导体中的电流 与导体的电阻成反比。第1节 电流与电压和电阻的关系知识结构【实验器材】电源、定值电阻、滑动变阻器、电键、电流表、电压表、导线等。【进行实验】（1）按电路图把一个10Ω的定值电阻连接电路。 （2）闭合开关前，检查电路中各元件的连接是否正确，将滑动变阻器的滑片调到阻值最大处。知识点一、探究电流与电压的关系第1节电流与电压和电阻的关系（3）调节滑动变阻器使电阻两端的电压分别为 1V、2V、3V、4V、5V、6V，读出此时相应的电流值记入下表中。0.60.50.40.30.20.1知识点一、探究电流与电压的关系第1节电流与电压和电阻的关系【分析论证】（1）分析实验数据发现电流与电压有关，电流随电压的增大而增大，并且成正比。（2）在坐标系中根据各电流值和对应的电压值描点，画出I-U图像。分析图像可得出：通过导体的电流与导体两端的电压成正比。【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。知识点一、探究电流与电压的关系第1节电流与电压和电阻的关系【提出问题】电压一定时，电流与电阻存在怎样的关系？【猜想与假设】因为电阻对电流有阻碍作用，所以若电压一定，可能电阻越大，电流越小。【设计实验】要研究电流与电阻的关系，必须改变接入电路的阻值，所以要更换不同的电阻R接入电路。实验中要控制电阻R两端的电压不变。所以需要在电路中串联滑动变速器，通过调节滑动变速器，保持电阻R两端的电压不变，电路图如图所示。知识点二、探究电流与电阻的关系第1节电流与电压和电阻的关系【实验器材】电源、不同阻值的定值电阻多个、滑动变阻器、开关、电流表、电压表、导线等。【进行实验】（1）按电路图连接电路。 （2）闭合开关前，检查电路中各元件的连接是否正确，将滑动变阻器的滑片调到阻值最大处。知识点二、探究电流与电阻的关系第1节电流与电压和电阻的关系（3）把阻值为5Ω的定值电阻接入电路，闭合开关，调节滑动变阻器，使电压表示数为3V保持不变，读出电流表的示数，记录在下面的表格中。（4）把阻值为5Ω的定值电阻分别更换为10Ω、15Ω、25Ω的定值电阻，调节滑动变阻器，使电压表示数保持3V不变，读出电流表的示数，记录在下面的表格中。知识点二、探究电流与电阻的关系第1节电流与电压和电阻的关系【分析论证】（1）分析实验数据发现：电流与电阻有关，电流随电阻的增大而减小，且电流与电阻的乘积为一定值，说明电流与电阻并且成反比。（2）在坐标系中画出I-R图像。分析图像得出：通过导体的电流与导体的电阻成反比。【结论】 在电压一定时，通过导体的电流与导体的电阻成反比。知识点二、探究电流与电阻的关系第1节电流与电压和电阻的关系 知识点二、探究电流与电阻的关系第1节电流与电压和电阻的关系（2）若用干电池做实验，可以通过改变串联干电池的节数改变定值电阻两端的电压（图甲）；若用学生电源做实验，可以通过转动旋钮来改变定值电阻两端的电压（图乙）； 欧姆定律欧姆定律的应用欧姆定律知识结构第2节 欧姆定律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： 第2节 欧姆定律知识点一、欧姆定律  第2节 欧姆定律知识点一、欧姆定律4. 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。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：第2节 欧姆定律知识点一、欧姆定律 第2节 欧姆定律知识点一、欧姆定律 知识点二、欧姆定律的应用第2节 欧姆定律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。第四步：讨论结果的合理性，得出答案。知识点二、欧姆定律的应用第2节 欧姆定律3. 酒精浓度检测仪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。知识点二、欧姆定律的应用第2节 欧姆定律4. 车重表 （1）图为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。知识点二、欧姆定律的应用第2节 欧姆定律（2）若车重表是由电压表改装而成，现将它并联在R1两端，则当车越重时，变阻器的滑片向下滑，电路中的电流变大，R1两端的电压变大，即车重表的示数将变大。【例题1】如图是一种自动测定油箱内油面高度的装置。其中R是滑动变阻器的电阻片，滑动变阻器的滑片P跟滑杆连接，滑杆可以绕固定点转动，则下列说法正确的是（    ）A．电路中R和R0是并联连接的 B．油量表是由电流表改装而成的C．油位越高，通过R0的电流越小 D．油位越低，R两端的电压越大D本节经典例题第2节 欧姆定律解析见下页知识结构第3节 电阻的测量 知识点一、伏安法测电阻第3节 电阻的测量方案二：使用滑动变阻器改变待测电阻两端的电压。串联一个滑动变阻器，移动滑片，就可以改变定值电阻两端的电压和流过的电流。电路设计如图所示。如图所示，当变阻器的滑片P向左移动时，变阻器连入电路的阻值变小，则待测电阻两端的电压变大，通过的电流也变大。【设计表格】知识点一、伏安法测电阻第3节 电阻的测量【进行实验】①根据电路图连接电路。②闭合开关，移动滑动变阻器的滑片来改变待测电阻两端的电压，记下相应的电压表示数和电流表示数并填在表中。③断开开关，整理器材，结束实验。④算出待测电阻的阻值大小及电阻的平均值并填入表中。知识点一、伏安法测电阻第3节 电阻的测量【数据处理】 将每次测量的电压值、电流值代入公式，分别求出待测电阻的阻值R1、R2 、R3，计算出它们的平均值。1.00.205.02.00.395.13.00.585.25.1 计算电阻的平均值: R =（5Ω+5.1Ω+5.2Ω）/3=5.1Ω知识点一、伏安法测电阻第3节 电阻的测量【分析与讨论】画出定值电阻的I-U图像，分析图像发现：当定值电阻两端的电压改变时，通过它的电流也随之而改变，但电压与电流的比值不变，即电阻不变，同时证明了导体的电阻是由自身的性质所决定的，与电压和电流无关。知识点一、伏安法测电阻第3节 电阻的测量 知识点二、伏安法测定小灯泡的电阻第3节 电阻的测量【数据处理】将每次测量的电压值、电流值代入公式，分别求出小灯泡的阻值R1、R2 、R3，发现灯丝的电阻值是变化的。【分析与讨论】画出小灯泡的I-U图像，发现小灯两端的电压与电流之比（电阻）不是一个定值；当小灯两端电压越大时，灯丝电阻越大。原因是当灯两端电压变大时，灯丝温度升高。知识点二、伏安法测定小灯泡的电阻第3节 电阻的测量“测小灯泡的电阻”和“测定值电阻阻值”的实验比较R=U/I多次测量分别计算出每次测量的电阻，然后求出平均值分别计算出每次测量的灯泡电阻，然后寻求普遍规律平均值为所求的电阻值当小灯两端电压越大时，灯丝电阻越大 知识点二、伏安法测定小灯泡的电阻第3节 电阻的测量1. 伏阻法测电阻（利用电压表测量）（1）方法一：① 把定值电阻R0和未知电阻Rx串联起来，如图所示。②用电压表分别测量出两者的电压U0、Ux。③计算出未知电阻Rx阻值的表达式为：I0 =Ix  知识点三、特殊方法测电阻第3节 电阻的测量（2）方法二：①如图所示，首先将开关S、S0闭合，读出电压表的示数，记为U；断开开关S0，读出电压表的示数为Ux。 ②计算：定值电阻R0两端的电压为U-Ux，则电路中的电流为： Rx阻值为： 知识点三、特殊方法测电阻第3节 电阻的测量 （R′为滑动变阻器的最大阻值） （3）方法三 ① 把未知电阻Rx和滑动变阻器R' 和串联起来，如图所示。 ②如图所示，滑片置于阻值最小的位置，闭合开关，记下电压表示数U1；滑片置于阻值最大的位置，记下电压表示数U2。③计算出未知电阻Rx阻值的表达式为：Ix = IR＇  知识点三、特殊方法测电阻第3节 电阻的测量 知识点三、特殊方法测电阻第3节 电阻的测量串联电路电流、电压、电阻的规律串联电路两端的总电压等于各串联用电器两端的电压之和。串联电路的总电阻等于各串联电阻之和。串联电路中，各电阻两端的电压与它们电阻的大小成正比。串联电路中电流处处相等。知识结构第4节 并联电路电流、电压、电阻的规律并联电路干路中的电流等于各支路的电流之和。并联电路中各支路两端的电压都相等。 并联电路总电阻的倒数，等于各并联电阻的倒数之和。并联电路中，各支路电流与支路电阻大小成反比。 知识结构第4节 1. 串联电路中电流的计算根据串联电路电流的规律，通过电阻R1的电流和通过电阻R2的电流相等，都等于I。电阻R1 两端的电压U1=IR1，R2两端的电压U2=IR2。根据串联电路电压的规律U = U1 + U2，有U = IR1 + IR2= I（R1+R2）可求得知识点一、欧姆定律在串联电路中的应用串联电路中通过某个电阻的电流或串联电路的电流，等于电源两端电压除以各分电阻之和。第4节  由欧姆定律可知： U1=IR1 U2=IR2 U=IR因为在串联电路中： U=U1+ U2 I=I1=I2所以 R=R1+R2 R=R1+R2结论：串联电路的总电阻等于各串联电阻之和。2. 理论推导：串联电路中总电阻与分电阻的大小关系知识点一、欧姆定律在串联电路中的应用第4节 结论：串联电路中各电阻两端的电压与它们电阻的大小成正比.因为 I1=I2由欧姆定律可知： U1=I1R1 U2=I2R2所以3. 串联电路的分压特点知识点一、欧姆定律在串联电路中的应用第4节 （1）动态电路就是指电路中的电流、电压或电阻发生了变化，一般情况下，都是反映在电流表与电压表示数的变化。大多都是下列几种情况下引起的：①滑动变阻器的滑片P的位置变化引起；②开关的断开或闭合引起；③电路出现的故障（短路和断路）引起。（2）分析动态电路用到的知识：①欧姆定律；串联电路中电流、电压及电阻的关系；②滑动变阻器的使用知识；电流表、电压表的使用知识；③短路与断路知识。4. 动态电路分析 知识点一、欧姆定律在串联电路中的应用第4节 定值电阻R1和R2并联，电源电压为U.并联电路各支路两端的电压相等 U1=U2通过电阻R1的电流为： I1=U1 /R1通过电阻R2的电流为： I2=U2 /R2并联电路的总电流1. 并联电路中总电流的计算知识点二、欧姆定律在并联电路中的应用 并联电路中干路电流等于各支路两端电压除以本支路电阻的和。 第4节  （1）并联电路中的总电阻在并联电路中，两个电阻R1和R2对电流的阻碍作用，也可以用一个电阻R替代，若通过这一个电阻的电流与原来两个电阻的总电流相同，则这个电阻R就叫这个并联电路的总电阻。 电流 I 相等2. 并联电路中的总电阻和分电阻的关系知识点二、欧姆定律在并联电路中的应用第4节 （2）理论推导：并联电路中的总电阻和分电阻的关系 由欧姆定律知： I1=U1/R1 I2=U2/R2 I=U/R 在并联电路中： U=U1=U2 I=I1+I2 结论：并联电路总电阻的倒数，等于各并联电阻的倒数之和。知识点二、欧姆定律在并联电路中的应用第4节 并联电路各支路两端的电压相等， U1=U2因为 U1= I1R1 U2= I2R2即 I1R1= I2R2所以3. 并联电路的分流特点结论：并联电路中，各支路的电流与支路电阻的大小成反比. 知识点二、欧姆定律在并联电路中的应用第4节 并联电路中电流表与电压表示数的变化主要由以下三个方面引起：①滑动变阻器的滑片P的位置变化引起；②开关的断开或闭合引起；③电路出现断路故障引起。4. 并联电路动态分析知识点二、欧姆定律在并联电路中的应用第4节 考点1 探究电流、电压和电阻的关系1. 如图所示，探究“电流与电压的关系”实验中，下列说法不正确的是( )CA. 探究电流与电压的关系时，需要控制导体的电阻一定B. 滑动变阻器可以起到改变定值电阻两端电压的作用C. 实验的结论是：电流跟电压成反比D. 多次实验是为了得到电流与电压之间的定量关系 返回  左保护电路如图所示（2）闭合开关，电流表示数为零，电压表示数等于电源电压，经检查电表完好，则电路故障可能是_____________________________________。排除故障，继续实验。  2正比5 1.5  返回考点2 欧姆定律及其应用 A       返回 AA. 电压表的示数越大 B. 电压表的示数越小C. 电流表的示数越大 D. 电流表的示数越小     返回  √       返回        返回7.［2024·宿迁］新房装修时，工人经常用普通量角器测量一些角度，不方便读数。小明根据所学的知识设计了电子量角器，电路如 （1）求电阻箱接入电路的阻值；        返回考点3 电阻的测量 （1）①用如图甲所示的电路测量镍铬丝的电阻，请用笔画线代替导线，将电路连接完整。【解】如图所示。     0.45 电流和电压成正比  0.52.8     返回主题 物理与科技创新 为响应国家创新驱动发展战略，激发青少年对科技创新的兴趣与热情，提升他们的科学素养和创新能力。某学校举办了以“探索未来，创新无限”为主题的科技创新大赛，鼓励青少年积极参与科技创新实践，探索未知领域，推动科技与生活的深度融合。 C   返回 D   返回 因器材的限制，利用该电路无法直接测出热敏电阻的阻值，小荣进行了如下实验：    B （2）热敏电阻和电阻箱的连接方式是______的；串联（3）第三步中“……”部分的操作是________________________________________； 调节电阻箱的阻值，使电流表示数保持不变 减小 【解】如图所示。 返回   800增大           返回