初中物理1 欧姆定律教学ppt课件
展开是形成电流的原因,而 对电流有阻碍作用。
电压、电阻怎样影响电流的的大小?电流与电压、电阻之间有什么具体关系?
1、探究电流与电压的关系:
小灯泡在使用两节干电池(3V)比使用一节干电池 (1.5V)时亮。
同一小灯泡(电阻一定)两端的电压增大,通过的 电流也增大。
一、实验:研究电流与电压、电阻的关系
即电阻一定导体中的电流跟导体两端的 电压成正比。
(1)在探究导体中的电流跟导体两端的电压的关系时,应采用什么方法和原理?
(2)实验中应选择哪些器材?电路图怎样设计?
控制变量法。保持电阻不变,多次改变电阻两端的电压,测出对应电流值,由多组实验数据研究电流与电压是否成正比。
电源、开关、导线、电阻
滑动变阻器——测多组数据
(1)按电路图连接电路; 连接过程
(2)保持电阻 R=10Ω 不变,调节滑动变阻器使电阻两端的电压分别为 1V、2V、3V,读出此时相应的电流值;
(3)把数据填入表格中;
0.1 0.2 0.3
(4)分析数据,得出结论 。
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。
提示:研究电流与电阻关系时,电阻两端的电压怎么办?
猜想:在电压不变的情况下,导体中的电流跟导体的电阻 成反比。
电路中的电阻越小,通过的电流越大。
电阻变小,灯泡变亮,说明电流变大。
在电压不变的情况下,导体中的电流跟导体的电阻成反比。
在上述连接电路的基础上,怎样操作?
(1)调节滑动变阻器使电阻两端的电压保持 U=3V(或2V)不变,电阻分别换用为 R=5Ω、10Ω、15Ω,读出此时相应的电流值;
(2)把数据填入表格中;
(3)分析数据,得出结论。
0.6 0.3 0.2
1、在研究电流与电压、电阻关系时,分别利用控制变量法控制了哪些物理量?2、实验中,滑动变阻器的作用是什么?
(1)在研究电流与电压关系时,控制了电阻不变。
(2)在研究电流与电压关系时,改变电阻中电流和两端电压。
(3)在研究电流与电阻关系时,保持电阻两端的电压不变。
(2)在研究电流与阻关系时,控制了电阻两端电压不变。
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,这个结论叫欧姆定律。
1、德国物理学家 经过大量的实验得出了:
2、欧姆定律的数学表达式:
电压,单位:V
3、“同体性”和“同时性”
(1)“同体性”是指I、U、R三个物理量必须对应于同一导体,不能将不同导体的I、U、R值代入公式计算。
同一时刻,不同导体物理量,符号要用不同脚标进行区别!
(2)“同时性”指U和I必须是导体上同时刻的电压和电流值,否则不能代入公式计算。
同一个对象,在不同时刻下的物理量,符号要用不带撇和带撇进行区别!
用于计算导体两端的电压
公式只是提供了计算电阻的一种方法,不能说与电压成正比,与电阻成反比。
电阻是导体本身的一种性质,与导体两端的电压、导体通过的电流大小无关。导体电阻的大小取决于导体的材料、长度、横截面积。
例1、一辆汽车的车灯,灯丝电阻为30Ω,接在12V的电源两端,求通过这盏电灯的电流。
解:U=12V,R=30Ω,
5、利用欧姆定律及变形公式计算
应用1:已知电压、电阻,求电流
应用2:已知电阻、电流,求电压
例2:在如图所示的电路中,调节滑动变阻器 R’,使灯泡正常发光,用电流表测得通过它的电流值是0.6A,已知该灯泡正常发光时的电阻是20Ω,求灯泡两端的电压。
解:I=0.6A,R=20Ω,
U=IR=0.6A×20Ω=12V
应用3:已知电流、电压,求电阻
例3:某同学用一只电流表和灯泡串联,测得它正常发光时的电流是0.18A,再用电压表测得灯泡两端的电压是220V,试计算灯丝正常发光时的电阻值。
解:I=0.18A,U=220V,
例4:在如图所示的电路中,电源电压是20V。调节滑动变阻器R2,使灯泡正常发光,用电流表测得通过它的电流值是0.6A。已知该灯泡正常发光时的电阻是20Ω,求变阻器两端的电压。
解:IL=IP=I=0.6A RL=20Ω
灯泡L两端的电压UL=ILRL=0.2A×20Ω=12V
根据串联电路电压特点可得:
UP=U-UL=20V-12V=8V
(1)读题、审题(注意已知量的内容);(2)根据题意画出电路图;(3)在图上标明已知量的符号、数值和未知量的符号;(4)选用物理公式进行计算(书写格式要完整,规范,注意做到“三步曲”)。
用公式进行计算的一般步骤:
实验:探究电流与电压、电阻的关系
通过导体的电流与导体两端的电压成正比,与导体的电阻成反比
注意统一性、同一性、同时性
考点1:探究电流与电压、电阻的关系
(2020·龙东)探究电流与电压的关系实验中,小伟设计了如图所示的电路。
(1)请你帮助他们用笔画线代替导线将图乙实物图连接完整;
(2)小伟首先把5Ω的电阻接入电路,闭合开关后,应将滑动变阻器的滑片缓缓向 (左或右)端移动,直到电压表示数恰为1V,电流表示数如图所示。此时电流的大小为 A;
(3)小伟不断调节滑动变阻器的滑片,多次改变电阻两端的电压并记录对应的电流值如表,由此可以归纳出结论是 。
电阻不变时,电流与导体两端的电压成正比
(2020·苏州)小明用如图甲所示电路探究电流与电阻的关系,电源电压3V,电阻R有4个阻值(5Ω、10Ω、15Ω、25Ω)供选用,滑动变阻器Rp规格为“10Ω 2A”。
(1)开关闭合前,应将滑动变阻器滑片P移到最 (左/右)端;闭合开关后,小明发现电流表、电压表示数均为0,他将一根导线的一端接电源正极,另一端依次试触a、b、c、d各接线柱,当接触到d时,电压表开始有示数且为3V,电流表示数仍为0,经进一步检查,电流表及各接线处均完好,则电路中所有可确定的故障是 。
滑动变阻器RP(cd间)断路
(2)排除故障并将问题元件进行同规格更换,此时R的阻值为5Ω.闭合开关,调节滑片P,使电压表示数到达某一数值,此时电流表示数如图乙所示,该示数为 A.接着将R阻值换成10Ω,向 (左/右)端移动滑动变阻器滑片,以保持电压表的示数不变。
(3)将R阻值换成15Ω重复上述操作。三组数据如表所示,由此可得:电压一定时,电流与电阻成 。为提高结论的可靠性,换用阻值为25Ω的电阻继续上述实验,是否可行? (可行/不可行)
(2020·荆门)将电阻R和灯泡L接在图甲所示的电路中,电源电压保持不变。图乙为电阻R和灯泡L的I—U图象。闭合开关S,电流表示数为0.3A,则电源电压和电阻R的大小分别是( )
考点2:欧姆定律的计算
8V 6.67ΩB.12V 20ΩC.8V 20ΩD.12V 10Ω
(2020·眉山)如图所示,R1为定值电阻,R2为滑动变阻器,电源电压保持不变,闭合开关S后,滑片P从a端滑到b端,电流表示数I与电压表示数U的变化关系如图乙所示。求:电源电压。
解:定值电阻与滑动变阻器串联,电压表测变阻器的电压,电流表测电路的电流。滑片P在a端时,只有定值电阻连入电路中,此时的电流最大,由图乙知:I1=0.6A,由欧姆定律,电源电压U=I1R1=0.6A×R1﹣﹣﹣﹣﹣①当滑片在b端时,变阻器的最大电阻与定值电阻串联,电路的电流最小,由图乙知,I2=0.2A,电压表示数为:UV=2V,根据串联电路的规律及欧姆定律,电源电压:U=I2R1+UV=0.2A×R1+2V﹣﹣﹣﹣﹣②由①②得:R1=5Ω,代入①得:电源电压U=3V。
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