沪粤版九年级物理 14.2 探究欧姆定律（学习、上课课件）

14.2探究欧姆定律第十四章探究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，流经导体的电流与导体两端的电压有什么关系？实验设计和步骤：(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：实验次数电阻/Ω电压/V电流/A1510.221.50.3320.4知1－讲分析与论证：(1)数学方法观察发现：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。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，因为灯丝的电阻是变化的(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[中考·陕西]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3V，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：连接电路时，开关S应处于断开状态，才能保护电路。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3V，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3V，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1234电压表示数U/V1.01.52.02.5电流表示数I/A0.100.150.200.25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.[中考·怀化]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，记录实验数据见下表。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/V0.61.21.83.0电流I/A0.120.240.360.480.602.4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，流经导体的电流与导体的电阻有什么关系？实验设计和步骤：(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：实验次数电压/V电阻/Ω电流/A1250.42100.23150.13知2－讲

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

知2－练[江西二模]“探究导体中电流跟电阻的关系”的实验中，实验器材有电源(6V)，电流表、电压表、定值电阻(5Ω、10Ω、20Ω各一个)、开关、滑动变阻器(甲“50Ω1A”，乙“10Ω2A”)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”进行论证；二是根据实验数据描点画图，根据图像的特征进行论证。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，电阻两端的电压始终保持UV＝IR＝0.1A×20Ω＝……＝0.4A×5Ω＝2V，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＝5Ω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＝10Ω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，使电压表示数为____V时，读出电流表的示数。A2知2－练解析：将定值电阻由5Ω改接成10Ω，电阻增大，其两端的电压增大；探究电流与电阻的实验中应控制电压不变，即应保持电阻两端的电压2V不变，故应增大滑动变阻器两端的电压，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，使电压表的示数为2V，读出电流表的示数。知2－练(5)为完成整个实验，应该选取哪种规格的滑动变阻器：

______(填“甲”或“乙”)。甲知2－练

知2－练2.[中考·锦州]小明利用4节新干电池，阻值分别为10Ω、20Ω、30Ω、40Ω、50Ω的定值电阻，铭牌上标有“20Ω1A”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)小明连接好如图甲所示的电路，检查时发现电路中有一处连接错误，请你在错误的导线上画“×”，并用笔画线代替导线，将电路连接正确。解：如图所示。知2－练(2)电路改接正确后，闭合开关前，滑动变阻器的滑片应滑到最_____(填“左”或“右”)端。左知2－练(3)小明将10Ω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4V，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10Ω的定值电阻换成20Ω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”)4V，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4V，记录电流表的示数。大于左知2－练(4)当小明将50Ω的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4V，则原因可能是______________________________(写出一条即可)。(5)完成实验探究后，小明得出结论：当导体两端的电压一定时，通过导体的电流与导体的电阻成______。所选滑动变阻器的最大阻值太小(或电源电压过大)反比知3－讲知识点欧姆定律及其理解3

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

知3－练

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

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

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