初中物理粤沪版九年级上册第十四章 探究欧姆定律14.2 探究欧姆定律完美版ppt课件

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1 4 . 2探究欧姆定律
如果要使灯泡亮度改变有何办法？
思考：相同的灯泡，但发光程度不同，说明流过它们的电流不同。哪么电流可能和什么因素有关呢？
1. 通过实验探究出电流与电压的关系，能说出在电阻一定时，电流与电压的关系。 2. 通过实验探究出电流与电阻的关系，能说出在电压一定时，电流与电阻的关系。 3.通过实验探究电流跟电压和电阻的关系，分析归纳出欧姆定律；理解欧姆定律的内容。
电压是产生电流的原因，电压越高，电流可能越大。
问题：流过导体的电流与导体的电阻及加在它两端的电压存在怎样的定量关系呢？
电阻表示导体对电流的阻碍作用，电阻越大，电流可能会越小。
一、探究电流与电压的关系
我们已经知道，电路中的电阻或电压发生变化时，电路中的电流就会发生变化。那么，电路中的电流跟电压、电阻之间究竟存在怎样的关系呢?让我们通过实验进行探究。
用控制变量法研究电流、电压、电阻三个物理量之间的变化关系时，可先保持电阻不变，研究电流跟电压间的变化关系:再保持电压不变，研究电流跟电阳间的变化关系，这样就可得到三个量之间的变化关系了。
若电阻一定，电流与电压存在什么关系？
电压越高，电流可能越大。
探究电流与电压、电阻的关系
研究问题，先要明确研究对象。这里的研究对象是电阻R，研究通过这个电阻的电流、电阻两端的电压及电阻大小三者之间的关系。
为了测量通过电阻R的电流和它两端的电压，某同学设计了如图14－10(a)所示的部分电路图，并画出了如图14－10(b)所示的实验电路图。
你同意他的实验方案吗?请讨论一下，在电路中接入滑动变阻器R′的作用是什么?
改变电阻两端的电压，从而进行多次实验
1. 保持电阻R不变，研究电流I随电压U变化的情况。
从图中选择所需器材。取一个定值电阻R，如R＝5Ω，按图(b)所示的实验电路图连接电路。
测电阻两端电压，选择什么器材？如何改变电阻两端电压？怎么操作？测通过电阻的电流，选择什么器材？实验过程中的不变量是什么，如何控制其不变？滑动变阻器在实验中起到什么作用？
闭合开关，调节滑动变阻器R′，使电阻R两端的电压成整数倍变化(想想为什么)，如使U等于2V、4V、6V等。
读出在各种不同电压下电流表的示数，并填入表一中。
分析上述数据，可以得出结论：
二、探究电流与电阻的关系
若电压一定，电流与电阻存在什么关系？
电阻越大，电流可能越小。
在电路中如何改变电阻，选用什么器材？怎么操作？如何使电阻两端电压不变，如何控制其不变？滑动变阻器在实验中起到什么作用？
2. 保持电压U不变，研究电流I随电阻R变化的情况。
实验时，依次把5Ω、10Ω和15Ω的电阻器接入电路，调节滑动变阻器R′，使R两端的电压保持某一定值(如6 V)，测出接入不同电阻器时的电流值，并填入表二中。
实验中，你是怎样保持电阻R两端的电压不变的? 请与同学交流。
实验中根据串联电路的分压原理， 通过改变滑动变阻器的阻值保持电阻R电压不变。
这个规律叫做欧姆定律。
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，那么欧姆定律可以用公式表示为
上式中，I、U、R 的单位分别为A、V、Ω。
注意：欧姆定律反映同一时刻、同一段电路中 I、U、R 之间的关系。
欧姆定律反映了一段导体中的电流跟加在这段导体两端的电压和这段导体电阻之间的定量关系，知道了其中的两个量，就可以算出第三个量。在应用欧姆定律计算电压和电阻时，常用以下变换式
应用欧姆定律时，公式中的 I、U、R 应是同一段导体上的电流、电压和电阻。
用公式进行计算的一般步骤：
(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)。
某数控机床(图14－12)照明灯的电压是36 V，它正常工作时灯的电阻是54 Ω。通过照明灯的电流是多少?
分析：首先应根据题意画出电路图，并在图上标明已知量的符号、数值和未知量的符号，明确已知量和所求量；然后应用欧姆定律解题。
(2)列出已知条件和所求量；
已知：U＝36V，R＝54 Ω。求：I。
　1. 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0.6 A。已知该灯泡正常发光时的电阻是20 Ω，求灯泡两端的电压。
UL＝ILRL ＝0.6 A×20 Ω ＝12 V
解：IL＝I＝0.6 A
根据变形公式U＝IR得
2. 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0.11 A，再用电压表测得灯泡两端的电压是220 V，试计算灯丝正常发光时的电阻值。
3. 加在某一电阻器两端的电压为5V时，通过它的电流是0.5A，则该电阻器的电阻应是多大？如果两端的电压增加到20V，此时这个电阻器的电阻值是多大？通过它的电流是多大？
因为电阻是导体本身的一种性质，因此电阻的大小与电压、电流的大小均无关系，所以“电阻与电压成正比，与电流成反比”这种说法是错误的。
我们现在学习的欧姆定律公式，看上去是那么简单，可是，当年作为中学教师的欧姆，却为了总结出这个规律花费了十多年的心血。当时的实验条件很差，没有测量电流的仪器，电源的电压也很不稳定，但欧姆凭着自己不懈的努力和少年时期在作坊里练出的一双巧手，经历无数次的失败，才制成了比较精确的测量电流的仪器。
经过多年的潜心研究，欧姆终于取得了成功。他的研究成果发表于1826年，但当时的物理学界并不重视。后来，随着对电的研究的深入，人们最终认识到这一成果的重要性，欧姆也被聘为大学教授，并获得英国皇家学会的奖章。
1.电流与电压、电阻的关系 (1) 电流与电压的关系：保持_______不变时，电流与电压成_______。 (2)电流与电阻的关系：保持_______不变时，电流与电阻成_______。
2．一导体接到电路中 ，如果把它两端的电压增大到原来的三倍，下列说法中正确的是 ( )　 A．它的电阻是原来的三倍 　 B．它的电流保持不变　 C．它的电流是原来的三分之一 　 D．它的电流是原来的三倍
3. 如图所示是研究电流与电压、电阻关系的电路图，实验分“保持电阻不变”和“保持电压不变”两步进行，在“保持电阻不变”这一步实验时应该(　　) A.保持R2滑片的位置不变 B.保持R2两端的电压不变 C.保持R1不变，调节R2滑片到不同 的适当位置 D.保持电路中电流不变
4. 关于欧姆定律，下列说法正确的是 (　　) A.通过导体的电流越大，这段导体的电阻就越小 B.导体两端的电压越高，这段导体的电阻就越大 C.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 D.导体的电阻与电压成正比，与电流成反比
5. 如图所示为A、B两个导体的I－U图线，由图线可知 (　　) A.RA＞RB B.RA＜RB C.RA＝RB D.无法确定
1. 为探究电阻R中的电流与电压的关系，某同学将实物连接成如图所示的电路。请你指出其中连接的错误之处，并加以改正。
错误之处： ①电流表正负接线柱接反了； ②电压表并联在了滑动变阻器和定值电阻两端。
2. 某导体两端的电压为3 V时，通过它的电流为200 mA，这个导体的电阻有多大?现将电压增加到6V，若用有0~0.6A、0~3A两种量程的电流表来测量导体中的电流，应选用哪一种量程?
3.手电筒里装有两节千电池，串接后的电压是3 V。如图是手电筒的结构解剖图。用手上推金属滑键，接通电路，小灯泡发光时的电阻是12Ω，求手电筒发光时通过小灯泡的电流。
4. 图14－16是某同学探究导体的电流与电阻的关系时所用的实验电路。在实验过程中，他将10Ω的定值电阻更换为15 Ω的定值电阻，闭合开关后，为了保持定值电阻两端的电压不变，他接下来要进行的操作是( )。 A. 减少电池的节数 B.将滑动变阻器滑片P向左移动 C.将滑动变阻器滑片P向右移动 D.记录电流表和电压表的示数
请你在生产、生活实践中了解载重汽车、小汽车、拖拉机、起重机、推土机等机械的功率，并与同学进行交流。