九年级物理全册 第十七章 欧姆定律课件 （新版）新人教版.ppt

第十七章欧姆定律 1 电流跟电压 电阻的关系 1 在电阻一定的情况下 通过导体的电流与导体两端的电压成 2 在电压一定的情况下 通过导体的电流与导体的电阻成 正比 反比 2 欧姆定律 1 内容 导体中的电流 跟导体两端的电压成 跟导体的电阻成 2 表达式 3 应用 利用测量电阻 正比 反比 4 滑动变阻器的作用 保护电路 改变 和通过它的电流 以便多次测量求平均值 减小实验误差 被测电阻两端的电压 3 欧姆定律在串 并联电路中的应用 1 串联 电流大小等于电源两端电压除以 之和 相互影响性 电路中的一个电阻改变时 电路中的 及另一个电阻两端的电压都会随之改变 2 并联 当并联电路中一个支路的电阻改变时 这个支路的电流会 干路电流会变化 但另一个支路的电流和电压 各分电阻 电流 变化 都不变 读 练 1 练一练 欧姆定律的计算如图 电压表的示数为10v 电流表的示数为0 5a 则电阻r为 20 2 议一议 电阻的测量如图为伏安法测电阻的电路图 为了保护电路 连接电路时开关必须 滑动变阻器必须放在 当滑动变阻器向右移动时 电压表的示数 电流表的示数 断开 阻值最大端 变小 变小 考点1欧姆定律的理解和应用1 应用 2 注意三个 性 3 解电路计算题的一般思路 1 四个弄清 2 画电路图 在图中标出已知量的符号 数据和未知量的符号 3 电路分析 寻找已知量与未知量的关系 抓住电路中不变量 例如 电源电压恒定 定值电阻 和变化的量 4 根据串 并联电路特点及欧姆定律列方程求解 失分盲点 由r 误认为电压越大或电流越小 电阻越大 导体的电阻与电压和电流无关 因为导体的电阻是导体本身的一种性质 它的大小只跟导体的材料 长度 横截面积及导体的温度有关 示范题1 2014 孝感中考 在图甲所示的电路中 电源电压为6v且保持不变 电阻r1的阻值为30 同时闭合开关s和s1 电流表的示数如图乙所示 求 1 通过电阻r1的电流 2 电阻r2的阻值 解题关键 解决本题抓住以下关键 关键1 明确电路结构 同时闭合开关s和s1时 两电阻并联 电流表测干路电流 关键2 利用i 可算出电流 关键3 知道并联电路中干路电流等于各支路电流之和 解析 本题考查欧姆定律的计算 1 因并联电路中各支路两端的电压相等 所以 通过电阻r1的电流 i1 0 2a 2 因并联电路中干路电流等于各支路电流之和 即i i1 0 2a 所以 图中电流表的量程为0 3a 分度值为0 1a 干路电流i 0 8a 通过电阻r2的电流 i2 i i1 0 8a 0 2a 0 6a 则r2的阻值 r2 10 答案 1 0 2a 2 10 示范题2 2015 莱芜中考 随着社会的发展和科技的进步 电路元件在各行各业得到广泛的应用 其中热敏电阻就是其中之一 热敏电阻的阻值会随温度的改变而改变 图甲是用热敏电阻测量环境温度的电路 电路中电流表的量程为0 0 02a 滑动变阻器r的铭牌上标有 150 0 3a 字样 rt为热敏电阻 其阻值随环境温度变化关系如图乙所示 电源电压保持不变 请完成下列小题 1 将此电路放入温度为20 的环境中 闭合开关s 调节滑片p 使滑动变阻器接入电路的电阻r 100 此时电流表的读数为0 01a 求电源电压 2 若环境温度为40 时 要保证整个电路元件的安全 求滑动变阻器的变化范围 3 此电路能测量的最高环境温度为多少 解题关键 解答本题要注意以下关键 关键1 明确r与rt的连接方式及电流表的作用 关键2 明确串联电路的电流 电压 电阻关系 关键3 应用欧姆定律求解相应的电流 电阻 关键4 根据图乙查找rt阻值与对应的温度 最高环境温度下rt的阻值最小 电路中电流最大 解析 1 由图甲知 滑动变阻器与热敏电阻串联 电流表测电路中电流 由图乙知 温度为20 时 热敏电阻rt 400 电源电压u i rt r 0 01a 400 100 5v 2 由图乙知 温度为40 时 热敏电阻r t 200 由电流表量程知电路允许的最大电流i最大 0 02a 电路中最小电阻r最小 250 滑动变阻器的最小阻值 r滑最小 r最小 rt 250 200 50 所以滑动变阻器的变化范围是50 150 3 热敏电阻阻值越小 环 境温度越高 电路中电流越大 当电路中电流最大为0 02a时 热敏电阻的阻值rt最小 r最小 r滑最大 250 150 100 由图乙可知该电路能测量的最高环境温度为50 答案 1 5v 2 50 150 3 50 知识拓展 纯电阻电路和非纯电阻电路 1 纯电阻电路就是在通电的状态下 只有发热而没有对外做机械功的电路 例如 电灯 电烙铁 电熨斗等的电路 2 非纯电阻电路是指在通电状态下除了发热以外 还对外做功的电路 例如 电动机 电风扇等的电路 考点2动态电路的分析1 含滑动变阻器的串联电路 2 含滑动变阻器的并联电路 3 开关型的动态电路 4 实际应用中的变阻器 示范题3 2015 兰州中考 如图所示 电源电压不变 闭合开关s 向下移动滑片p 以下说法中正确的是 a 灯泡l变亮b 电压表v1的示数变大c 电流表a的示数变大d 电压表v2的示数变小 解题探究 解答本题时思考以下问题 1 题图中的灯泡l 滑动变阻器是以什么连接方式接入电路中的 2 电流表和两个电压表的测量对象分别是什么 3 变阻器的滑片向下移动时 电路中的电流大小如何变化 怎样判断灯泡 滑动变阻器两端的电压变化 提示 1 采用理想化 去电压表 法 可判断出灯泡l 滑动变阻器是串联的 2 电流表测量串联电路中的电流 电压表v1测量滑动变阻器r两端的电压 电压表v2测量滑动变阻器r及灯泡l两端的电压 等于电源电压 3 滑片向下移动时 电路中总电阻增大 根据欧姆定律可判断电路中电流减小 根据ul irl可判断灯泡rl两端的电压ul减小 可根据ur u电源 ul或串联电路中的电压分配与电阻的关系来判断滑动变阻器两端的电压变化 解析 选b 本题考查电路的动态分析 用 去电压表 法分析电路可知 灯泡l与滑动变阻器r串联 电压表v1测量滑动变阻器两端的电压 电压表v2测量灯泡和滑动变阻器两端的总电压 即电源电压 故v2示数不变 选项d错 滑片向下滑动 滑动变阻器接入电路中的电阻变大 电路总电阻变大 故电路中电流变小 灯泡变暗 选项a c错 选项b分析方法有两种 方法一 电路中电流变小 由u ir可知 灯泡两端电压变小 由u电源 ul ur可知滑动变阻器两端电压变大 方法二 根据 在串联电路中 电阻越大 其两端分得的电压越大 的原理 滑动变阻器电阻变大 其两端电压也变大 选项b正确 示范题4 2015 福州中考 如图所示 电源电压不变 闭合开关s 当滑动变阻器滑片p向右移动时 a 电流表a1示数变小 电压表v示数变小b 电流表a2示数变大 电压表v示数变大c 电压表v示数与电流表a1示数比值不变d 电压表v示数与电流表a2示数比值不变 解题关键 解答本题抓住以下关键 关键1 识别电路的连接方式 关键2 明确电流表和电压表分别测量哪个用电器的电流和电压 关键3 明确滑片p向右端滑动的过程中 滑动变阻器连入电路中的电阻如何变化 解析 选c 本题考查动态电路分析 由题图可知 两电阻并联 电流表a1测量通过电阻r1的电流 电流表a2测量干路电流 电压表测量电源电压 当p向右移动时 电压表示数不变 a和b均错误 r2接入电路的阻值增大 电压表v示数与电流表a1示数比值即电阻r1的阻值是不变的 c正确 d错误 示范题5 2014 眉山中考 如图所示电路 开关s2由断开到闭合的过程中 下列有关说法正确的是 a 电压表示数不变 电流表示数变大b 电压表示数变大 电流表示数变小c 电压表和电流表的示数的比值不变d 电压表和电流表的示数的比值变大 解题探究 解答本题时思考以下两个问题 1 开关s2断开时两电阻是串联还是并联 2 开关s2闭合时电路是如何连接的 提示 1 串联 2 只有r1工作的简单电路 解析 选c 由电路图可知 开关s2断开时两电阻串联 开关s2闭合时电路为r1的简单电路 电压表测r1两端的电压 电流表测电路中的电流 因串联电路中总电阻等于各分电阻之和 所以 开关s2由断开到闭合的过程中 电路中的总电阻变小 电路中的电流变大 即电流表的示数变大 故b不正确 由u ir可知 r1两端的电压变大 即电压表的示数变大 故a不正确 因电压表和电流表的示数的比值等于定值电阻r1的阻值 所以 电压表和电流表的示数的比值不变 故c正确 d不正确 知识拓展 动态电路分析题的解答方法当电路中某些因素发生变化 电路中物理量变化情况分析的练习题 主要包括两方面 滑片移动型和开关闭合型 滑片移动型就是滑动变阻器滑片移动引起电路中电流 电压等物理量的变化 开关闭合型是由于开关闭合和断开引起电路的变化导致个别物理量的变化问题 此类题的解答方法 首先要弄清电路的连接方式 也就是串联还是并联 同时画出对应的等效电路图 电压表相当于断路 去掉该路 电流表相当于导线 闭合的开关相当于导线 断开的开关相当于断路 去掉该路 再看电路中电阻的变化情况 由局部想到总电阻的变化 最后要根据串联和并联电路特点以及欧姆定律 电功率公式来分析电压 电流的关系 考点3串 并联电路中电流 电压 电阻的关系 提分技法 1 串联 分压原理 串联电路中各电阻两端的电压与其阻值成正比 即 2 并联 分流原理 并联电路各支路中的电流与其电阻成反比 即 示范题6 2015 安徽中考 图示电路中 电源电压不变 r1为定值电阻 r2为滑动变阻器 闭合开关s 移动滑片p 多次记录电压表示数u和对应的电流表示数i 则绘出的u i关系图像正确的是 解题关键 解答本题抓住以下关键 关键1 明确电路的连接方式 关键2 知道电流表和电压表分别测量哪个用电器的电流和电压 解析 选a 本题结合图像考查串 并联电路中电流 电压 电阻的关系 由图知 变阻器与r1串联 电压表测量变阻器两端的电压 电流表测量电路中的电流 设定值电阻的阻值为r 电源电压为u总 变阻器两端的电压为u 则u u总 ir 变形可得u ri u总 这是典型的一次函数 所以图像为直线 且方向向下 知识拓展 串联和并联电阻关系的推导 1 串联电路中电阻关系的推导 i1 i2 i串u1 u2 u串i1r1 i2r2 i串r串r1 r2 r串 2 并联电路中电阻关系的推导 u1 u2 u并i1 i2 i并 示范题7 2015 泰州中考 如图甲是灯泡l和电阻r的i u关系图像 灯丝电阻受温度的影响 温度越高电阻越大 将l和r以两种不同的方式接在同一电源上 如图乙和丙 若乙图中u1 u2 m 丙图中i1 i2 n 则下列关系式中正确的是 解题关键 解答本题抓住以下关键 关键1 知道灯泡的电阻受温度的影响 关键2 知道串 并联电路中电流与电压的关系 解析 选c 本题结合图像考查串 并联电路中电流 电压 电阻的关系 根据串联分压跟电阻成正比 并联分流跟电阻成反比 如果是两个定值电阻 则b正确 但由于灯泡l的电阻随温度的升高而变大 即随着灯泡两端电压的升高电阻会变大 因此图丙中灯泡l的电阻比图乙中的电阻大 可见c正确 主题一电流与电压和电阻的关系 实验方法 实验电路 控制变量法 实验关键 1 探究电流与电压的关系 思路 保持 不变 改变电压 如选用同一个定值电阻 通过调节 改变电阻两端的电压 记录电压值与对应的电流大小 2 探究电流与电阻的关系 思路 保持 不变 改变电阻 更换不同阻值的定值电阻 调节 使定值电阻两端的电压保持不变 电阻 滑动变阻器 电压 滑动变阻器 要点探究 1 实验中滑动变阻器的作用是什么 提示 保护电路 通过调节滑片来改变定值电阻两端的电压 2 如何选择电流表和电压表的量程 提示 根据电源电压选择电压表 电压表量程大于电源电压 不能估测电源电压时 用试触法选择电流表 为了提高测量的精确度 尽量选用小量程 3 实验中应注意哪些事项来保护电路 提示 连接电路时开关必须断开 滑动变阻器的滑片必须放在阻值最大端 在改变电压时 要用眼睛观察电压表的示数 调到合适的值 4 在探究电流与电阻的关系时 如何改变电阻值 提示 通过 换 的方式改变电阻值 即先在电路中接入一个5 电阻 测量完毕 把5 电阻拆下来 换上一个10 电阻 测量完毕 再把10 电阻拆下来 换上一个15 电阻 示范案例 2015 临沂中考 如图甲所示是 探究电流与电压 电阻关系 实验的实物连接图 1 实验中为保护电路元件 闭合开关前 滑动变阻器的滑片p应该滑动到 选填 左 或 右 端 2 在探究电流与电压的关系时 闭合开关 保持ab间的电阻不变 调节滑动变阻器滑片的位置 测出对应的电流和电压 根据实验数据画出电流随电压变化的图像 如图乙所示 分析图像可以得出结论 3 在探究电流与电阻关系时 实验操作过程中如果只是把ab间电阻由10 换成15 后 为保持 表的示数不变 应将滑动变阻器滑片向 选填 左 或 右 移动 解析 本题考查欧姆定律的探究实验 1 为了保护电路元件 闭合开关前 滑动变阻器的滑片p应该滑到阻值最大处即右端 2 从图像中可以看出 电阻不变时 通过导体的电流与导体两端的电压成正比 3 在探究电流与电阻的关系时 必须保持导体两端的电压不变 所以当把电阻由10 换成15 后 应移动滑片 保证电阻两端的电压不变 根据串联电路的电压分配可知 把10 电阻换成15 后 电阻两端的电压变大 所以应该向右移动滑片 减小电阻两端的电压 答案 1 右 2 电阻不变时 通过导体的电流与导体两端的电压成正比 3 电压右 备选例题 1 2014 泰州中考 如图甲所示是 探究电流与电压 电阻关系 的实验电路 其中r是定值电阻 1 电路中有一根导线的连接不适宜 需要改接 请在这根导线上打 并画出改接的导线 闭合开关前 应将滑动变阻器的滑片p移到最 选填 左 或 右 端 2 闭合开关 三次调节变阻器 得到表中的数据 由这些数据 可看出电流与 的关系 可概括出结论 3 在探究电流与另一个物理量的关系时 需要多次更换 并且每次更换后都要调节变阻器 使电压表的示数 选填 增大 减小 或 不变 4 小明根据自己的想法设计了另一种实验电路 如图乙所示 其中 mn是一根金属电阻丝 q是一个金属夹 主要实验步骤是 先将q移到最左端 再调节滑动变阻器 确保电流不超过电流表所选用的量程 然后从左向右且有间隔地改变金属夹的位置 得到表中的数据 最后分析数据得出结论 但是 由小明的实验 虽然可看出 电阻越大电流越小 但无法得到 电流与电阻成反比 的关系 可得 电压越大电流越小 但这个结论明显是错误的 请分析小明的实验 具体指出存在问题 解析 1 由于电源是两节干电池 电压不超过3v 因此电压表应选0 3v的量程 闭合开关前滑动变阻器的滑片应置于最大阻值处 2 由表格中的数据可知 电压与电流之比为定值 所以电阻一定时 导体中的电流与导体两端的电压成正比 3 在探究电流与电阻的关系时 应保持电压不变 改变定值电阻的阻值 得出电流与电阻的关系 4 要得到电流与电阻成反比的结论 在探究时必须保持电阻两端的电压不变 而小明没有调节滑动变阻器使金属丝两端的电压不变 由于没有保持金属丝的电阻不变 由于金属夹的移动 使电压变大的同时 金属丝的电阻随之增大 因此会得出 电压越大电流越小 的错误结论 答案 1 如图所示右 2 电压 电阻一定时 导体中的电流与导体两端的电压成正比 3 定值电阻不变 4 要得出电流与电阻成反比的结论 实验时需使电压表示数不变 没有固定q的位置 即没有保持金属丝的电阻不变 2 2014 河北中考 探究 电流与电阻的关系 器材有 滑动变阻器 开关 电源 电压恒为6v 各一个 电流表 电压表各一块 三个定值电阻 10 15 20 导线若干 1 图甲是小明连接的实物电路 图中有一根导线连接错误 请你在连接错误的导线上打 并补画出正确的连线 2 电路连接正确后 闭合开关前 滑片应置于 选填 a 或 b 端 3 闭合开关后 移动滑片 使与电阻 20 并联的电压表示数为4v 读出电流表示数 再分别改接15 10 的电阻 重复上述实验 收集的实验数据如下表所示 老师告诉小明有一组数据误差较大 便找来一个5 的电阻让他再测一组数据 当他把5 的电阻接入电路时 要使电压表示数仍为4v 实验不能继续进行 其原因是 改变连接后 当电压表示数仍为4v时 电流表示数为 a 如图乙所示 综合分析数据可得 电压一定时 解析 本题考查电流与电阻 电压的关系 欧姆定律 电路连接 故障的判断 利用数据得出结论 1 分析电路可知 电阻r被短路 所以更改电路的连接要从与电阻相连的线入手 考虑到电压表与电阻r并联 更改电路后 电压表处也不能出现新的故障 2 要使滑动变阻器连入电路中的电阻最大 滑片要在远离有接线的下接线柱 所以滑片要在a端 3 电压表示数为4v 电阻r 5 时 电流为0 8a 超过了电流表的最大示数0 6a 所以电流表要改换0 3a的量程 图乙中指针对应的电流为0 8a 综合分析表中的数据可得 电压一定时 通过导体的电流与电阻成反比 答案 1 如图 2 a 3 超过了电流表所选的量程0 8导体中的电流跟导体的电阻成反比 互动探究 小明又利用上述实验器材探究 电流与电压的关系 将滑片从一端移到另一端的过程中 收集的实验数据填入了下表中 1 分析表中数据可得 电阻一定时 2 分析可知 小明使用的变阻器的最大阻值为 解析 1 电阻一定时 通过导体的电流与电压成正比 2 电路中电流最小时 滑动变阻器接入电路中的电阻最大 利用第一列数据进行计算 滑动变阻器两端电压为u2 u u1 6v 2v 4v 最大阻值r2 20 答案 1 通过导体的电流与电压成正比 2 20 主题二伏安法测电阻 实验原理 实验电路 测量器材 测电流 测电压 电流表 电压表 要点探究 1 此实验中为什么要串联一个滑动变阻器 提示 在电路中串联一个滑动变阻器 可以防止电流过大 对电路元件起到保护作用 调节电阻两端的电压和通过它的电流 以便于多次测量 2 怎样减小实验误差 使测量值更接近真实值 提示 至少做三次实验 根据公式r 算出三个阻值r1 r2 r3 填入表中 为了减小实验的误差 要进行多次测量求平均值 即r 3 实验中电压表 电流表的量程应怎样选择 提示 用估测法选择 如果是两节干电池 电压表选0 3v量程 待测电阻10 左右 电流表选0 0 6a 4 实验时 每次读数后开关为什么要及时断开 提示 因为导体电阻的大小除由导体本身因素决定外 还与温度有关 当电流通过导体时 导体因发热而电阻变大 长时间通电时 前后测得的电阻值偏差较大 所以 每次读数后应及时断开开关 这样测得的电阻值较为准确 5 伏安法测小灯泡电阻与伏安法测定值电阻有什么区别 提示 在测定值电阻的实验中 为了减小误差 至少要做三次实验 求出电阻的平均值 在测小灯泡电阻的实验中 由于小灯泡的电阻受温度影响较大 故不能通过求平均值的方法来减小误差 示范案例 1 2014 吉林中考 在 伏安法 测电阻的实验中 电源电压是3v 1 在连接电路的过程中 开关应该 2 实验过程中 无论怎样移动滑片 电流表和电压表的示数都很小且无变化 原因可能是 3 排除故障后的电路连接如图甲所示 当电压表示数是2 5v时 电流表的示数如图乙所示是 a 被测电阻的阻值是 4 实验过程中 改变滑片位置并进行多次测量 这样做可以达到 的目的 解析 本题考查 伏安法 测电阻 在连接电路的过程中 开关应该断开 实验过程中 无论怎样移动滑片 电流表和电压表的示数都很小且无变化 原因可能是连接滑动变阻器时连接到了滑动变阻器下面的两个接线柱上了 由题图乙可知电流表的示数为0 5a 被测电阻的阻值是r 5 实验过程中 改变滑片位置并进行多次测量求平均值 这样做可以达到减小误差的目的 答案 1 断开 2 连接滑动变阻器时连接到了滑动变阻器下面的两个接线柱上 3 0 55 4 减小误差 互动探究 将上述实验中的电阻换成小灯泡 用同样的方法测小灯泡的电阻 数据记录如表 分析表中数据可知 小灯泡两端电压越低 小灯泡的电阻越 原因是 解析 小灯泡的灯丝电阻受温度影响 温度越高 电阻越大 答案 小灯丝电阻受温度的影响 2 2015 荆州中考 康康进行 测定小灯泡的电阻 的实验时 他已连接好了部分电路 如图所示 已知电源电压为3v且保持不变 小灯泡的额定电压为2 5v 请你接着完成下列步骤 1 电路中只缺少一根导线 请你用笔画线代替导线 将图甲中电路连接完整 要求 滑片向右滑动时 电压表的示数变大 2 实验前 连接电路时开关s应当处于 状态 实验中 移动滑动变阻器的滑片p到某一位置 电压表的示数如图乙所示 为了测量小灯泡正常发光时的电阻 应将滑片p向 端移动 选填 左 或 右 3 当电压表的示数如图乙所示时 电