物理人教版九年级全册欧姆定理.doc

【本讲教育信息】一. 教学内容：第14章 欧姆定律 第3节 欧姆定律二. 教学重点、难点：1. 知道探究欧姆定律的过程是用控制变量法来研究物理问题的典型范例2. 会用物理图像法来解决物理问题。3. 理解欧姆定律的内容、公式，知道其适用的条件4. 能利用欧姆定律来解决一些实际问题三. 主要知识点分析：1. 实验的探究过程A. 要解决的问题是电压电流与电阻之间有怎样的关系？B. 设计过程:电流表测电流，电压表测电压。滑动变阻器来改变电路的电流。C. 用控制变量法来解决物理问题。2. 利用数学图像处理物理学规律是我们学习物理的主要工具之一，在数学上我们学习了正比例函数图像知道是一个正比例函数，它的图像是过坐标原点的一条直线。而与此相反，如果我们看到了过原点的一条直线，也可以写出它的函数表达式。在这里，我们就是利用这个知识，得出电流I、电压U与电阻R的关系。【解读】由图像可以看出当电阻一定时，电压越大电流越大即可以写成UKI，而这个K值就是电阻R，在U相同时，R不同I也不相同，如果要写成I的函数即：IU/R，即电流与电压成正比与电阻成反比。同学们可以看出利用数学图像来处理物理问题有时会使问题更为简单明了，这是学习物理的重要方法之一，在初中物理课本中多次用到，是一种比较基础的处理数据的好方法，因此同学们应该掌握并熟练应用这种方法。还要理解图像中所包含的物理意义，理解物理量之间的关系。如图1所示。3. 欧姆定律的表述是：导体中的电流与导体两端的电压成正比与导体中的电阻成反比。【解读】对于一个电路而言，它的电源电压基本上是不变的，但对于电路中的某一个电阻而言，当流过它的电流变大时，它两端的电压也变大，因此说“电压与电流成正比”就有些片面了；对于电阻而言，它的大小只与电阻本身的长度、材料、横截面积及温度有关，与是否有电压、是否有电流无关，所以不能说“电阻大小与电压成正比，与电流成反比”；因此我们可以用公式RU/I算出R，用UIR算出电压来。4. 利用欧姆定律来解决问题时，要注意“同一性”，即所谓电压、电流、电阻都是指同一个电阻，或者同一段电路而言的。 【解读】利用欧姆定律公式来解决问题时，要注意到公式中的三个量必须是同一段电路，或者同一个导体，并且在同一时间内。如果不同电路或不同时刻，电流可能会发生变化。另外还要求三个物理量的单位必须用国际单位。【典型例题】例1. 试试看你能发现什么？某同学实验时，设计的表格和测出的数据如下表所示，由此你能发现什么规律？请你将自己发现的物理规律用数学关系式的形式表达出来。实验次数电阻R10电压U（V）电流I（A）120. 2240. 4发现 分析：此题主要是考查对实验数据的分析，得出几种正确的结论，从图中的数据可以看出它们之间的规律不止一条，只要能自圆其说都应该是对的。答案： 说明：此题为开放性试题，随着课改的深入这样的试题在中考中的比例会不断升高，这个题目涉及到的是用数学的方法来解决物理问题。在电阻一定时，我们去寻找电压与电流之间的关系。物理学家们往往也是数学家，利用数学这个工具解决物理问题的这种意识要求同学们要越来越牢固才能应对今后的中考。例2. 如图2所示为了探究电流跟电压的关系，小亮设计了如图2所示的电路图。（1）请你根据电路图，用笔画线代替导线将实物图3所示的元件连接起来。（2）调节电路中滑动变阻器的滑片的位置，改变定值电阻两端的电压，电压表的示数如下表所示，对照表格的数据分析，可以归纳出的结论是 ；（3）如果仍利用上面电路图探究电流和电阻的关系，实验中应换用 ，调节滑动变阻器的滑片，保持 不变，记下相应的电流值电压U/v2. 04. 06. 0电流I/A0. 110. 200. 29解析：本题主要考查欧姆定律实验的电路连接和数据分析。从数据的分析得到的结论在表述时应准确，如不能把电流跟电压成正比写成电压跟电流成正比；在连接电路时，一要考虑量程的选择，二要考虑“”“”接线柱。从表中的数据可知，电压表应该选择015V的量程，并让电流从“”接线柱流入，从“”接线柱流出。在连接滑动变阻器时，还应注意“一上一下”的正确接法。在探究电流与电阻的关系时，换用不同的定值电阻时调节滑动变阻器的目的是为了保持定值电阻两端的电压不变。答案：（1）如图4所示（2）电阻一定时，导体中的电流跟导体两端的电压成正比。（3）不同的定值电阻 定值电阻两端的电压点评：欧姆定律的实验，在应用控制变量的方法时，还须注意其它各元件的连接方法和有关的注意点以及实验结论。例3. 根据欧姆定律公式可以导出R，关于这个公式正确的说法是（ ）A. 导体电阻的大小与导体两端的电压成正比 B. 导体电阻的大小与导体两端的电流成反比C. 导体电阻的大小与导体两端的电压和通过导体的电流无关 D. 当导体两端的电压为0时，导体的电阻也为0解析：本题着重考查对欧姆定律的理解，欧姆定律的公式反映了决定电流大小的因素，即当电阻一定时电流跟电压正比；当电压一定时，电流跟电阻成反比。而导出的公式R，只表示电阻是电压与电流的比值，因为电阻与导体本身的材料、长度、横截面积及温度有关，而与是否有电流或电压无关。答案：C点评：欧姆定律的公式得出是一个实验结论，要注意理解公式的变形及其含义，不能单纯看成是一个数学公式，还要具体分析各物理量的含义。例4. 阅读短文，回答文后问题。人体对电流的反应随着科技的飞速发展，各种电器设备的数量急剧增加，但同时也带来了更多的触电事故。因此，安全用电被人们所重视，触电危害的主要原因是有较大的电流通过了人体。人体受到电击时，电流对人体的伤害程度主要与流过人体电流的大小有关，当手触及50Hz交变电流时人体的反应如下表所示：电流/mA人体反应0. 61. 5手指感觉麻刺25手指感觉强烈麻刺57手指肌肉痉挛810手摆脱带电体已感困难，但一般尚能摆脱，手指关节有剧痛2025手迅速麻痹，不能自动摆脱电源，手剧痛，呼吸困难5080呼吸困难，心房开始震颤90100呼吸麻痹可达5s以上，心房停止跳动欧姆定律告诉我们：导体中的电流与导体两端的电压成正比，与导体的电阻成反比。（1）人体也是导体，加在一个人身体上的电压越高，通过人体的电流就越大。在对人体不利的条件下，人体的电阻大约只有1000左右，如果人体直接与家庭电路输电线接触（电压220V），造成触电事故，人体中的电流约为 。（2）根据表格中所列的人体反应，其可能后果为 。解析：从短文中可知，人体对不同电流反应不同，安全用电是人们日常生活中最关注的问题，我们应对电流对人体的危害有所了解，并能运用学过的知识去简单计算。答案：0.22A，死亡点评：本题主要是常识性了解电流与人体的反应，不能害怕电流，而要用科学知识、科学态度对待问题。【模拟试题】（答题时间：60分钟）一. 填空题1. 当电路中的电阻不变时，其电流跟电压成 关系，当电压不变时，其电流跟电阻成 关系。2. 德国物理学家 在19世纪初，经过大量的实验得出了下述结论，一段导体中的电流跟这段导体 成正比，跟这段导体的 成反比，这个规律叫做 ，它的数学表达式是 ，式中I、U、R的单位分别是 、 、 。3. 某段导体两端电压为3V时，通过它的电流为0. 6A，则该导体的电阻为 ；当导体两端的电压减小一半时，该电阻为 ；当电路断开时，这段导体中的电流值为 A，电阻为 。4. 一个电阻的两端加电压为6V时，通过的电流为0. 5A，则导体的电阻为 ，若加在导体两端的电压为12V时，该导体的电阻为 5. 某导体两端的电压为4V时，在2min内通过导体横截面的电荷量是60C（即电流为0.5A），此导体的电阻是 。6. 一位同学设计了一个风力测定仪，如图所示，O是转动轴，OC是金属杆，下面连接着一块受风板。无风时OC是竖直的，风越强，OC杆偏转的角度越大。AB是一段圆弧形电阻，P点是金属杆与圆弧形电阻相接触的点，电路中接有一个小灯泡，测风力时，闭合开关S即可。通过分析可知：金属杆OC与弧形电阻AB组合在一起相当于一个 ，观察小灯泡的 可以粗略地知道风力的大小。二. 选择题7. 将一导体分别接在一节干电池和蓄电池两端，该导体中两次通过的电流 （ ）A. 相等B. 接在干电池上电流大C. 接在蓄电池上电流大 D. 一样大8. 在研究电流跟电压、电阻的关系实验中，分“保持电压不变”和“保持电阻不变”两步，在“保持电阻不变”这一步，实验要求 （ ）A. 保持变阻器R的滑片位置不变 B. 保持R两端的电压不变C. 保持R不变，调节滑动变阻器的滑片到不同位置 D. 保持电路中的电流不变9. 一个导体，当电压为1.5V时，通过导体的电流为0.3A，若导体中的电流增加0.3A时，导体两端的电压和此时导体中的电阻分别为 （ ）A. 1.5V 2.5 B. 1.5V 10 C. 3V 5 D. 3V 1010. 如下图所示的电路中，电源电压3V保持不变，当开关S闭合后，电流表示数为0. 5A，当开关断开后，下列说法中正确的是（ ）A. A和V的示数都为0 B. V的示数为0，A的示数为0.5AC. V的示数为3V，A的示数为0D. V的示数为3V，A的示数为0.5A11. 关于公式R的物理意义，下面说法中正确的是（ ）A. 导体中通过的电流越大，则电阻越小B. 加在导体两端的电压越大，则电阻越大C. 导体的电阻与它两端的电压成正比，与通过它的电流成反比D. 导体的电阻等于导体两端的电压和通过它的电流之比12. 物理学研究中常常用到“控制变量法”、“等效法”、“类比法”等科学方法。在下列研究实例中，运用了控制变量法的是（ ）A. 研究电流的形成原因时，将电流与水流相比较，从分析水流的形成入手来分析电流的形成B. 研究电流的大小时，根据电流产生的效应大小来判断电流的大小C. 研究多个电阻组成的电路时，求出电路的总电阻，用总电阻产生的效果来代替所有电阻产生的总效果D. 研究电流与电压的大小关系时，保持电阻大小不变，改变电阻两端的电压值，观察电流如何随电压变化而变化13. 在“研究电流与电阻的关系”时，电路图如图所示，那么在不改变滑片位置的情况下，将R1换成阻值更大的R2时，电压表的示数将（ ）A. 变大 B. 变小 C. 不变 D. 无法确定14. 小刚同学用如图电路探究“一段电路中电流跟电阻的关系”。在此实验过程中，当A、B两点间的电阻由5更换为10后，为了探究上述问题，他应该采取的唯一操作是（ ）A. 保持变阻器滑片不动 B. 将变阻器滑片适当向左移动C. 将变阻器滑片适当向右移动 D. 将电池个数增加15. 如图所示，当滑动变阻器的滑片向N端滑动时，电流表和电压表示数的变化情况是（ ）A. 两表示数都变大 B. 两表示数都变小C. 电流表示数变大，电压表示数变小 D. 电流表示数变小，电压表示数变大16. 学习电学知识后，物理兴趣小组对亮度可调的应急灯进行了探究，发现它的亮度调节开关相当于一个滑动变阻器，电路如图所示。闭合开关，用电压表和电流表对其进行测量，调节滑动变阻器使灯泡变亮的过程中，电压表和电流表的示数变化情况是（电源电压保持不变）A. 电流表A的示数变小 B. 电压表V1的示数变大C. 电压表V1的示数变小 D. 电压表V2的示数不变17. 有两个阻值不同的定值电阻R1、R2，它们的电流随电压变化的IU图线如图所示。如果R1、R2串联后的总电阻为R串，并联后的总电阻为R并，则关于R串、R并的IU图线所在的区域，下列说法中正确的是（ ）A. R串在区域，R并在区域 B. R串在区域，R并在区域C. R串在区域，R并在区域 D. R串在区域，R并在区域18. 如图所示的电路中小灯泡正常发光。若将小灯泡和电流表的位置对换，则（ ）A. 小灯泡不会发光 B. 小灯泡会被烧坏C. 电流表示数不变 D. 电流表示数不变三. 实验与探究19. 一个导体两端的电压为6V时，通过它的电流为0.3A，若导体两端的电压增大到10V时，能不能用量程是00.6A的电流表来测量流过导体的电流？20. 阅读短文，回答文后各题。汽车油量中的变阻器根据欧姆定律，利用变阻器可以改变电路中的电流或电压。例如，当电压不变时，改变电阻可使电流发生变化；当电流不变时，改变电阻可使电压发生变化。所以变阻器作为控制元件，广泛应用于各种电器装置和电子仪器，如照明灯的调光、电动机的调速、发热元件的调温等。实验室里常用的滑动变阻器和各种电器中广泛使用的旋转式、拉杆式变阻器（又称电位器），尽管外形不同，但原理都一样。下图所示是汽车油量表及其工作原理图。变阻器的滑片由杠杆的一端带动，杠杆的另一端与油箱中的浮标相连。从图中电流表的示数可看出油箱中储油量的多少。（1）试根据欧姆定律，说明它的工作原理；（2）当油箱中汽油很满和很浅时，分别说明油量表的示数变化的原因。21. 我们已进行过“科学探究：欧姆定律”，请你在方框中画出该实验的电路图。（1）由于电路中电流的大小受多种因素的影响，所以我们在探究某一因素变化对电流的影响时，必须保持其它因素不变，即采用了 法。实验的结论是：_。（2）右边甲、乙两图是某实验小组在探究过程中，根据实验数据绘制的图像，其中表示电压不变时，