九年级物理第十七章-欧姆定律-知识点总结

初三物理欧姆定律 1 九年级物理第十七章-欧姆定律-知识点总结 九年级物理第十七章-欧姆定律-知识点总结 温馨提醒： 温馨提醒： 善听，好思，勤练。 善听，好思，勤练。 欧姆定律欧姆定律 一、考点、热点回顾一、考点、热点回顾 （一）知识框架 （一）知识框架 R 一定时，I 与 U 成正比 探究电流跟电压、电阻的关系 U 一定时，I 与 U 成反比 内容：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 公式中的 I、U 和 R 必须是在同一段电路中 公式： （变形式 ，） I、U 和 R 中已知任意的两个量就可求另一个量 计算时单位要统一。 成立条件：I、U、R 是对应同一个导体或同一部分电路上的物理量 原理： 伏安法测电阻 电路图： 应用 实验步骤： 串联电路：R=R1+R2+R3+Rn 串、并联电路的电阻 并联电路： = = = 欧姆定律的规律： 同一个电阻，阻值不变，与电流和电压无关, 但加在这个电阻两端的 电压增大时，通过的电流也增大。 （R=U/I） 当电压不变时，电阻越大，则通过的电流就越小。 （I=U/R） 当电流一定时，电阻越大，则电阻两端的电压就越大。 （U=IR） 人体的安全电压36V 安全用电 不能用湿手触摸用电器 注意防雷 （二）探究电阻上的电流跟两端电压的关系 （二）探究电阻上的电流跟两端电压的关系 初三物理欧姆定律 2 1、电流与电压的关系 1、电流与电压的关系 实验目的 实验目的 研究电路中的电流与电路两端的电压的关系 实 验 电 路 图 实 验 电 路 图 实验器材 实验器材 电源、开关、导线、电流表、电压表、定值电阻、滑动变阻器 实验步骤 实验步骤 按照电路图连接实物图 闭合开关后，调节滑动变阻器滑片，使定值电阻两端 的电压成整倍数变化 根据电压表和电流表的示数，读出每次定值电阻两端 的电压值与通过定值电阻的电流值，并记录在表格中 分析论证 分析论证 在电阻不变的情况下， 通过电阻的电流与电阻两端的 电压有关，电流随电压的增大而增大，成正比关系。 图 图 2、电流与电阻的关系 2、电流与电阻的关系 实验目的 实验目的 研究电路中的电流与电阻的关系 实 验 电 路 图 实 验 电 路 图 实验器材 实验器材 电源、开关、导线、电流表、电压表、n 个阻值不同的定值电阻、 滑动变阻器 实验步骤 实验步骤 按照电路图连接实物图 闭合开关后，换不同的定值电阻，使电阻成整倍变化 调节滑动变阻器滑片，保持定值电阻的两端电压不变 把对应着不同阻值的电流值记录在表格中 分析论证 分析论证 电流和电阻有关,当电阻两端的电压一定时，电流随 电阻的增大而减小，即电流与电阻成反比。 图 图 3、在探究“电流与电压、电阻”关系的实验中 3、在探究“电流与电压、电阻”关系的实验中 滑动变阻器的作用作用： 滑动变阻器的作用作用： 改变电路中电流的大小；改变 R 两端的电压大小；保护电路，使电路中的电流不至于过高。 初三物理欧姆定律 3 注意事项： 注意事项： 连接电路时开关应断开；在闭合开关前，应将滑动变阻器的滑片调到电阻值最大的位置；电压 表和电流表应该选择合适的量程。 运用数形结合思想分析电流与电压、电阻之间的关系： 运用数形结合思想分析电流与电压、电阻之间的关系： 利用图像来表示一个物理量随另一个物理量的变化情况，可以直观、形象地表示出物理量的变 化规律。 控制变量法 控制变量法 该实验中，第一步是保持电阻不变，改变电压，观察电流随电压的变化规律；第二步是保持定 值电阻两端的电压不变，改变定值电阻的大小，观察阻值和电流之间的变化规律。这种方法称为控制 变量法。 4、注意该试验中，可能的电路故障的判断和分析，中考常考点 4、注意该试验中，可能的电路故障的判断和分析，中考常考点 常见的故障有：电表无示数、示数偏低、实验数据或结论错误等 （三）欧姆定律及其应用 1、内容 （三）欧姆定律及其应用 1、内容 变形式： 或 描述： 描述：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。 注意： 注意： 该定律中涉及到的电流、电压、电阻是针对同一段导体的或电路的；具有同时性同时性。 使用该定律时，各物理量的单位必须统一单位必须统一，电压、电阻、电流的单位分别是 V、A。 该定律只适用于金属导电和液体导电金属导电和液体导电，对气体、半导体导电一般不适用。 该定律只适用于纯电阻电路纯电阻电路。 2、结论（2、结论（注意前提条件） ） 电阻一定时，通过导体的电流与导体两端的电压成正比 电压一定时，通过导体的电流与导体的电阻成反比 3、电阻的串、并联 （1）串联电路的总电阻等于各串联电阻之和 3、电阻的串、并联 （1）串联电路的总电阻等于各串联电阻之和 R=R1+R2+Rn n 个阻值相同的电阻串联，其总电阻为 R=nR0 把几个电阻串联起来相当于增加了导体的长度，其总电阻一定比每个导体的电阻大。 （2）并联电路的总电阻的倒数等于各并联电阻的倒数之和 （2）并联电路的总电阻的倒数等于各并联电阻的倒数之和 n 个阻值相同的电阻并联，其总电阻为 初三物理欧姆定律 4 把 n 个电阻并联起来，相当于增加了导体的横截面积，其总电阻比每一个导体的都要小。 4、串、并联中电压电流的分配特点 4、串、并联中电压电流的分配特点 串联电路 并联电路 电路图 电流 I总=I1=I2 I总=I1+I2 电压 U总=U1+U2 U总=U1=U2 电阻 R总=R1+R2 比例分配 “串联分压、并联分流“串联分压、并联分流”的理解：的理解： 根据串联中，电流不变，利用欧姆定律，有，变形得 根据并联中，电压相等，利用欧姆定律，有，变形得 （四）测量电灯泡的电阻 1、伏安法测导体电阻 （四）测量电灯泡的电阻 1、伏安法测导体电阻 试验原理 试验原理 根据欧姆定律的变形公式 用电压表、电流表分别测出待测电阻两端的电压和通过它的电流，就可以求得这段 导体的电阻。此法叫“伏安法” 实验器材 实验器材 电源、开关、电压表、 电流表、滑动变阻器、 待测电阻、导线若干 实验电路图 实验电路图 实验步骤 实验步骤 按实验原理图正确连接实验电路 电路经检查无误后，闭合开关，调节滑动变阻器的滑片 P 的位置，使电阻两端的 电压分别为 U1、U2、U3，观察电流表的示数，每次对应的数值为 I1、I2、I3，分别 填入设计的表格中。 初三物理欧姆定律 5 根据每次记录的电压值和电流值求出每次对应的电阻值 R1、R2、R3，求出它们的 平均值 R=（R1+R2+R3）/3 滑动变阻器作用 滑动变阻器作用 保护电路 改变导体两端的电压，使其成倍数地增加 多次测量求平均值 2、伏安法测小灯泡电阻（重要） 2、伏安法测小灯泡电阻（重要） 原理 原理 ，伏安法，同上 实验所需器材 实验所需器材 电压表、电流表、滑动变阻器、电源、开关、导线若干 原理图 记录表格 实验序号 U/V I/A R/ 原理图 记录表格 实验序号 U/V I/A R/ 1 1 2 2 3 3 注意事项 注意事项 器材的选取：电流表所选用量程满偏值要大于电路中的最大电流；滑动变阻器的 最大阻值应略大于或接近小灯泡的电阻（效果更明显） 连接电路时：按照电压表、电流表、滑动变阻器的使用规则，将它们正确地连入 电路，在连接的过程中，开关要断开。 进行实验时：闭合开关前，要把滑动变阻器的滑片调到最大阻值处，是电路中的 电流最小，以保证电路中灯泡、滑动变阻器、电压表、电流表等仪器的安全。 将每次测量的结果和小灯泡的发光情况记录下来，以便最后分析和总结。 分析处理数据，对于测得的各组电流和电压值，计算出相应的电阻，然后比较， 找出规律。 3、 “伏安法”测电阻试验中常见故障的排除方法 3、 “伏安法”测电阻试验中常见故障的排除方法 故障 原因分析 排除方法 故障 原因分析 排除方法 闭合开关，灯泡不亮，表 示数是零，示数很大 电压表直接接在了电源两极，小灯泡 开路 检查小灯泡与底座是否接 触良好，否则更换好的小 初三物理欧姆定律 6 灯泡 闭合开关后发现小灯泡不 亮，都没有示数 电路中除小灯泡外的某处接触不良 （或同时小灯泡的灯丝断了） 将连接各电路元件的接线 处重新连接，若同时小灯 泡的灯丝坏了，应更换 闭合开关 S，发现小灯泡不 亮，同时有示数，但非 常小 表有示数，说明电路是通路，灯 泡不亮，说明加载灯泡两端的电压太 小，使得通过灯泡的电流太小而不亮， 这可能是电源电压太小，或滑动变阻 器接入电路中的电阻过大 可以适当提高电源电压， 或将滑动变阻器接入电路 中的阻值调小 闭合开关 S 后，小灯泡亮， 发现的指针左偏 指正向左偏转说明的正负接线柱 接反了 对调正负接线柱上面的线 连接好实验电路后，闭合开 关并移动滑片，发现小灯泡 变亮，示数变大，示数 变小；小灯泡变暗，示数 变小，示数变大 电路是通路，但是小灯泡变亮，示 数变大时，示数反而变小，是由于 并联在了滑动变阻器两端 将电压表改装，并联在小 灯泡两端 将实验电路连接好后，闭合 开关 S，发现小灯泡特别亮， 无论滑片怎样移，灯泡亮读 不变。 滑动变阻器连接有误 纠正接法（一上一下） （五）欧姆定律和安全用电 （五）欧姆定律和安全用电 1、欧姆定律和安全电压、欧姆定律和安全电压 （1）人体触电或引发火灾，都是由于电路中的电流过大造成的，从欧姆定律来考虑： 电压越高越危险 防止电阻过小。 （如：湿手不能触摸开关和用电器，避免短路等） （2）加在人体上但不会对人体造成危害的电压称为安全电压（36V） 。 我国家庭电路电压=220V 动力电路电压=380V 高压输电线路电压可达 105V 2、利用欧姆定律分析短路现象、利用欧姆定律分析短路现象 导线不通过用电器而直接接在用电器或电源的两端，称之为短路。 初三物理欧姆定律 7 由于并联，导线与和它并联的部分两端电压相同，而导线电阻很小，可以不计，则导线上必然通 过一个大电流。若导线与用电器并联，则电流几乎不通过用电器，用电器不工作；若导线与电源并联， 则大电流通过电源会将电源烧坏。 3、注意防雷、注意防雷 （1）雷电现象及破坏作用 雷电是大气中一种剧烈的放电现象。云层间、云层与大地间的电压可达几百万伏甚至几亿伏。根 据欧姆定律，当发生雷电现象时，可以产生巨大的电流。 （2）避雷针 避雷针由金属制成，放在建筑物高处，当电荷传至避雷针尖，电荷会极易沿金属线流入大地，这 条电流通道的建立可以中和云层和建筑物上的正负电荷，使得建筑物免遭雷电损坏。 4、利用欧姆定律解释触电现象、利用欧姆定律解释触电现象 触电是由于电流过大造成的。根据 ，当电压过大或电阻过小时，都会产生大电流，造成触 电事故。 （六）方法清单 （六）方法清单 1、利用欧姆定律进行计算步骤： 1、利用欧姆定律进行计算步骤： （1）根据题意画出电路图，看清电路的组成（串联还是并联）分析连接方法 （2）明确题目给出的已知条件、未知条件知道有什么、求什么 （3）针对电路类型（串、并） ，联系欧姆定律进行分析核心分析 （4）列式求解 例：例：如图所示的电路中，电阻 R1的阻值是 10，闭合开关 S，电流表 A1的 示数为 2A，电流表 A2的示数为 0.8A，则电阻 R2的阻值为 。 初三物理欧姆定律 8 2、如何判断电压表、电流表的示数变化 2、如何判断电压表、电流表的示数变化 （1）明确电路的连接方式和各元件的作用 （2）认清滑动变阻器的连入阻值 （3）弄清电路图中电表测量的物理量 （4）分析电路的总电阻怎样变化和总电流的变化情况 （5）最后综合得出电路中电表示数的变化情况 例：例：如图所示电路中，电源电压恒定，R0为定值电阻，R 为滑动变阻 器，闭合开关 S 后，在滑动变阻器滑片 P 左滑的过程中（ ） A.电流表 A1的示数变小 B.电流表 A2的示数变大 C.电压表示数变小 D.电灯的亮度变暗 3、滑动变阻器滑片移动时，电表的示数变化范围问题 3、滑动变阻器滑片移动时，电表的示数变化范围问题 关键是要讲变化问题变成不变问题，化繁为简。可以根据开关的断开与闭合或滑动变阻器滑片的 移动情况，画出等效电路图，然后再应用欧姆定律，结合串并联电路的特点进行有关运算。 例：例：如图所示，电阻 R1的阻值为 5 （1）当开关 S1闭合，S2断开，滑片 P 滑至最左端时，电压表示数为 6V， 电流表示数为 0.3A，求滑动变阻器的最大阻值是多少？ （2）若 R2的阻值为 20，当开关 S1、S2均闭合，滑片 P 滑至最右端是， 电流表的示数是多少？ 4、特殊方法测电阻（方案设计） 4、特殊方法测电阻（方案设计） 4.1 有，无的方案设计有，无的方案设计 （可以利用电流表多次测量电路中的电流，运用并联分流原理，或利用开关的断开、闭合改变电 路结构以设计等效实验方案） （1）利用一只和定值电阻 R0测 Rx 移动电表法 利用开关控制测量法 初三物理欧姆定律 9 将串联在 Rx支路上，闭合 S，读出示数 Ix； 再将串联在 R0支路上，闭合 S，读出示数 I0。 将 S 断开，读出示数 I0（通过 R0的电流） ； 再闭合 S，读出此时示数 I（干路电流） 。 根据 U0=Ux，得 根据 得 （2）利用一只和一只已知最大阻值为 Rmax的滑动变阻器测 Rx 将滑片移到 A 端（此时变阻器连入的电阻为 0） ，闭合 S，读出电流表示数为 I1；再将滑片移到 B 端（此时变阻器连入的电阻为 Rmax） ，闭合 S，读出电流表示数 I2。 根据串联电路特点：U=Ux+UR ，即 ，得 4.2 有，无的方案设计有，无的方案设计 （1）利用一只和一个定值电阻 R0测 Rx 移动电表法 利用开关控制测量法