九年级欧姆定律知识点讲义Word文档格式.docx
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有
效
启
发
学
生
二、学生分组实验
实验探究1:
电流与电压的关系
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都起到什么作用?
实验电路图
实物图
【进行实验】
电阻一定,研究电流与电压的定量关系。
【表格设计】
R=10Ω不变
U/V
I/A
【实验步骤】
1.电流表、电压表调节到零刻度,按电路图连接电路,调节滑动变阻器的滑片至阻值最大端;
2.闭合开关,调节滑动变阻器至适当位置,将电压表示数U,电流表示数I记录到表格中;
3.分别调节滑动变阻器在不同位置,仿照步骤2再做5次实验,分别记录电压表示数U,电流表示数I。
重点指导:
1.学生的分工协作是否合理。
2.实验电路连接完要检查电路连接无误,然后用开关试触,没有问题后再闭合开关。
3.实验的有序性,如:
电压表示数从小到大。
4.实验时间不宜过长,最好做完一次实验要断开开关一次,避免电阻的温度升高,阻值发生变化。
5.针对学生在不同的问题中出现的错误进行纠正。
【实验分析与结论】
1.0
2.0
3.0
4.0
5.0
6.0
0.1
0.2
0.3
0.4
0.5
0.6
当电压成比例增大时,电流也成比例增大。
结论1
当导体的电阻一定时,通过导体的电流跟导体两端的电压成正比。
根据实验数据描点作图。
在教学中要注意渗透:
1.自变量是谁?
自变量怎么改变?
自变量怎么测量?
2.因变量是谁?
因变量怎么测量?
3.控制变量是谁?
如何控制?
实验探究2
电流与电阻的关系
在电路中如何改变电阻,选用什么器材?
如何使电阻两端电压不变,如何控制其不变?
电压一定,研究电流与电阻的定量关系。
U=5V不变
R/Ω
1.电流表、电压表调节到零刻度,按电路图连接电路,调节滑动变阻器的滑片移至阻值最大端;
2.闭合开关,调节滑动变阻器至适当位置,电压表示数为U,将定值电阻的阻值R和电流表示数I记录到表格中;
3.断开开关,改变连入电路中定值电阻的阻值,闭合开关,调节滑动变阻器使电压表的示数为U不变,将定值电阻的阻值R和电流表示数I记入表格。
4.仿照步骤3再做4次实验,分别记录定值电阻的阻值R和电流表示数I。
U=5V不变
5
10
15.
20
25
30
1
0.33
0.25
0.17
当电阻成比例增大时,电流成比例减小。
结论2
当导体两端电压一定时,通过导体的电流跟导体的电阻成反比。
选择实验器材。
画电路图。
连接实物。
(1)连接电路前电流
表和电压表的调节。
(2)连接电路过程中
开关要断开。
(3)闭合开关前调节滑动变阻器的滑片至阻值最大端。
根据实验要求设计实验记录表格。
按实验步骤进行实验,进行实验测量、记录实验数据。
各组自评互评。
分析实验数据,讨论交流,得出结论。
根据实验过程中采集的数据描点作图。
分组实验。
设计表格。
实验测量并记录数据。
分析实验数据。
讨论交流,得出结论。
运
用
规
律
解
决
问
题
例题分析
某同学按如图所示的电路研究通过导体的电流跟导体电阻的关系。
电源电压保持不变,他不断改变电阻箱R1(符号用表示)的阻值,测得相应的电流如下表。
分析表中数据可知:
电流跟电阻__________,这与其他同学的结论不一样,其原因是_____________________。
次数
R1/Ω
2
0.40
4
0.32
3
8
解析
分析三组数据,电阻变化为1:
2:
4,电流没有减小为1/2,1/4,不成反比。
在研究多个物理量之间的关系时,应使用控制变量的方法,研究通过导体的电流跟导体电阻的关系,应保持电压一定。
答案
不成反比,没有保持电压一定。
分析已知条件,运用电流与电压和电阻的定量关系,分析解答问题,注意比例关系。
小
结
与
巩
固
内容小结
这节课我们学习了电路中的电流与电压和电阻的知识,总结如下。
1.实验电路
2.实验过程
3.实验数据的采集
4.实验表格的设计
5.实验数据的分析和归纳,得到结论
6.实验的图象
学生讨论小结。
学生讨论,互相补充。
作
业
反
馈
作业:
1.已知R1=3R2,分别把R1、R2接到6V的电源上,通过它们的电流比I1∶I2等于
A.1∶3B.3∶1
C.2∶1D.4∶1
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
答案:
1.A
2.D
第二节欧姆定律
一、引入新课
[师]同学们一定还记得我们在上节课中的探究实验,各组的探究结论,可以再讲讲吗?
电压U
电阻R
电流I
12V
40Ω
0.3A
20Ω
0.6A
10Ω
1.2A
2V
0.1A
4V
0.2A
6V
课件展示
学生回答:
在电阻一定时,导体中的电流跟导体两端的电压成正比。
在导体两端的电压一定时,导体中的电流跟导体的电阻成反比。
二、新课教学:
[师]这个结论就是电流跟电压、电阻三者之间的定量关系,将两个结论概括在一起,如何用简练而准确的语言表达呢?
1.欧姆定律。
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.
这是德国物理学家欧姆在19世纪初经过大量的实验而归纳得出的.为了纪念他,把这个定律叫做欧姆定律.
[师]欧姆定律:
用公式表示
式中:
I——电流——安培(A)
U——电压——伏特(V)
R——电阻——欧姆(Ω)
[师]欧姆定律公式中的单位有什么要求呢?
[生]如果给出的单位不是欧姆、伏特和安培,一定要先换算成要求的单位才可以应用公式。
[师]点拨:
欧姆定律的变形公式有什么?
[师]思考:
欧姆定律公式使用时应注意些什么呢?
注意的事项:
(1)欧姆定律的变形公式有R=U/I,U=IR。
(2).公式中的各个物理量是同一导体或同一段电路上的一时刻的对应值。
(3).根据公式变形R=U/I,
不能说“导体的电阻跟导体两端的电压成正比,跟导体中的电流成反比。
”这个式子只表明电阻R等于U与I的比值。
2.欧姆定律的应用。
利用课件展示:
例题1:
我们已经知道试电笔内必须有一只很大的电阻,用来限制通过人体的电流,现有一只试电笔其中的电阻为880KΩ,氖管的电阻和人体的电阻都比这个数值小得多,可以不计,使用时通过人体的电流是多少?
解:
I==0.25×
10-3A
0.25×
10-3A=0.25mA
答:
使用这支测电笔时,通过人体的电流是0.25mA。
已知电流、电压,求电阻
例题2:
实验中测得一个未知电阻两端的电压是4.8V,流过的电流是320mA,这个电阻的阻值是多少?
学生解答:
解:
由I=得,R=U/I=4.8V/0.32A=15Ω
这个未知电阻的阻值是15Ω。
[师]前面我们已经学习了串联电路和并联电路电压、电流的规律。
那么,电阻串联或并联时,总电阻是比原来大了还是小了?
请同学们想一想并与大家交流,说一说自己的理由。
五、板书设计:
欧姆定律
导体中的电流跟导体两端电压成正比,跟导体的电阻成反比.
公式:
第三节电阻的测量
(一)引入新课
以学生抢答形式完成表格:
U/v
15
提问:
1、完成表格,你利用了哪些公式?
2、现有一个小灯泡,怎样来测出它的阻值?
(二)新课教学
1、根据学生回答总结:
用电流表和电压表来测小灯泡的电阻,这种方法叫伏安法。
请同学们在问题的提示下,先在“中学电路虚拟实验室”软件中模拟探究。
在探究过程中,注意以下问题:
(1)你的实验原理是什么?
(即你所用的公式)
(2)设计的电路中的各个器件的作用是什么?
(3)你认为在实验中至少需要测几次数据?
用什么方法来改变?
这样做的目的是什么?
(4)能不能使小灯泡两端的电压超过额定电压?
为什么?
(5)你认为在实验中还应注意哪些方面?
学生在“中学电路虚拟实验室”中独立完成原理设计图,根据设计图回答上述问题,并设计实验数据表格。
实验
电压
/V
电流
/A
电阻
/Ω
灯泡的
明暗
2.5
1.5
2、学生实验:
根据模拟情况学生自主进行探究实验,并完成实验表格(教师巡视指导)
3、实验探究完成后,在虚拟实验室中及时进行评价与交流
(1)利用虚拟物理实验室将完成过程再现
(2)学生探讨:
①此电路图的优点
②实验过程中的注意点
③实验结论:
改变小灯泡的电流、电压,小灯泡的亮度不同,测量出的电
阻也不同。
原因:
灯的亮度不同,灯丝的温度不同,电阻也不同。
(3)在实验中你遇到了什么问题或故障?
你是如何排除的?
(4)如实对自己的表现给于评价,完成自我评价表
第四节欧姆定律在串并联电路中的应用
二、重点难点精析
1.等效电阻
在电路中,如果一个电阻的效果和几个电阻在同一电路中的效果相同,可以认为这个电阻是几个电阻的等效电阻。
这个概念可以结合“合力与分力的关系”对照理解。
电阻在电路中的作用即对电流的阻碍作用。
这里的“等效”可以理解为在同一个电路中,即电源电压相同,电阻对电流的阻碍作用相同,电路中的电流大小相同。
如果电源电压相同,在图1和图2中电流表示数相同,可以认为R为R1和R2串联后的等效电阻,也称总电阻。
2.串联、并联电路中等效电阻与各分电阻的关系
(1)串联电路
在图1中,因为R1和R2串联,因此通过它们的电流相同,设R1两端电压为U1,R2两端电压为U2,则有
,
图2中有:
综合以上推导,有:
因此可以得到有串联电路总电阻和分电阻的关系:
推论:
串联电路的总电阻比任何一个分电阻都大。
(2)并联电路
等效电阻电路如图3、图4所示。
两个图中电流表示数相同,说明R和R1、R2并联的效果相同,可以认为R是其等效电阻。
在图3中,有
在图4中,有
综合以上推导,有
即
并联电路中,总电阻比任何一个分电阻都小。
3.串联电路和并联电路电阻规律的应用
通过串联电路电阻的规律,可以有推论:
串联电路中,电阻阻值之比等于电阻两端电压之比,推导如下:
通过并联电路电阻的规律,可以有推论:
并联电路中,各支路电阻阻值之比等于通过各支路电流的反比,推导如下:
三、典型例题
1:
一只灯泡两端的电压是3V,能正常发光,此时的电阻是6Ω。
如果把这只灯泡接到电压为9V的电源上,电路中应串联一个多大的电阻,灯泡才能正常发光?
分析与解:
解电路题时,需要先把题中描述的等效电路图画好。
通过题中叙述可知,电源电压高于灯泡正常发光所需要的电压,因此需要串联一个电阻分担电源电压。
此电路是一个串联电路。
在等效电路中标出必要字母和数据。
电路问题中,关键是解决各电阻的阻值问题。
解答串联电路电阻问题时一般有三种解法。
解法一:
常规解法。
即根据公式
,分别找到电阻两端的电压和通过电阻的电流,再算出电阻的大小,解法如下。
解法二:
通过串联电路的电阻规律:
计算出串联电路总电阻和其中一个电阻,再算出另一个电阻,具体解法如下。
解法三:
利用串联电路中电阻和电压成正比,
,只需要分别找出两个电阻两端电压的比值,即可直接算出待求电阻的大小。
电学中由于公式之间的互通性,因此一题多解常常出现,需要多加练习。
一般来说,在题目中最方便快捷的方法就是比例法。
如图所示电源电压9伏,电阻R1=6欧,通过R1的电流是0.5安,干路中的电流是2安,求电阻R2的阻值,和R1、R2的等效电阻?
初看此题,可以发现实质上这是一个混联电路,超过初中电学的要求。
但是仔细审题可以发现其实需要解决的问题都在并联部分,和混联无关,因此这道题可以看成一道并联的题。
由于滑动变阻器阻值不为0,因此电源电压和并联部分的电压一定不同,题中告诉电源电压值对解中道题没有帮助,是一个迷惑条件。
此题也至少可以用两种方法求解。
解法一:
常规解法,即算出电阻两端电压和电流再算出电阻,具体解法如下。
利用并联电路中,通过各支路的电流之比和各支路电阻的比值成反比
,具体解法如下。