九年级物理全册 172 欧姆定律教学 新版新人教版

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第 2 节　欧姆定律 知识点一 知识点二 知识点三 知识点一 欧姆定律 1 . 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。表达式 : 2 . 推导式 : 由欧姆定律 可推导出 U=IR 和 。其中 表示某段导体的电阻在数值上等于这段导体两端的电压与通过它的电流的比值 , 是下一节测量电阻的原理。 知识点一 知识点二 知识点三 拓展归纳 : 对欧姆定律的理解 知识点一 知识点二 知识点三 例 1 　 若导体两端电压为 6 V 时 , 通过它的电流是 0 . 1 A, 则该导体的电阻大小为 　　　　 Ω; 若该导体两端电压为 3 V, 则通过它的电流为 　　　　 A; 若两端电压为零 , 则该导体的电阻为 　　　　 Ω 。   解析 : 当 U 1 = 6 V, I 1 = 0 . 1 A 时 答案 : 60 　 0 . 05 　 60 知识点一 知识点二 知识点三 知识点二 电阻的串联 理论推导 如图所示 , 设电路电流为 I , 电源电压为 U , R 1 两端的电压为 U 1 , R 2 两端的电压为 U 2 , 电路总电阻为 R 。 知识点一 知识点二 知识点三 根据欧姆定律 , 可得 : U=IR , U 1 =I 1 R 1 , U 2 =I 2 R 2 , 由于串联电路中 U=U 1 +U 2 , 所以 IR=I 1 R 1 +I 2 R 2 , 又因为串联时 I=I 1 =I 2 , 所以 R=R 1 +R 2 , 若有 3 个电阻串联 , 则有 R=R 1 +R 2 +R 3 n 个电阻串联 , 则有 R=R 1 +R 2 + … +R n , 即串联电路的总电阻等于各串联电阻之和。 知识点一 知识点二 知识点三 拓展归纳 : (1) 如果用一个电阻 R 代替两个串联的电阻 R 1 、 R 2 接入电路后 , 电路的状态不变 , 即 R 两端的电压和通过它的电流都与原来的相同 , R 就叫做这两个串联电阻 R 1 、 R 2 的总电阻。这种研究物理问题的方法叫 “ 等效替代法 ” , 因此总电阻也叫等效电阻。 (2) 串联电阻的实质 : 几个电阻串联 , 相当于增加了导体的长度 , 因此总电阻比其中任何一个电阻都要大。 (3) 有 n 个阻值为 R 0 的相同电阻串联 , 其总电阻 R=nR 0 。 知识点一 知识点二 知识点三 例 2 　 如图所示的电路中 , 电阻 R 1 和 R 2 串联接在 AB 两端 , 电压表并联接在 R 1 两端。已知 R 1 = 5 Ω, R 2 = 10 Ω, 电压表示数为 2 V, 则 AB 两端的电压 U= 　　　　 V 。   解析 : 电压表测量 R 1 两端的电压 , 即 U 1 = 2 V 。电路中电流 。总电阻 R=R 1 +R 2 = 5 Ω + 10 Ω = 15 Ω, AB 两端的电压 U=IR= 0 . 4 A × 15 Ω = 6 V 。 答案 : 6 知识点一 知识点二 知识点三 知识点三 电阻的并联 理论推导 如图所示 , 设支路电阻分别为 R 1 和 R 2 , 电路两端的电压为 U 。 根据欧姆定律有 : 并联时 , 总电流等于各支路电流之和 , 则有 : I=I 1 +I 2 , 知识点一 知识点二 知识点三 即并联电路的总电阻的倒数 , 等于各并联电阻的倒数之和。 拓展归纳 : (1) 并联电阻的实质 : 几个电阻并联 , 相当于增大了电阻的横截面积 , 因此总电阻会变小 ( 比最小的电阻还要小 ) 。 (2) 有 n 个阻值为 R 0 的相同电阻并联 , 其总电阻 知识点一 知识点二 知识点三 例 3 　 把一个 3 Ω 的电阻和一个 6 Ω 的电阻并联在电路中 , 它们的总电阻是多大 ? 如果电源电压为 3 V, 则电路中的电流为多大 ? 考点一 考点二 考点三 考点一 对欧姆定律变形公式 的理解 例 1 　 根据欧姆定律公式 , 也可变形得到 。对此 , 下列说法正确的是 ( 　　 ) A. 流过导体的电流越大 , 则电阻越小 B. 某段导体两端的电压为 0 时 , 其电阻为 0 C. 导体两端的电压跟通过导体电流的比值等于这段导体的电阻 D. 导体电阻的大小跟导体两端的电压成正比 , 跟通过导体的电流成反比 考点一 考点二 考点三 解析 : 电阻是导体本身所具有的性质 , 导体电阻的影响因素 : 导体的长度、横截面积、材料和温度。可以用导体两端的电压与通过导体的电流的比值 ( ) 求出其大小 , 但电阻与通过它的电流、它两端的电压无关 , 故 A 、 B 、 D 错误 ; 导体电阻的大小可以由公式 求出 , 故 C 正确。 答案 : C 名师点评 本题考查欧姆定律及其公式变形的应用 , 关键知道影响电阻大小的因素是导体的材料、长度、横截面积和温度 , 与导体两端的电压和通过的电流无关。 考点一 考点二 考点三 考点二 欧姆定律的简单应用 例 2 　 如图 , 电路中 R 1 的阻值为 6 Ω 。闭合开关 S, 电流表 A 1 的示数为 1 . 2 A, 电流表 A 2 的示数为 0 . 3 A, 则 R 2 的阻值是 ( 　　 ) A.18 Ω B.4 Ω C.6 Ω D.3 Ω 解析 : 从题中电路图可知 , 电路为并联电路 , 电流表 A 1 测干路中的电流 , 电流表 A 2 测 R 2 支路的电流 , 根据并联电路电流规律可知 , 通过 R 1 的电流 I 1 =I-I 2 = 1 . 2 A - 0 . 3 A = 0 . 9 A, 根据欧姆定律可得电阻 R 1 两端的电压 U=I 1 R 1 = 0 . 9 A × 6 Ω = 5 . 4 V, 在并联电路中各支路两端的电压相等 , 所以电阻 , 因此 A 选项是正确的。 答案 : A 考点一 考点二 考点三 名师点评 本题考查了并联电路的特点和欧姆定律的应用 , 关键是公式和规律的灵活运用。由电路图可知 , 两电阻并联 , 电流表 A 1 测干路电流 ,A 2 测通过 R 2 的电流 ; 根据并联电路的电流特点求出通过 R 1 的电流 , 根据并联电路的电压特点和欧姆定律求出电源的电压 , 再根据欧姆定律求出 R 2 的阻值。 考点一 考点二 考点三 考点三 两表示数变化问题 例 3 　 如图的电路中 , 电源电压恒定 , R 1 为定值电阻。闭合开关 S, 滑动变阻器 R 2 的滑片 P 由 b 端移到 a 端的过程中 , 下列说法正确的是 ( 　　 ) A. 电压表和电流表的示数都变大 B. 电压表和电流表的示数都变小 C. 电压表的示数变大 , 电流表的示数变小 D. 电压表的示数变小 , 电流表的示数变大 考点一 考点二 考点三 解析 : 滑片 P 由 b 端移到 a 端的过程中 , 滑动变阻器接入电路中的电阻 R 2 变小 , 故总电阻 R=R 1 +R 2 变小 , 根据公式 , 电路中的电流变大。 R 1 两端的电压 U=IR 1 也变大 , 故电路中电压表和电流表的示数都变大。 答案 : A 名师点评 两表示数变化问题要充分利用欧姆定律和串并联电路的特点来解决。采取先总后分法 , 先总起来考虑总电阻、总电流 , 再分别考虑每个用电器的电压。