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沪粤版九年级物理上册 欧姆定律及其应用(共31张PPT)
③
待测电阻R的平均值 R
根据你设计的实验步骤进行测量,并把测量数据记录在表格中。
数据处理
把各次测量的数据代入公式,计算出电阻值,然后再对 多次实验的计算结果求平均值。你得到的电阻的平均值 是_______________。
上述测量电阻的方法通常称做“伏安法”。用这种方法 也可以测量小电灯的电阻。这对我们设计调光灯是有的。
把欧姆定律的公式加以变形,可得到:
R=
U I
根据这一公式可知,只要测出导体两端的电 压和通过导体的电流,就可以计算出这个导 体电阻的大小。它给出了一种测量未知电阻 的实验方法。
一、问题情境探究
给你一个未知阻值的定值 电阻Rx,如何测出这个定 值电阻的阻值呢?
测量未知定值电阻的阻值
1.实验原理: 2.实验器材: 3.设计实验电路图: 4.设计实验步骤: 5.设计记录实验数据的表格: 6. 实验数据的处理:
可得:1 1 + 1 R R1 R2
的倒数等于各并联电阻的倒 数之和。
例题1:做测定电阻阻值的实验。
(1)小明根据图1所示的电路图,将图2中的实验器材连 接成实验电路。同小组的小亮在检查时认为,从实验目 的来看,实验电路上有一根导线连接错了,建议小明改 接。 ①请你在接错的那根线上打“×”;②另画一根导 线,使电路连接正确;③如果不改接这根导线,对实验 的影响是:________________(具体说明是什么影响)。
14.3 欧姆定律 及其应用
温故知新
1.欧姆定律内容是什么? 2.欧姆定律的数学公式 3.欧姆定律公式中各物理量的单位 4欧姆定律的两个变形公式
欧姆定律的内容:
导体中的电流与导体的两端电压成正比, 与导体的电阻成反比。
欧姆定律公式: I=RU
变形一: U=IR
变形二:
R=
U I
R I
U
运用欧姆定律测量电阻
U
电压为:U1=U2=U 电流为:I=I1+I2
再根据欧姆定律的表达式:
I
R1 I1
I
U
U R
U1I+ 1 UUR211
R R1 R2
I2
U2 R2
R2 I2
如果电路中有n个电阻 并联,则可以推出 :
11+ 1+ 1+ + 1
U U +U R R 1 R2 R2
பைடு நூலகம்
R2
R R1 R2 上式表明,并联电路总电阻
请说出你设计的实验方案 1.实验思路 2.电路图 3.实验器材 4.实验步骤 5.写出待测电阻的表达式 想一想,是否还有其他的实验设计?
推导串联电路的总电阻
电阻的串联与并联
串联电路中的 电阻有什么规律?
我们可以应用欧姆定 律进行研究。
议一议
前面我们已经学习了串联电路和并联电路中 电流、电压的规律。那么,电阻串联或并联 时,总电阻是比原来大了还是小了? 与同学交流自己的想法,说一说自己的理由。
用伏安法探究电阻串联和并联的问题
用推导的方法探究电阻串联和并联的问题
设串联的电阻为R1和R2,电阻两端的电压为U1和U2, 电流为I,根据串联电路电压、电流的规律:
电压为:U=U1 +U2 电流为:I1=I2=I
再根据欧姆定律的变形表达式:
U
U1
U2
R1 I1 R2 I2 I
IU R UIRI1U R 1 1 U 1I1R 1 I2U R 2 2 U 2I2R 2
二、自主探究活动
你有办法知道 你文具盒里的 铅笔芯的电阻 阻值吗?
三、拓展探究活动
思考:给你一个小电灯,你如何测出 它的电阻?
试画出电路图?
说出方法? 看一看,在较低电压下测得的电阻值与在较 高电压下测得的电阻值是否相等?哪个大?
想一想,产生差异的原因是什么?说明了 什么?
四、挑战自我探究
学生探究电阻串联的问题
1.将一个定值电阻R1接在如图所示
R1
的电路中,闭合开关,观察小电灯
的亮度;
2.再将两个阻值为R1和R2定值电阻 串联起来,接在电路中。重复前面 的实验。
实验现象表明,在相同电压的情况下,接入一个定值电阻 时,小电灯亮些;接入串联的两个电阻R1时,小R电2 灯暗些。 小电灯发光比较暗,这是由于通过小电灯的电流比较小。 实验现象说明,串联的两个电阻,总电阻比一个电阻大。
如果串联3个以至更多的 电阻,重复实验,我们能 够看到,电路中串联的电 阻越多,电灯越暗……
由实验现象,我们可以得到的结论是: 串联电阻的总电阻的阻值比任何一个分电阻的阻值都大。
请同学们再探究电阻并联的问题
将的电两路个中阻。值闭为合R1开和关R2,定观值察电小阻电并灯联的起亮来度,R,接1 并在跟如接图入所一示
个定值电阻时小电灯的亮度进行比较。 实验现象表明,在相同电压的情况下,
R2
接入并联的两个电阻后,
小电灯的发光亮度比接入
一个定值电阻时更亮些。
实验现象说明,两个电阻
并联时,总电阻比一个电
阻小。
由实验现象,我们可以得到的结论是: 并联电阻的总电阻的阻值比任何一个分电阻的阻值都小。
对于上述两个实验结论,一个同学用如图所示表达了自己 的理解,认为多个电阻串联,相当于多根导线串联起来, 由于导线的总长度比一根导线的长度更长,所以总电阻一 定比分电阻大; 多个电阻并联,相当于多根导线双起来,由于导线的总的 横截面积比一根导线的更粗,所以总电阻一定比分电阻小。
电压为:IR串=I1R1 +I2R2
IR串=IR1 +IR2
可得: R串=R1+R2 如果电路中有n个电阻串联,则可以推出 :
R串=R1+R2+R3+…+Rn 上式表明,串联电路的总电阻等于各部分电阻之和。
设并联的电阻为R1和R2,干路中的电流为I ,通过R1和R2
的电流为I1和I2 ,并联电路两端的电压为U, 根据串联电路电压、电流的规律:
活动 14.3 测量定值电阻的阻值
实验器材
直流电源、电流表、 电压表、开关、阻值 未知的定值电阻、滑 动变阻器和导线等。
实验设计
+- S
+
A +V-
-
P
·
·
R
在虚线框内画出电路图, 根据你所思考的实验原理,在表格中填入需要 测量和计算的有关项目的名称。
实验序号 电压U∕V
电流I∕A
电阻R∕Ω
①
②
测量人体电阻
1.我们知道人体是有电阻的,那如何测量 我们人体此时的电阻呢? 2.测量人体此时的电阻需要注意什么?在 选用器材上有什么特别的要求? 3.说出你的方法:
五、理论分析探究
电流表内接法与外接法测量电阻的比较
电流表内接法电路图 实验
电流表外接法电路图 实验
六、创新超越探究
如果没有电流表,你能测量出定值电阻 的阻值吗?