九年级物理电路初探、欧姆定律江苏科技版知识精讲
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九年级物理第14章 欧姆定律 欧姆定律的应用江苏科技版 【本讲教育信息】 一. 教学内容:第14章 欧姆定律 第4节 欧姆定律的应用二. 教学重点、难点:1. 伏安法测电阻的实验原理、器材、步骤及实验电路图2. 串联电路的电阻3. 理解等效法并应用三. 主要知识点分析: 1. 伏安法测电阻的实验原理 A. 欧姆定律的公式为RUI。
若知道了电压、电阻可以求出电流,若知道了电流、电阻可以求出电压,同样若知道了电压、电流可以求出电阻。
即利用R =IU。
因此,我们可以用电流表测电流,用电压表测电压。
于是我们可以算出电阻来,电流表上标有字母A ,电压表上标有字母V ,因此,这种方法,我们可以称之为:伏安法。
B. 电路图:C. 实验器材:电源、电流表、电压表、待测电阻、滑动变阻器、开关、导线等。
D. 滑动变阻器的作用:①保护电路,②改变被测电路两端的电压和电路中的电流。
2. 测小灯泡的电阻。
A. 我们可以利用这个方法来测定小灯泡的电阻在这个过程中我们发现,滑动滑动变阻器的滑片,灯泡的亮度就会改变,通过这个实验我们可以理解家用的一些调光灯的原理。
B. 我们还会发现:我们改变电路中的电流,灯的亮度会改变,我们算出的灯泡的电阻大小也不一样,这是由于改变电路中的电流后,灯泡发光发热不同,电路中的电阻随温度的变化而变化。
温度越高,电路中的电阻越大。
这个实验有助于我们理解电阻的一些特性。
3. 串联电路的电阻A. 关于串联电路的电阻,我们可以用伏安法来进行测量,通过测量每一个电阻的大小,并观察和总电阻的关系,我们就可以看出它们所遵守的规律了。
B. 我们也可以进行如下推导:由于串联电路的电压有如下关系:即U=U1+U2又由于:U=IR 即U1=I1R1U2=I2R2于是:IR=I1R1+I2R2这里I=I1=I2两边约去I则得:C. 用物理及数学知识进行推导得出新知识的方法叫做推导法,这里在进行物理规律的推导D. 电阻串联后相当于导体的长度增加,所以电阻的阻值变大。
第十四章欧姆定律1.电阻A. 物理意义电阻是表示导体对电流阻碍作用大小的物理量.电阻用字母R表示,电路元件符号是B. 单位在国际单位制中,电阻的基本单位是欧姆,简称欧,符号为Ω,此外,还有兆欧(MΩ)、千欧(k0). 1MΩ=10kΩ 1kΩ=103ΩC.影响金属导体电阻大小的因素导体的电阻是导体本身的一种性质,它的大小跟导体的材料、长度、横截面积、温度有关.多数金属的电阻随温度的升高而增大.D.物质的导电性根据物体导电性能的强弱,可把物体分为四类,导体、绝缘体、半导体和超导体.a.导体容易导电的物体叫做导体,如:金属、人体、大地、碳棒、石墨、含有杂质的水以及酸、碱、盐的水溶液等.导体容易导电是因为导体内部存在着大量的自由电荷.金属导体中的自由电荷就是自由电子,酸、碱、盐水溶液中的自由电荷是正、负离子.b.绝缘体不容易导电的物体叫做绝缘体,如:油、油漆、玻璃、橡胶、陶瓷、尼龙、丝绸、毛皮、纯净的水以及干燥的木材、竹杆、纸张和空气等.绝缘体不容易导电是因为绝缘体内部的自由电荷极少,它内部的电荷几乎都束缚在原子或分子的范围内,不能自由移动.说明:i.好的导体和绝缘体都是重要的电工材料.Ii.导体和绝缘体之间并没有绝对的界限,在一定的条件下,两者可以互相转化,如空气在高压下、玻璃在高温下、木棒在潮湿时都能导电.C.半导体导电性能介于导体和绝缘体之间的一类物质,叫做半导体.如:锗、硅、碲等元素以及大多数金属的氧化物和硫化物等.半导体具有光敏性、热敏性、压敏性等独特的性能,在电子技术和无线电技术中有着广泛的应用.d.超导体电阻为零的导体叫做超导体.超导体具有广阔的应用前景.e.变阻器i.滑动变阻器滑动变阻器是通过改变接入电路中电阻线的长度来改变电阻的,它的铭牌上标有最大电阻值和允许通过的最大电流值,它的正确接法是“一上一下”,在闭合开关前应将滑片滑到阻值最大的位置,它的电路元件符号是说明:若同时将滑动变阻器上边的两个接线柱接人了电路,则它的作用相当于一根导线;若同时将滑动变阻器下边的两个接线柱接人了电路,则它的作用相当于一个定值电阻. ii .电阻箱电阻箱是通过换用不同阻值的电阻串联接入电路来改变电阻的,与滑动变阻器相比,它不能连续地改变接入电路的电阻,但能知道接入电路电阻值的大小,它的电路元件符号是 iil .电位器2.欧姆定律A 内容一段导体中的电流,跟这段导体两端的电压成正比,跟这段导体的电阻成反比.这个规律叫做欧姆定律.B .公式公式中I 、U 、R 的单位分别为A 、V 、Ω。
教案:2015年秋九年级物理上册第13章《电路初探》复习一、教学内容本节课主要复习苏科版九年级物理上册第13章《电路初探》的内容,包括电路的概念、组成及特点,电流、电压的概念及其关系,欧姆定律,电阻的性质,串并联电路的特点及应用。
二、教学目标1. 能使学生掌握电路的基本概念、组成及特点,了解电流、电压的概念及其关系,熟练运用欧姆定律解决实际问题。
2. 能让学生理解电阻的性质,掌握串并联电路的特点及应用,提高学生的实际操作能力。
3. 培养学生的团队合作精神,提高学生的物理学科素养。
三、教学难点与重点1. 教学难点:电流、电压的概念及其关系,欧姆定律在实际问题中的应用,串并联电路的特点及应用。
2. 教学重点:电路的概念、组成及特点,电阻的性质,电流、电压的概念及其关系,欧姆定律,串并联电路的特点及应用。
四、教具与学具准备1. 教具:多媒体课件、电路图、实验器材(包括电源、导线、灯泡、电阻等)。
2. 学具:课本、练习册、笔记本、尺子、剪刀等。
五、教学过程1. 实践情景引入:展示一个生活中的电路图,让学生观察并描述其特点。
2. 知识讲解:(1)电路的概念、组成及特点:引导学生回顾电路的定义、组成及特点,强调电路中电流、电压的概念及其关系。
(2)电流、电压的概念及其关系:通过示例,解释电流、电压的概念,引导学生理解它们之间的关系。
(3)欧姆定律:讲解欧姆定律的内容,并通过实际例子让学生掌握其应用。
(4)电阻的性质:引导学生复习电阻的性质,了解其影响因素。
(5)串并联电路的特点及应用:讲解串并联电路的特点,引导学生掌握其在实际中的应用。
3. 例题讲解:分析并解决几个与本节课内容相关的例题,让学生巩固所学知识。
4. 随堂练习:布置一些与本节课内容相关的练习题,让学生即时巩固所学知识。
六、板书设计13章《电路初探》一、电路的概念、组成及特点二、电流、电压的概念及其关系三、欧姆定律四、电阻的性质五、串并联电路的特点及应用七、作业设计1. 绘制一个简单的电路图,并描述其特点。
初三物理第十四章欧姆定律第4-5节知识精讲一. 本周教学内容:第14章 欧姆定律 第4-5节(一)串联电路的总电阻:串联电路的总电阻等于各串联导体的电阻之和,即, (1)若干(n )个电阻串联时,总电阻R 总=nR 。
(2)把几个导体串联起来,相当于增加导体的长度,其总电阻大于任何一个串联导体的电阻。
(3)把几个导体串联进来,其中一个电阻变大,则总电阻也变大。
(4)要使电路中的电阻增大,可采取串联电阻的方法。
(二)并联电路的总电阻:1.并联电路总电阻的倒数等于各并联导体的电阻的倒数之和。
即:2.几个导体并联:(1)若干(n )个电阻并联时,总电阻R 总=n1R (2)几个导体并联起来,总电阻比任何一个电阻都小,这是因为把导体并联起来,相当于增大了导体的横截面积。
(3)把几个导体并联起来,其中任一个电阻变大,总电阻也变大。
(4)要想使电路中电阻减小,可采取并联电阻的方法。
(三)串、并联电路的特点:(四)简单电路的设计:设计简单电路的步骤和注意事项:(1)明确目的要求(为了解决什么问题而设计电路)。
(2)根据目的要求和所给条件设计电路。
(3)运用学过的知识,对设计的电路进行论证,说明这个电路能否解决问题。
(4)拟定实验步骤,进行实验验证。
上述内容可概括为十六字口诀:“明确目的,设计电路,理论推导,实验验证”。
(五)重、难点解析:1. 串、并联电路中的总电流、总电压和总电阻的含义:以串联电路为例,在下图a是两个导体串联起来的电路,如果把导体R1、R2看成一个整体,图a就变成图b。
因此,串、并联电路的总电流、总电压、总电阻中的“总”都是电路的一种“总代替”(或等效代替)的意思。
2. 电压表在电路中相当于开路,电流表在电路中相当于短路:如下图所示,电压表串联在电路中,由于电压表的电阻很大,对于一定电压的电源来说,电路中的电流就会很小,小到电路中的用电器没有反映。
电路中串入电灯时,电灯不发光,电路中串联一个电流表,电流表也不偏转。
初三物理第13章电路初探第1、2节江苏科技版【本讲教育信息】一. 教学内容:第13章电路初探1、初识家庭用电器和电路2、电路连接的基本方式二、教学重点、难点:1、了解电路的组成,知道用电器是将电能转化为其他形式能的装置2、知道电路连接的基本方式,会读、会画简单的电路图,能连接简单的串联电路和并联电路3、理解电路的几种状态:开路、通路、短路4、知道短路的危害三、主要知识点分析1、电路的组成A. 电源:包括电池(干电池、蓄电池)、交流电源、太阳能电池、银锌电池等。
学生用的主要是干电池、蓄电池、学生电源等,从电源能的角度来看是将其它形式的能转化为电能的装置。
B. 用电器:包括电灯、电动机(马达)家用的其它电器有空调、电熨斗等。
作用是利用电来工作。
C. 开关:各式开关作用是控制电路的通断。
D. 导线2、电路与电路图A. 用导线将电源、用电器、开关等连接起来便组成了电路。
B. 用电路元件的符号表示连接情况的图叫电路图。
3. 连接电路时应该注意:(1)在连接电路的过程中,必须处于断开状态;(2)在连接电路元件时,要将导线的两端接在电源、用电器、开关等的接线柱上,并沿顺时针方向旋紧,保证接触良好;(3)连接电池盒两极的导线绝不允许不经用电器直接连接电源两极。
4、电路的几种状态:A. 开路(断路):电路中有一处或几处断开的情况,我们称之为开路。
如开关没有闭合,线头松动,电池没有接好等,造成的开路,这时电路中没有电流,用电器不工作。
B. 通路:电路接通后,用电器正常工作,电路中有电流,这种电路我们称之为通路。
C. 短路:电流没有经过用电器,直接流回到电源两极的电路称之为短路,发生短路时,电路中的电流比较大,容易烧坏电源、用电器或导线,分为两种:电源短路和局部短路。
(1)电源短路是指电路中的所有用电器都没有电流,但是导线中有电流,这种电路的危害性最大。
(2)局部短路是指,电路中的一部分原件中没有电流通过,另一部分元件有电流。
《欧姆定律》知识全解
1.理解欧姆定律,进行简单的计算。
2.通过实验探究,找出电流跟电压和电阻的关系,学习科学探究方法。
本节重点是探究电流与电压和电阻的关系和欧姆定律以及应用,主要考查探究电流跟电压、电阻的关系。
运用欧姆定律进行分析或计算,动态电路的分析等。
①欧姆定律适用于从电源正极到负极之间的整个电路或其中某一部分电路,但前提是该电路为纯电阻电路。
②欧姆定律中电流、电压和电阻三个量都是对同一导体和同一段电路的同一时刻而言的。
③欧姆定律中提到的“通过导体中的电流跟导体两端电压成正比,跟导体电阻成反比”是有前提条件的,即当导体的电阻一定时,通过它的电流跟它两端电压成正比;当导体两端电压一定时,通过它的电流跟它的电阻成反比。
九年级物理电路初探、欧姆定律江苏科技版【本讲教育信息】一. 教学内容:1、电路初探2、欧姆定律二、教学重点与难点1、电路的连接及状态2、电路的连接方式3、电压、电流、电阻的概念4、电流表的使用、电压的使用5、串联电路、并联电路的电压、电流、电阻的特点6、欧姆定律的内容、表达式及应用三、知识点分析1、电路A、用导线将电源、用电器、开关等连接而成的电流的路径,叫做电路。
B、电路的状态有三种:(1)通路:是指当开关闭合后电路处处相通,这时,用电器都能工作;(2)开路:电路中有一处或者几处断开的电路叫做开路。
这时电路中没有电流,用电器不能工作。
(3)短路:电流不经过用电器,直接流回电源的两极。
这种电路状态,电路中有电流,但是用电器中没有电流,可能会烧坏电源或者导线;严重的还会引起火灾。
2、电路连接方式(一)串联:把用电器逐个顺次连接的电路。
特点:一处断开即为开路,若一个元件损坏,其余元件不能工作;若一个元件被短路,其余元件仍能有电流通过。
(二)并联:把用电器并列连接的电路。
特点:若一个元件被短路,其余元件都被短路;若一个元件被断开,其余元件仍能工作。
3、电流A、用电流表示电流的大小(符号I)B、单位:安(A)常用单位还有mA,μA换算关系:1A=1000m A 1m A=1000μAC、测量:用电流表来测量电流。
电流表的使用:(1)串联(2)正入负出(3)禁止不经用电器直接将电流表连接到电路中去(4)不能超过电流表的量程(5)读数时,首先要看清电流表的量程和分度值,还要记录单位。
(6)串联电路的电流规律:I=I1=I2=I3并联电路的电流规律:I=I1+I24、电压:A、电压是使电路中形成电流的原因(电压类似于水压)。
电源的作用是维持电源两极有一定的电压(电源的作用类似于水泵)B、电压的单位是伏特,符号:V生活中的电压:一节干电池的电压为1.5V;对人体安全的电压为不高于3.6V;家庭电路中的电压为220V。
C、电压的测量用电压表(1)并联(2)正入负出(3)可以直接用电压表测量电源的电压(4)不能超过电压表的量程(5)读数时,首先要看清电压表的量程和分度值,还要记录单位。
(6)串联电路的电压规律:U=U1+U2将电源串联时U=U1+U2(7)并联电路的电压规律:U=U1=U25、电阻A、电阻是表示导体对电流的阻碍作用,电阻的单位是ΩB、决定电阻大小的因素有导体的长度、导体的横截面积、材料与温度,电阻是导体的本身的一种属性,与电流的大小、加在导体两端的电压无关。
C、滑动变阻器的原理是通过改变接入电路中电阻线的长度来改变电阻的大小,从而改变电路中的电流的。
其使用时应注意:应该将其串联入电路;并且“一上一下”;在接通电路前,金属滑片应该放在最大位置。
6、欧姆定律A、是研究电流、电压、电阻这三个物理量之间的关系定律。
B、研究方法是控制变量法即:保持电压一定,研究电流与电阻的关系;保持电阻一定,研究电流与电压的关系。
C、规律表述:导体中的电流跟这段导体两端的电压成正比,与导体的电阻成反比。
D、公式:I=U/R 应用公式来计算时应该注意“同一性”与“同时性”,即同一个导体的电压、电阻与电流;且注意在同一时间条件下,如果时间条件变了电阻不变,但是电压与电流往往会改变。
公式中各物理量的单位是:U——V;I——A;R——Ω7、串并联电路中的电阻A、串联电路中(1)各处的电流处处相等,用公式表示I=I1=I2(2)总电压等于各串联电阻的电压之和,用公式表示U=U1+U2(3)总电阻等于各串联的电阻之和,用公式表示R=R1+R2B、并联电路中(1)干路中的电流等于各支路中的电流之和,用公式表示I=I1+I2(2)各支路两端电压等于电源电压,用公式表示U=U1=U2(3)电阻的关系:总电阻的倒数等于各并联电阻的倒数之和,用公式表示成:1/R=1/R1+1/R2【典型例题】例1、楼道里,夜间只是偶尔有人经过,电灯总是亮着会浪费电能。
科研人员利用光敏材料制成“光控开关”,天黑时自动闭合;天亮时自动断开。
利用声敏材料制成“声控开关”,当有人走动发出声音时,自动闭合;无人走动时,自动断开。
若将这两个开关配合使用(如图),就可以使楼道灯变得“智能化”,这种“智能”电路正确的是分析:这是一个关于电路连接的题,这里的电灯是一个用电器,而控制它的开关采用了串联或者并联的方式来进行,考虑到白天灯不亮,即白天的开关应该断开,而到晚上应该闭合,这时的电灯应该在有人发出声音时才能亮,而无人发出声音时灯应该不亮,故这时应该有一个声控的开关控制电路,综上所述,应该将光控的开关与声控的开关串联,然后与电灯串联。
答案:D说明:在生活中许多实用的电路元件采用了串联、并联和混联等多种连接方式。
这个题目是一个实用电路,这里是将开关串联的电路。
同学们要知道,并学会理解这个电路;另外如楼梯开关,是将两个单刀双掷开关并联的电路等也要知道。
例2、如图所示,粗心的小强把电流表当作电压表接在了L1的两端。
此时如果闭合开关,一定会发生()A、电源短路B、电流表损坏C、L1不亮D、L2的灯丝烧断分析:这是一个关于电流表的原理的一个电路,在电路中电流表的电阻很小,相当于一段导线,将它与电路元件并联后,相当于用导线将与之并联的电路元件短路,故这个元件L1不工作。
但是其它元件仍然有电流通过,其它元件L2仍能工作,但不一定会烧坏。
答案:C说明:对于串联电路,一个元件被短路,其它元件仍然有电流通过;而若一个元件被断路,则其它元件没有电流,因而不工作。
例3、下列电路图与实物图一致的是分析:这里的用电器L 1与L 2之间是串联的,开关控制整个电路,与所控制的电路是串联的,B 图中开关S 与L 1并联,C 图中L 1与L 2是并联的,且开关控制L 2与题意不符;D 图中L 1与L 2是并联的与题意不符,故只有A 符合题意。
答案:A说明:在电路初探这部分,根据实物图画电路图,或者根据电路图连接实物图是一个重点内容,这是初学者的一个难点,我们应该加强练习。
例4、在如图(a )所示电路中,当闭合开关后,两个电压表指针偏转均如图(b )所示,则电阻R 1和R 2两端的电压分别为2V 1VA. 5.6V 1.4VB. 7 V 1.4VC. 1.4V 7VD. 1.4V 5.6V分析:电路图中2V 测的是R 2两端的电压,1V 测的是总电压。
答案:A例5、在某一温度下,两个电路元件A 和B 中的电流与其两端电压的关系如图所示。
则由图可知,元件A 的电阻为 Ω;将A 和B 并联后接在电压为2.5V 的电源两端,则通过A 和B 的总电流是 A 。
分析:我们知道,对于欧姆定律而言,它是研究电流、电压与电阻关系的一种物理规律。
我们知道,电流与电压成正比,与电阻成反比,而这个比值就是电阻,是一个定值,图像越靠近I 轴电阻越小,图像越靠近U 轴电阻值越大,从图上我们可以看出A 的电阻值是R A =U/R =1.5V/0.3A =5Ω;R B =U/R =2.0V/0.2A =10Ω并联后,总电阻为1/R =1/R A +1/R B =1/5+1/10=3/10Ω 故R =10/3Ω,所以,并联在电压为2.5V 的电路中时,I =U/R =0.75A答案:5Ω 0.75A说明:这是一个关于欧姆定律的一道图表题,应用欧姆定律来进行解题时,我们要能够识别电路中的一些图表所表示的物理意义并解读其物理意义。
例6. 小刚同学想用电流表、电压表测量一段电阻丝R的电阻,他已连接了部分电路,如图所示,请你接着完成下列步骤:(1)根据第(3)问,用笔画线代替导线,将电路图补画完整。
(2)开关闭合前,滑动变阻器的滑片应滑至使变阻器电阻________(填“最大”、“最小”或“中间”)位置。
(3)当电压表示数为3.6V时,电流表的示数如图(b)所示,这时电路中的电流是_______A,电阻丝的电阻为________Ω.小刚通过改变被测电阻两端的电压,共测得三组对应的电压值和电流值,最后算出电阻的平均值,这样做的目的是___________________.(4)不改变上面连好的电路,用它还可以完成的实验是:A_____________________ B__________________________________(5)若将上面实验中的定值电阻R换成小灯泡,在多次测电阻的过程中,发现当电压表的示数增大时,电压表与电流表示数的比值将____________。
分析:这是一个关于欧姆定律应用的一道题目,在用伏安法测电阻的实验中,要注意电流表、电压表的接法,还要注意滑动变阻器的接法,即电流表要串联到电路中,电压表要和待测元件并联,滑动变阻器应该“一上一下”并在闭合开关前要把电阻调到最大阻值处,电流表的计数,应该是0.3A。
电压为3.6V,故电阻应该利用欧姆定律来求解。
关于这个实验的设计思想、设计方法、电路的连接以及对实验数据处理的方法,都要在复习时注意总结;而对于这个实验装置图我们在复习时应该联系前后学习的知识,明白有哪些实验用到了这个实验图,它包括:伏安法测电阻;测电阻R的电功率;研究电流跟电压的关系;用滑动变阻器改变电路中的电流。
答案:(1)见电路图(2)最大(3)0.3 12 减小误差(4)测电阻R的电功率研究电流跟电压的关系用滑动变阻器改变电路中的电流(5)增大说明:这个实验装置图是我们学习的电学部分的基础模型,它包括:伏安法测电阻;测电阻R的电功率;研究电流跟电压的关系;用滑动变阻器改变电路中的电流。
是我们在初中阶段所学习的重要电路图例7. 某物理兴趣小组为了自制一台电子秤,进行了下列探究活动:(1)研究弹簧的特性。
他们做了如图1的实验,根据弹簧伸长x与拉力F的关系图象如图2所示。
(2)设计方案。
设计的原理图如图3,利用量程为3V的电压表的示数来指示物体的质量(电压表刻度盘如图4),弹簧(即图1中使用的弹簧)的上端与变阻器的滑片和托盘连接(托盘与弹簧的质量均不计),O、A间有可收缩的导线,当盘内没有放物体时,电压表示数为零。
(3)分析与计算。
已知滑动变阻器总电阻R=12Ω。
总长度为12cm,电源电压恒为6V,定值电阻R0=10Ω(不计摩擦,弹簧始终在弹性限度内,g=10N/kg)。
求:①当物体的质量为100g时,电压表的示数是多少?②该电子秤能测量的最大质量是多大?③改装好的电子秤刻度与原来的电压表表头的刻度有何不同?分析:这是一个力学与电学的综合题,这个题目中既有关于弹簧测力计原理的实验,也有关于滑动变阻器改变电路电流,还有电压表读数,重力与质量的关系等。
本题所涉及到的知识点较多,从图像中我们可以看出,弹簧伸长与外力的关系是每增加1N的力,弹簧伸长2cm,而当物体的质量是100g时,它所受到的重力为1 N,即弹簧伸长2cm。