5.3 等效电路 课件-2023-2024学年教科版物理九年级上册

第五章· 欧姆定律 第3节 等效电路 教科版九年级物理上册 　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。本节课我们就要学习如何运用欧姆定律来解决串联电路中的问题。 想想议议： 小明在修理某电子仪器时，检查后发现有一个200欧姆的电阻烧坏了，需要更换。但是手边又只有一个100欧和几个50欧的电阻，能否用它们组合起来，使组合的电阻相当于一个200欧的电阻呢？ 学习目标 1．会利用串、并联电路电流和电压的特征推导出电阻的特征，感 受数学方法在物理中的应用。 2．通过对简单的串、并联电路的计算，进一步理解欧姆定律。 3．会用欧姆定律分析并解决实际中的问题。 观察与思考 电阻的串联 I=I1=I2 U=U1+U2 U=IR ∴IR=I1R1+I2R2 ∴R=R1+R2 一、电路的等效电阻 ①电阻串联相当于增大了导体的长度 ②若n 个阻值都为R0的电阻串联，总电阻R= nR0 ③串联正比分压： ∵I1=I2，U=I R ∴U与R成正比 U R1 R2 U1 U2 R1 R2 = 归纳总结 [例题1] 把10 Ω的电阻和20 Ω的电阻串联起来，接在电压是6伏特的电源上，求这个电路中的电流。 U=6V 解： ＝30 Ω ＝10 Ω+20 Ω Ｒ＝Ｒ1+Ｒ2 I = U R = 6 V 30 Ω = 0.2 A 例2：两只灯电阻分别为40 Ω和60 Ω，串联在10 V上，求：通过每只灯的电流？ R=R1+R2 串联：I=I1=I2 0.1 A 每只灯两端的电压分别是多少？ U1=I1 R1 U2=I2 R2 U1 U2 R1 R2 = 二、电阻的并联 并联 U=U1=U2 I=I1+I2 ∴ 1.并联 U=U1=U2 I=I1+I2 ①电阻并联相当于增大了导体的横截面积 并联总电阻小于任一个支路电阻 串大并小 ②若n个阻值都为R0的电阻并联，总电阻： ③并联反比分流： ∵U1=U2，U=I R ∴I与R成反比 I1 I2 R2 R1 = 现在有一些10Ω的电阻，如何才能得到5Ω和40Ω的电阻？ 2个10 Ω的电阻并联得到5 Ω； 4个10 Ω的电阻串联得到40 Ω 例2.已知：R1＝20欧，R2＝60欧，求R1和R2并联时的总电阻是多大？ 解： 得 由 代入数据　得 1.串联电路的总电阻等于各部分电阻之和R=R1+R2+R3+…+Rn n个相同阻值的电阻串联，总电阻R总=nR 2.并联电路的总电阻的倒数,等于各并联电阻的倒数之和。 二、等效电路 　　例3．如图所示，R2=20 Ω，电流表的示数为 0.6 A，电压表的示数为12 V。求（1）R1的阻值； 　　（2）并联电路总电流I ； 　　（3）并联电路总电阻R。 解：（1） 　　（2） 　I=I1+I2=0.6 A+0.6 A=1.2 A 　　（3） R1 =　　=　　　= 20 Ω U I1 12 V 0.6 A I2 =　　=　　　= 0.6 A U R2 12 V 20 Ω R=　　=　　　 = 10 Ω U I 12 V 1.2 A R2 R1 A V 12 V 　　求解电路计算题的步骤 　　（1）根据题意分析各电路状态下电阻之间的连接方式，画出等效电路图。 　　（2）通过审题，明确题目给出的已知条件和未知量，并将已知量的符号、数值和单位，未知量的符号，在电路图上标明。 　　（3）每一步求解过程必须包括三步： 　　写公式——代入数值和单位——得出结果。 练一练 利用欧姆定律解决问题 　　例1 如图所示，已知I=4.5 A，I2=0.9 A，电源电压为36 V，那么灯L1的电阻R1多大？ 解析: 　　∵ 灯L1和灯L2并联 　　∴ I = I1 + I2 　　　 I1 = I - I2 = 4.5 A -0.9 A = 3.6 A 　　 而 U1 = U2 =U= 36 V L2 I2 I 36 V L1 I1 R1=　　=　　 　= 10 Ω U1 I1 36 V 3.6 A 练一练 　例2 如图所示，R1 =20 Ω，滑动变阻器R2最大阻值为80 Ω，电路接在电压为 6 V电路中，当滑片P由最左端 滑到最右端时，电压表示数由 6 V变化为1.2 V，则电流表示数 变化范围是多少？当滑片P在最 右端时串联电路的电阻多大？ A V R1 R2 S P 解：（1）滑片P在最左端 U=6 V R1=20 Ω I U1 = U = 6 V I=　　=　　　= 0.3 A U R 6 V