5.3 等效电路 学案 2023-2024学年物理教科版九年级上册

5.3 等效电路 素养目标 1.进一步了解串、并联电路特点,了解等效电阻、电路。 2.能推导并认识串、并联电路中电阻的特点。 3.学习不同的探究方法,能运用等效法看问题并将问题简化。 ◎重点:推导并认识串并联电路中电阻的特点。 评价任务 通过任务驱动一、二完成目标2的学习。 【预习导学】 知识点1电路的等效电阻 1.几个连接起来的电阻所起的作用,可以用一个电阻来代替,这个电阻就是那些电阻的 电阻。 【答案】知识点一 1.等效 知识点2串联电路的等效电阻 2.实验中将两个定值电阻R1、R2串联起来,用电压表测量他们的总电压,用电流表测出通过它们的电流,由公式 可求出两电阻串联后的等效电阻。 3.思考:该实验中,如何使实验结论更具有普遍性,更具有说服力呢? 在电路中串联一个 ,改变电阻R1、R2两端的总电压以及通过它们的电流,多次验证 和 的关系,就可以使实验结论更具有说服力。 4.推导过程:如图所示,两个电阻R1、R2串联在电源电压为U的电路上。 根据“串联电路中,电流 ”的特点可知, 。 根据“串联电路中总电压等于各部分电路电压 ”的特点可知U= (①式)。 根据欧姆定律可知电阻R1、R2两端的总电压 U=IR(②式),分电阻R1两端的电压U1= (③式),R2两端的电压U2= (④式)。 将②、③、④式代入①式得到关系式IR= ,化简得R= ,即串联电路的等效电阻等于各串联电阻 。 5.由图可知,串联电路的等效电阻的 比任何一个分电阻的 都大,因此,等效电阻的阻值也一定比任何一个分电阻的阻值都大。 ·学习小助手· 几个电阻(导体)串联起来,相当于增加了电阻(导体)的长度,等效电阻变大,等效电阻比串联的任何一个电阻的阻值都要大。 对点自测 1.电器修理工小李需要一只60 Ω的电阻,他可以选择一只 Ω的电阻和一只40 Ω的电阻串联得到。 【答案】知识点二 2.R= 3.滑动变阻器　等效电阻R　R1、R2 4.处处相等　I=I1=I2　之和　U1+U2　I1R1　I2R2 I1R1+I2R2　R1+R2　之和 5.长度　长度 对点自测 1.20 知识点3并联电路的等效电阻 7.两个电阻并联后,等效电阻的 比任何一个分电阻的 都大,因此可以猜想等效电阻的阻值比任何一个分电阻的阻值都 。 8.推导过程:将两个电阻R1、R2并联在电源电压为U的电路上,试联系并联电路电压、电流的规律和欧姆定律,推导出并联电路的等效电阻的表达式。 根据并联电路的电压特点可知, ; 根据并联电路的电流特点可知, ; 根据欧姆定律可知,I=,I1= ,I2= ; 　　联立可得,=+,即= 。 对点自测 2.在并联电路中,关于电流、电压、电阻的叙述,不正确的是 ( ) A.总电流等于各支路中电流之和 B.总电阻等于各支路中电阻的倒数之和 C.各支路两端电压相等 D.总电阻比各支路电阻小 ·学习小助手· 几个电阻(导体)并联起来,相当于增加了电阻(导体)的横截面积,等效电阻变小,等效电阻比并联的任何一个电阻的阻值都要小。 【答案】知识点三 7.横截面积　横截面积　小 8.U=U1=U2　I=I1+I2　　　+ 对点自测 2.B 知识点4等效电路 9.在分析一些复杂电路时,人们常常只关注整个电路(或电路的某一部分)的输入、输出关系,即 和 的变化关系。用一个简单的电路代替复杂电路,使问题得到简化,这个简单的电路就是复杂电路的 。 对点自测 3.如图所示的电路,电源电压恒定不变,当S1闭合、S2断开时,电压表的示数为3 V,当S1断开、S2闭合时,电压表的示数为9 V,则R1∶R2为 ( ) 　　A.1∶3 　 B.3∶1 C.1∶2　 D.2∶1 【答案】知识点四 9.电流　电压　等效电路 对点自测 3.C 【合作探究】 任务驱动1电阻的串联 提出问题:电阻串联后,其总电阻是增大还是减小? 作出假设:由于导体的电阻与导体的长度有关,导体越长,电阻 ,几个电阻串联后相当于增加了 。因此猜想,电阻串联后,总电阻会 。 设计实验并进行实验:在如图所示的电路图A、B处,分别接入如图乙中的一个电阻R、两个串联的电阻R、三个串联的电阻R,分别读出 。 分析与论证:通过观察对比 ,发现电流表的示数一次比一次 ,电路两端的电压 ,可知电路中电阻 。 实验结论:串联电阻的 的阻值比任何一个 的阻值都大。 理论推导