17.4 欧姆定律在串、并联电路中的应用（教学课件）-2024-2025学年物理人教版九年级全一册

人教版初中物理九年级全一册 第2节 欧姆定律在串、并 联电路中的应用 第十七章 欧姆定律 目录 新课导入 新课教学 01 02 经典例题 课堂练习 03 04 课前导入 同学们现在手上有5欧、10欧、15欧、20欧的电阻，但是我现在实验中需要一个25欧和一个4欧的电阻，你该怎么办呢？ 1.知道串联电路电阻的特点以及电压分配规律；会利用欧姆定律及串联电路的特点分析有关问题。 2.知道并联电路电阻的特点以及电流分配规律；会利用欧姆定律及并联电路的特点分析有关问题。 学习目标 新课教学 01 如图所示，用一个电阻R代替两个串联着的电阻R1、R2接入电路 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， U I R1 R2 U1 U2 R U I 等效于 R就叫作这两个串联电阻R1、R2的总电阻； 并联电路的总电阻和它的分电阻也存在这种“等效替代”的关系。 等效于 R U I I I1 I2 U 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， 一、欧姆定律 I U1 U2 U总 U总 I R总 等 效 R1 R2 探究1：串联电路的电阻 由欧姆定律得： U=IR 由串联电路特点可知： R=R1+R2 I=I1=I 2 U1=I1R1 U2=I2R2 U =U1+U2 IR=I1R1+I2R2 串联电路的总电阻等于各电阻之和。 结论： ＋ ＝ 若有n个电阻R1、R2、···、Rn串联，则它们的总电阻R总 R总＝R1＋R2+···＋Rn 串联电路的总电阻比其中任何一个分电阻的阻值都大。电阻串联相当于增加了电阻的长度，所以总电阻大。 R1 R2 I n个电阻串联呢？ R总=R1+R2+R3 R总=R1+R2+…+Rn R总=nR0 I总 U U I总 R总 等 效 I1 I2 探究2：并联电路的电阻 由欧姆定律得： = = 由并联电路特点可知： I=I1+I2 U=U1=U2 = = 或 并联电路总电阻的倒数等于各电阻倒数之和。 结论： 当只有两个电阻并联在电路中时: = 并联电阻的总电阻的阻值比其中任何一个支路电阻的阻值都小。电阻并联相当于增加了电阻的横截面积，所以总电阻更小。 探究3：串联电路电压分配规律 R1 R2 I U1 U2 U总 = = 串联电路中各用电器两端电压之比等于各用电器电阻之比 = R1 R2 I I1 I2 探究4：并联电路电流分配规律 = 并联电路中通过各用电器的电流之比等于各用电器电阻的反比。 二、利用欧姆定律解决问题 Rx V 　　电路图 实验室中如果没有电流表，只有电压表。如何测量未知电阻？ R0 V 　　因为Rx和R0串联 ，所以 　　测电阻的原理 = U0 R0 Ux Rx Rx= U0 I0 R0 　　实验步骤 　　（1）按电路图连接电路，并将电压表指针调零； 　　（2）闭合开关S测出Rx两端电压为Ux； 　　（3）断开开关S，将电压表接到R0两端，闭合开关测出R0两端电压U0； 　　（4）断开开关整理实验器材。 Rx V R0 V 1.串联电路中通过某个电阻的电流或串联电路的电流，等于电源两端电压除以各分电阻之和。 2.当串联电路中的一个电阻改变时，电路中的电流及另一个电阻两端的电压都会随之改变。 3.当并联电路中的一个支路的电阻改变时，这个支路的电流会变化，干路电流也会变化，但另一个支路的电流和电压不变。 典例分析 例1 一个1Ω的电阻与一个10000Ω的电阻并联，则并联后的等效电阻（　　） A．等于1Ω B．小于1Ω C．大于1Ω，小于10000Ω D．大于10000Ω B 典例分析 例2 如图所示，电源电压不变，开关S闭合后，电压表V1的示数为4V，电压表V2的示数为6V，电流表A的示数为1A，若将R2与R3互换位置后，发现三表示数均不变，则电源电压为______V，电阻R2的阻值是______Ω。 3 7 典例分析 例2两个导体串联后的总电阻大于其中任何一个导体的电阻，因为导体串联相当于（　　） A．减小了导体长度 B．减小了导体横截面积 C．增大了导体长度 D．增大了导体横截面积 C 典例分析 例4.如图所示R1=10Ω，电源电压12v。开关S闭合后，求: （1）当滑动变阻器R接入电路的电阻R2=40Ω时，通过电阻R1的电流I1和总电流I； 解:（1）根据并联电路电压特点，电阻R1和R2两端的电压均等于电 源两端电压 U=12V 由欧姆定律得：= = = 1.2A 通过电阻R2的电流： = = =0.3A 所以总电流：I= + =1.2A+0.3A=1.5A 典例分析 如图所示R1=10Ω，电源电压12v。开关S闭合后，求: （2）当滑动变阻器接入电路的电阻R3=20Ω时，通过R1的电流和总电流I。 解:（2）同理可求得 = = = = 1.2A 通过电阻R3的电流：= = = = 0.6A 所以总电流： I´ =+=1.2A+0.6A=1.8A 典例分析 解:（1）由题图甲可知R1与R2串联，电压表测R2两端的电压，电流表测电路中的电流，当滑动变阻器接入电路中的电阻为0时，电路中的电流最大，由题图乙可知 I1＝0.6A，由I＝可得，电源的电压U＝I1R1＝0.6A×10Ω＝6V。 例5. 如图甲所示的电路中，定值电阻R1为10Ω，R2为滑动变阻器，电源电压保持不变。闭合开关S后，滑片P从b端移动到a端的过程，电压表示数U与电流表示数I 的关系图像如图乙所示。求： （1）电源电压； 典例分析 解:（2）由欧姆定律可知滑动变阻器的最大阻值：R2＝20 Ω。 例5. 如图甲所示的电路中，定值电阻R1为10Ω，R2为滑动变阻器，电源电压保持不变。闭合开关S后，滑片P从b端移动到a端的过程，电压表示数U与电流表示数I 的关系图像如图乙所示。求： （2）滑动变阻器的最大阻值。 课堂练习 1.下列说法错误的是（　　） A．串联电路中，任何一个分电阻总小于串联的总电阻 B．并联电路中，并联的总电阻等于各分电阻的倒数之和 C．串联电路中，电阻越大，它两端的电压就越高 D．并联电路中，电阻越大，通过它的电流就越小 B 课堂练习 2.电阻R1、R2并联接在电源上，下列说法正确的是（　　） A．并联电路的总电阻，等于各并联导体的电阻的倒数之和 B．当R1变大时，总电阻也变大 C．电源电压变大时，总电阻也变大 D．干路中的电流变大时，总电阻也变大 B 课堂练习 3. 两定值电阻R1、R2 ，且R1＞R2 。下列四种电路中总电阻由大到小排列正确的是（　　） A．甲>乙>丙>丁 B．乙>丙>丁>甲 C．丙>甲>乙>丁 D．丁>甲>乙>丙 C 课堂练习 4. 如图所示的电路中，电源电压保持不变，开关闭合后，滑动变阻器的滑片P向左移动时，三个电表的示数变化情况是（ ） A的示数变小，V1的示数变大，V2的示数变小 A的示数变大，V1的示数变小，V2的示数变大 A的示数变小，V1的示数不变，V2的示数变大 A的示数变大，V1的示数不变，V2的示数变小 D 课堂练习 5. 如图所示的电路中，电源电压保持不变，R1＝10 Ω。闭合开关S，移动滑动变阻器R2的滑片P到最右端b时，电流表的示数为0.6 A；移动滑片P到最左端a时，电流表的示数为0.2 A，则电源电压和滑动变阻器的最大阻值分别为（ ） A．6 V　20 Ω B．12 V　20 Ω C．6 V　10 Ω D．12 V　10 Ω A 课堂练习 6. 电路元件甲和乙中的电流与两端电压的关系如图所示，由图可知，甲的电阻是____Ω。若将甲、乙并联后接在电压为2V的电源两端，干路中的电流是_____A。 5 0.6 课堂小结 欧姆定律的应用之二： 处理串并联电路问题 串联电路 并联电路 总电阻R总＝R1＋R2 电流计算 串联 总电阻= 电流计算 + 并联 感谢观看 THANK YOU $$