17.4 欧姆定律在串、并联电路中的应用课件 -2024-2025学年 九年级全一册物理人教版

欧姆定律在串、并联电路中的应用 学习目标： 理解串、并联电路中电阻的关系 能够熟练运用欧姆定律 能够将欧姆定律与串、并联电路结合起来解决实际问题 2 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？ 3 一．电阻的串联 R1 =10Ω R2= 10Ω A R =20Ω A 1、电路中R1和 R2 串联与电路中只有R效果是等效的。 4 ２、推导串联电路的总电阻 电路图： 串联电路电流的特点：I=I1=I2 电压的特点：U=U1+U2 I R2 U A S U2 U1 R1 由欧姆定律可知： 5 ３讨论：串联电路的总电阻有什么特点？ 特点：串联电路的总电阻比任何一个导体的电阻大。 ＋ ＝ 这相当于增加了导体的长度。 讨论2：若有n 个电阻R1、R2、···、Rn串联，则它们的总电阻R 等于多少？ R总＝R1＋R2+···＋Ｒn n个相同阻值的电阻串联，总电阻R总=nR 6 二. 电阻并联 将两个同样阻值的电阻并联起来，接在如图所示的电路中，闭合开关，观察灯泡的亮度，并跟接入一个电阻时灯泡的亮度进行比较。 演示 R R 结论 并联电阻的总电阻比任何一个分电阻的阻值都小。 从影响电阻因素方面对电阻串联、并联作出合理的解释 在并联电路中，各电阻之间的并联可以近似地看作电阻的横截面积被接大了，由于电阻的大小是与其横截面积成反比的，所以并联后总电阻变小。 公式推导法 在并联电路中，根据I=I1+I2且I＝U/R 得：I1＝U1/R1、I2＝U 2/R2 可得：U/R= U1/R1+ U 2/R2 因为：U=U1=U2 所以：1/R= 1/R1+ 1/R2 ， 即:并联电路中总电阻的倒数，等于各并联电阻的倒数之和 拓展 综上所述: （1）串联电路电阻的总电阻的阻值比任何一个分电阻的阻值都大。 （2）串联电路的总电阻等于串联电阻之和。 （3）并联电路电阻的总电阻的阻值比任何一个分电阻的阻值都小。 （4）并联电路中总电阻的倒数，等于各并联电阻的倒数之和 电流与电压分配关系 1、串联分压： U1 U2 根据串联电路中电流的关系可得知在串联电路中电流处处相等 由I1＝I2 I1＝U1／R1 I2＝U2／R2 得 U1／R1＝U2／R2 经过变形后得 U1 U2 R1 R2 = 分压原理： 串联电路中，在数值上电压和电阻成正比，电阻大的分得的电压大，电阻小的分得的电压小。即 U1 U2 R1 R2 = 电流与电压分配关系 1、并联分流原理： I1 I2 根据并联电路中电压的关系可知并联电路中各支路电压相等且都等于干路电压 由U1＝U2 U1＝I1R1 U2＝I2R2 所以 I1R1＝I2R2 经过变形后可得 I1 I2 R2 R1 = 分流原理： 并联电路电流和电阻成反比，电阻大的分得的电流少，电阻小的分得的电流多，即 I1 I2 R2 R1 = ＋ 例1.如图所示，电阻R1为10Ω，电源两端电压为6V。开关S闭合后，求： （1）当滑动变阻器R接入电路的电阻R2为50Ω时，通过电阻R1的电流I； （2）当滑动变阻器R接入电路的电阻R3为20Ω时，通过电阻R1的电流I′。 13 解:（1）根据串联电路电流的规律，通过电阻R2的电流和通过电阻R1的电流相等，都等于I。 R1两端的电压U1=IR1 R2两端的电压U2=IR2 根据串联电路电压的规律U=U1+U2，有 U=IR1+IR2=I(R1+R2) （2）同（1）的分析一样 14 例2.如图所示，电阻R1为12Ω，将它与R2串联后接到8V的电源上，已知R2两端的电压是2V.请求出电路的总电阻。 解：由R1与R2串联在电路中， 得出U1=U-U2=8V-2V=6V， I=I1= U1 R1 — = 6V 12Ω —— =0.5A R=R1+R2=12Ω+4Ω=16Ω. 15 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：∵ 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 16 2.如图所示，R2=30 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+0.4 A=1 A 　　（3） R1 =　　=　　　= 20 Ω U I1 12 V 0.6 A I2 =　　=　　　= 0.4 A U R2 12 V 30 Ω R=　　=　　　 = 12 Ω U I 12 V 1 A 17 课堂小结 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。 18 $$