15.4 电阻的串联和并联 课件-2024～2025学年物理沪科版九年级全一册

第十五章 探究电路 第4节 电阻的串联和并联 24007 小张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？ 新知导入 24007 1. 通过实验和推导，理解串联电路的等效电阻和计算公式. 2. 通过实验和推导，理解并联电路的等效电阻和计算公式. 3. 会利用串、并联电路特点的知识，解答和计算简单的电路问题. 学习目标 24007 连接方式 电路图 电流 电压 串联电路 并联电路 知识回顾 串、并联电路中电流、电压的规律 I=I1=I2 I=I1+I2 U=U1+U2 U=U1=U2 电阻 ？ 24007 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，使得 R1 I R2 U R (1)R两端的电压和R1与R2两端的总电压相等； (2)通过R的电流与通过R1与R2的电流也相同. 那么R产生的效果与R1与R2是等效的，我们把 电阻R叫做R1和R2的等效电阻，也叫做总电阻. 点击播放视频 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. R1 I R2 U R I1 I2 新知学习 24007 电阻串联后总电阻变大还是变小?如何通过实验探究? 对比单个电阻和两个电阻串联接入电路时电流表示数。 方案设计 1. 实验探究电阻串联后的总电阻 一、电阻的串联 知识讲解 24007 一级标题：黑体， 6 规律总结 电阻串联总电阻变大相当于增加了导体的长度。 两个电阻串联接入电路时，电流表示数变小，说明总电阻变大了。 知识讲解 24007 一级标题：黑体， 7 下面的电路用到的方法是“等效替代法”,提问：如何判断“等效”? 猜想：可以用电流表示数判断，即当总电阻接入电路时，电流表示数如果和原来相同，则判断效果相同。 用5Ω电阻和10 Ω电阻进行实验，猜一猜总电阻可能是多少? 实验演示 将15 Ω电阻接入电路，发现电流表示数确实相同，即可用15 Ω电阻等效替代5Ω电阻和10 Ω电阻串联后的总电阻。 假设有一个电阻可以代替串联的电阻而不影响电路的效果，我们就称这个电阻是串联电路的总电阻。 知识讲解 24007 一级标题：黑体， 8 2.引导学生理论推导电阻串联后的总电阻 （1）试推断串联的总电阻与分电阻满足什么数量关系? 串联总电阻R₂=R₁+R₂ （2）试着理论推导、证明。 （3）结论：两个串联电阻的总电阻等于各分电阻之和。 推导： 若有n个电阻串联，则它们的总电阻R总= R₁+R₂+R₃+ …… +Rn， 若有n个相同阻值的电阻R0串联，则总电阻：R总=nR0。 知识讲解 24007 一级标题：黑体， 9 串联电路中电阻的分压作用 串联电路中各部分电路两端的电压与其电阻成正比. 理解： (1)串联分压，电压比等于电阻比； (2)串联分压，电阻大的分压大. I=I1=I2 知识拓展 R1 I R2 U R U1 U2 24007 ①若电路中有多个电阻串联，则 R=R1+R2+… ②若n个阻值都为R0的电阻串联，总电阻 R= nR0 电阻串联相当于增大了导体的长度 ＋ ＝ 串联电路中电阻的关系 1. 串联电路的总电阻等于各分电阻之和. 2. 串联电路中各部分电路两端的电压与其电阻成正比 归纳小结 24007 串联电路电流、电压、电阻的规律 串联电路 电流 电压 电阻 分压规律 串联电路两端的总电压等于各串联用电器两端的电压之和。 串联电路的总电阻等于各串联电阻之和。 串联电路中，各电阻两端的电压与它们电阻的大小成正比。 串联电路中电流处处相等。 24007 1.实验探究电阻并联后的总电阻 提问：几个电阻并联后的总电阻与各分电阻相比是变大还是变小了? 两端导体并在一起，相当于增大了横截面积，所以总电阻可能会减小。 设计实验 先将一个电阻接入电路，记录电流表示数，再并联一个电阻，对比电流表示数，判断总电阻变大还是变小。 二、电阻的并联 知识讲解 24007 一级标题：黑体， 13 实验演示 两个电阻并联接入电路时，电流表示数变大，说明总电阻变小了。 实验改进 刚才实验演示时，并联的两个电阻分别是10 Ω和20 Ω,记录电流表示数为I,为了找到等效总电阻，可以将一个电阻箱接入电路，慢慢调节电阻箱，直到电流表示数为I,记录电阻箱的示数。 知识讲解 24007 一级标题：黑体， 14 假设有一个电阻可以代替并联的电阻而不影响电路的效果，我们就称这个电阻是并联电路的总电阻。 知识讲解 24007 一级标题：黑体， 15 2. 理论推导电阻并联后的总电阻 (1) 试着运用理论推导加以证明。 推论： 若有n个电阻并联，则它们的总电阻 若有n个相同阻值的电阻R0并联，则总电阻：R总= 学以致用 手边只有几个400 Ω和几个100 Ω的电阻，如何获得200 Ω的电阻? 将两个100 Ω电阻串联或将两个400 Ω电阻并联。 知识讲解 24007 一级标题：黑体， 16 并联电路中电阻的分流作用 并联电路中各支路的电流与其电阻成反比. 理解： (1)并联分流，电流比等于电阻的反比； (2)并联分流，电阻大的分流小. U1=I1R1 U2=I2R2 U=U1=U2 I1R1=I2R2 知识拓展 R1 I R2 U R I1 I2 24007 1. 并联电路总电阻的倒数，等于各分电阻的倒数之和. 电阻并联相当于增加了电阻的横截面积. 2. 并联电路中各支路的电流与其电阻成反比 并联电路中电阻的关系 归纳小结 ①当只有两个电阻并联时： 即： ②当有n个电阻并联在电路中时: 24007 并联电路电流、电压、电阻的规律 并联电路 电流 电压 电阻 分流规律 并联电路干路中的电流等于各支路的电流之和。 并联电路中各支路两端的电压都相等。 并联电路总电阻的倒数，等于各并联电阻的倒数之和。 并联电路中，各支路电流与支路电阻大小成反比。 24007 动画讲解——《串、并联电路的等效电阻》 24007 表达式：______________________ 规律：串联电路中，等效电阻 等于各串联电阻之____. 规律：并联电路中，等效电阻的 倒数等于各并联电阻的_____之和. 电阻的串联和并联 电阻的 串联 电阻的 并联 和 倒数 R1 I R2 U R I1 I2 R1 I R2 U R U1 U2 表达式：_______________________ R=R1+R2+… 课堂小结 24007 1.有两个阻值分别为 和 的电阻串联在电路中， 总电阻为( ) B A.B. C.D. 随堂练习 24007 22 2.一个 的电阻和一个 的电阻并联，总电阻为( ) A A.B. C.D. 24007 23 3.一个灯泡正常发光时的电流为，电压为。若把它接在 的 电源上使其仍能正常发光，则该灯泡必须( ) C A.串联一个 的电阻 B.并联一个 的电阻 C.串联一个 的电阻 D.并联一个 的电阻 24007 24 4.如图所示的电路中，电源电压保持不变，闭合开关后，电压表的示数为 ，电流表的示数为 ，则右边虚线框内的电阻连接情况可能是( ) D A. 和 的电阻串联 B. 和 的电阻并联 C. 和 的电阻串联 D. 和 的电阻并联 24007 25 $$