17.4 欧姆定律在串、并联电路中的应用 导学案（知识清单+典型例题+巩固提升）2024-2025学年人教版九年级物理

九年级物理 17.4 欧姆定律在串、并联电路中的应用 讲·学·练 知识结构 考点清单 1. 串并联电路中电流、电阻、电压的特点。 （1）串联电路：电流：I=I1=I2 电阻：R总=R1=R2 电压：U总=U1+U2 （2）并联电路：干路电流：I=I1+I2 电阻：1/R总=1/R1+1/R2 电压：U总=U1=U2 典例讲解 【例1】下列事例中，运用的科学研究方法相同的是（　　） （1）探究液体内部压强与液体密度的关系 （2）用水压比作电压 （3）探究串联电路中电阻的规律 （4）探究物质质量与体积的关系 A．（1）与（3） B．（1）与（4） C．（2）与（3） D．（3）与（4） 【答案】B 【详解】（1）探究液体压强的影响因素时，必须控制液体密度（或深度），研究液体深度（或密度）对压强的影响．采用的是控制变量法； （2）水压和电压都客观存在，但水压的作用能够直接观察，电压的作用不能直接观察，用能够直接感受的水压类比电压，采用的是类比法； （3）在串联电路中，两个电阻串联共同作用与一个电阻使用时产生的效果相同．采用的是等效替代法； （4）探究物质质量与体积的关系时，需要保持密度一定，改变物体体积，比较质量与体积的变化规律，采用的是控制变量法。 故B符合题意，ACD不符合题意。 故选B。 【例2】某同学要把一个阻值为15Ω、正常工作电压为3V的灯泡接在9V的电源上使其正常工作，那么需给灯泡（　　） A．串联一只45Ω的电阻 B．并联一只45Ω的电阻 C．串联一只30Ω的电阻 D．并联一只30Ω的电阻 【答案】C 【详解】由题知，电源电压大于灯泡正常工作的电压，由串联电路的分压特点可知，要使小灯泡在9V的电源上正常发光时应串联一个电阻分压，小灯泡正常发光时的电压为3V，因串联电路中总电压等于各分电压之和，所以，电阻两端的电压 由串联分压原理可得 即 解得 故ABD不符合题意，C符合题意。 故选C。 基础训练 1、 选择题 1．如图所示，甲、乙、丙三个电路电源电压U相等，电路总电阻分别为R1、R2和R3。已知每个定值电阻的阻值均为5Ω，则下列关系正确的是（　　） A．R1>R2 B．R1>R3 C．R3<R2 D．R1>R2>R3 2．如图所示电路，电源电压恒定不变。定值电阻R1、R2（R1>R2）按照下面四种不同接法，分别接在电路的PQ之间，闭合开关，要使电路中电流最大，接入电路的是图（　　） A． B． C． D． 3．小明的奶奶有随手关灯的好习惯．当她关灯后，家中电路变大的物理量是（　　） A．总电阻 B．总电压 C．总功率 D．总电流 4．如图所示的电路中，电源两端电压保持不变，R1为定值电阻。开关S闭合后，在滑动变阻器R2的滑片P向右移动的过程中，下列说法正确的是（　　） A．电压表V1的示数变大 B．电流表A的示数变大 C．电压表V2的示数变大 D．电路的总电阻变小 5．如图所示，为接入闭合电路中阻值不同的两个电阻的电流随电压变化的I﹣U图像，从图中可知（　　） A．R1＞R2 B．R1、R2串联后，总电阻I﹣U图线在区域Ⅱ内 C．R1、R2并联后，总电阻I﹣U图线在区域Ⅲ内 D．R1、R2并联后，总电阻I﹣U图线在区域Ⅰ内 6．关于电学知识，下列说法正确的是（　　） A．欧姆定律变形为，说明导体的电阻与其两端电压成正比 B．导体的横截面积越大，其电阻值一定越小 C．通电金属导体，其中电荷定向移动的方向与电流方向相反 D．两个电阻并联，其中一个电阻阻值变大，并联总阻值变小 二、多选题 7．在如图所示的四个电路图中，能比较出电阻R1和R2大小的是（C图中S1为单刀双掷开关）（　　） A． B． C． D． 三、填空题 8．两个标有“5Ω、1A“和“10Ω、0.6A”的定值电阻，将它们串联起来时电路中总电阻为 Ω，此时电源电压最大允许为 V；若将它们并联时干路电流最大允许是 A。 9．在“研究串联电路中电阻的规律”实验中，连接电路时电键必须处于 状态（选填“闭合”或“断开”），电流表必须 在被测电路中（选填“串联”或“并联”）现用一电阻R来等效替代串联电阻R1和R2时，在电源电压不变的条件下，电路中的电流与原来串联电路中的电流是 的（选填“相同”或“不同”）。 素养提升 四、简答题 10．一只小灯泡正常发光时的电压为8 V，通过它的电流为0.4 A，现将该小灯泡接在12 V的电源上，为使其正常发光，应串联一个多大的电阻？请用两种方法解答。 五、作图题 11．如图的电路，已知电源电压为 6V，闭合开关 S 后，电流表的示数为 0.3A，虚线框内有两个定值电阻分别是 R1、R2、R3 中的两个（已知 R1＝15Ω， R2＝25Ω，R3＝100Ω）。 请你画出虚线框内电阻的连接方式并标明电阻的符号，并将电路补画完整。 ( ) 六、实验题 12．为完成“探究电流与电阻的关系”实验，小海从实验室取得以下器材：电压恒为4.5V的电池组、电流表、电压表、开关，5Ω、10Ω、25Ω的定值电阻各一个。规格为“40Ω 1A”的滑动变阻器，导线若干。 （1）小海按图甲所示电路正确接入10Ω电阻，闭合开关，移动滑动变阻器的滑片，记录电压表、电流表的示数；接着将电阻换为25Ω后，为保证电压表的示数为 V不变，应将滑动变阻器的滑片向 （填“左”或“右”）移动； （2）通过实验得到电流随电阻变化的图像如图乙所示，由此可知：电压一定时，通过导体的电流与其电阻成 比。 反思总结 通过学习，请根据自己的理解，画出本节课的思维导图： 这节课我学会了： 这节课我的困惑： 参考答案 1．A 【详解】每个定值电阻的阻值均为5Ω。在串联电路中，串联电阻大于其中任一电阻，故 R3>R1=5Ω  ① 在并联电路中，总电阻要小于其中的任何一个电阻，故有 R2< R1=5Ω  ② 由①②可得 R3>R1>R2 故A正确，BCD错误。 故选A。 2．B 【详解】电源电压不变，闭合开关，要使电路中电流最大，由可知，电路的总电阻最小。 A．只有R1的简单电路，电路的总电阻较小，故A不符合题意； B．两个电阻并联，由电阻的并联可知电路的总电阻最小，故B符合题意； C．只有R2的简单电路，电路的总电阻较小，故C不符合题意； D．两个电阻串联，由电阻的串联可知电路的总电阻最大，故D不符合题意。 故选B。 3．A 【详解】试题分析：家庭中的用电器都是并联的，关掉其中一个后，相当减少了电阻的横截面积，所以会增大总电阻，总电流会减小，总电压不变，总功率会减小，故应选A． 【考点定位】家庭电路 4．A 【详解】C．由电路图可知，开关S闭合后，R1与R2串联，电压表V1测R2两端的电压，电压表V2测电源两端的电压，电流表A测电路中的电流。因电源两端电压保持不变，所以，滑片移动时电压表V2的示数不变，故C错误； BD．在滑动变阻器R2的滑片P向右移动的过程中，变阻器接入电路中的电阻变大，电路的总电阻变大；由欧姆定律可知，电路中的电流变小，即电流表A的示数变小，故BD错误； A．因电路中的电流变小，由U=IR可知，R1两端的电压变小，因串联电路中总电压等于各分电压之和，所以，R2两端的电压变大，即电压表V1的示数变大，故A正确。 故选A。 5．D 【详解】A．从图像中可以看出，相同的电压下R2的电流小，则说明R2的阻值大于R1的阻值，故A符合题意； B．两个电阻串联后，总电阻等于两个电阻之和，总电流小于任何一个电阻中的电流，故总电阻I﹣U图线在区域Ⅲ，故B不符合题意； C D．两个电阻并联后，总电阻最小，所以相同电压下，电流是最大的，故总电阻的I﹣U图线在区域Ⅰ内，故C不符合题意；D符合题意。 故选D。 6．C 【详解】A．电阻大小决定于导体的长度、材料、横截面积和温度，与导体两端的电压、通过的电流无关，故A错误； B．电阻大小决定于导体的长度、材料、横截面积.和温度，只根据横截面积无法判定电阻的大小，故B错误； C．通电金属导体定向移动的是电子，电子定向移动的方向与电流方向相反，故C正确； D．两个电阻并联，其中一个电阻阻值变大，根据并联电路的电阻关系可知，并联总阻值变大，故D错误。 故选C。 7．BC 【详解】A．根据电路图可知，开关S闭合，S1断开时，电压表测量电源两端电压；开关S、S1均闭合时，电路为R1的简单电路，电压表测量电源两端电压，两次电压表测量值相等，因此无法比较出两电阻的大小，故A不符合题意； B．根据电路图可知，开关S闭合，S1断开时，两电阻串联，电压表测量R1两端电压，开关S、S1均闭合时，电路为R1的简单电路，电压表测量电源两端电压，根据串联电路电压规律计算出R2两端电压，根据串联分压的规律可以比较出两电阻的大小，故B符合题意； C．根据电路图可知，开关S1拨到上面位置时，电路为R1的简单电路，电流表测量电路电流；开关S1拨到下面位置时，电路为R2的简单电路，电流表测量电路电流；由于电源电压一定，则通过比较两次的电流大小关系得出电阻的大小关系，故C符合题意； D．根据电路图可知，开关S闭合、S1断开，电路为R2的简单电路，开关S、S1闭合，两电阻并联，电流表均测量通过R2的电流，无法比较两支路电流大小，故无法比较两电阻阻值的大小，故D不符合题意。 故选BC。 8． 15 9 1.5 【详解】[1]串联电路的等效电阻等于各个电阻之和，所以将它们串联起来时电路中总电阻 R=R1+R2=5Ω+10Ω=15Ω [2]由题知，两电阻允许通过的最大电流分别为I1=1A，I2=0.6A，则I1>I2，因串联电路电流处处相等，所以为了不损坏电阻，串联电路中的最大电流为0.6A，则电源电压的最大值 U大=I大(R1+R2)=0.6A×(5Ω+10Ω)=9V [3]R1两端允许的最大电压 U1=I1R1=1A×5Ω=5V R2两端允许的最大电压 U2=I2R2=0.6A×10Ω=6V 比较可知U1<U2，为使两电阻都不烧坏，则电路两端允许加的最大电压是5V；此时通过R1电阻的电流为1A，通过R2电阻的电流 则并联电路中干路上允许的最大电流 I大′=I1+I2′=1A+0.5A=1.5A 9． 断开 串联 相同 【详解】[1]所有的电学实验在连接电路时，为了保护电路，开关都是断开的，电路连接好后，检查无误才能闭合开关。 [2]电流表应串联在电路中，因为电流表的内阻极小，如果与用电器并联，相当于导线把用电器短路。 [3]电阻R是R1和R2串联的等效电阻，说明电路中接入R和把R1和R2串联接入的效果是相同的，所以电流不变。 10．见解析 【详解】第一种方法：一只小灯泡正常发光时电压为8V，现将该小灯泡接在12V的电源上，根据串联电路的电压规律，电阻分得的电压为 U串=U-UL=12V-8V=4V 灯泡正常发光的电流为0.4A，由串联电路的电流规律和欧姆定律可得，串联电阻的阻值 R==10Ω 答：为使其正常发光，应串联一个10Ω的电阻。 第二种方法：灯泡正常发光时，由可得电路的总电阻为 灯泡的电阻 根据串联电路电阻规律可知应该串联电阻的阻值 答：为使其正常发光，应串联一个10Ω的电阻。 11． 【详解】由题知，电源电压U=6V，总电流I=0.3A，则电路的总电阻为 R===20Ω 三个电阻R1=15Ω，R2=25Ω，R3=100Ω，由电阻的串联规律可知，选任意两个串联都不符合要求，所以只能并联。根据“并联时电阻越并越小的原则”（即并联的总电阻比任意一个分电阻都要小）可知，R1=15Ω、R2=25Ω并联的总电阻小于15Ω，R1=15Ω、R3=100Ω并联的总电阻也小于15Ω，只有R2=25Ω、R3=100Ω并联才能符合要求，故电路图为： 12． 2.5 左 反 【详解】（1）[1][2]由图乙知，当接入10Ω电阻时，电流为0.25A，根据得，此时定值电阻两端的电压为 探究电流与电阻的关系，更换电阻后应保持定值电阻两端的电压不变，即电压表的示数为2.5V不变；根据串联电路的分压原理可知，10Ω电阻更换为25Ω后，电压表示数会变大，为使电压表示数不变，应将滑动变阻接入的电阻变大，增大滑动变阻器两端的电压，从而减小电压表的示数，故滑片应该向左滑动，使定值电阻两端的电压保持2.5V不变。 （2）[3]由乙图可知，定值电阻的阻值与通过的电流乘积为一定值，为2.5V，即当定值电阻两端电压不变时，电流与电阻成反比。 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！ 学科网（北京）股份有限公司 $$