5.3 等效电路----2024-2025学年教科版物理九年级上册

测电阻的原理： 知识回顾 安阻法 伏阻法 电流表 电压表 伏安法测电阻 九年级物理教科版·上册 5.3 等效电路——欧姆定律应用之二 新课引入 在维修爷爷的收音机时，小聪发现收音机中有一个100Ω的电阻坏了，可小聪手边只有几个50Ω的定值电阻，有什么办法可以解决这个问题？ 能不能用这几个50Ω的电阻串联或并联来代替呢？ 100Ω 新知讲解 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等效电阻。P80 定义： 2、“等效”：效果相同。 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，这里用到的方法是 。 1 知识点 串联电路的等效电阻 我们可以用伏安法做实验来探究。 两只50Ω的定值电阻串联，是不是可以替代100Ω的电阻？ 等效替代法 几个电阻串联后相当于在材料和横截面积不变的情况下增加了导体的长度； 故猜想：电阻串联后，等效电阻会增大。 实验探究：串联电路的等效电阻 环节一：提出问题 环节二：猜想与假设 电阻串联后，其等效电阻会增大还是减小？ 由于导体电阻与导体的 有关； 新知讲解 材料、长度以及横截面积 电路图： 环节三：设计实验与制定计划 设计思路： R1 R2 实物图： 新知讲解 用伏安法测出串联后的总电压、电流，再用 算出总电阻R，和R1、R2比较。 实验结论： R =R1+R2 1.根据电路图连接实物图 2.闭合开关，读取电压表和电流表的示数U 和 I， 3. 用欧姆定律算出R1与R2串联后的等效电阻R 的大小。 4.换用不同阻值的电阻，再测两次. 5.比较得出R 跟R1和R2之间的关系。 6.整理器材 实验步骤： 环节四：进行实验与收集证据 R＝15Ω R1＝5Ω R2＝10Ω 新知讲解 理论推导 设串联电阻的阻值为R1和R2，串联后的等效电阻为R 通过它们的电流分别为I1、I2和 I U1=I1R1 根据欧姆定律得： U2=I2R2 U=IR 串联电路规律得： IR=I1R1+I2R2 I=I1=I2 R=R1+R2 U=U1+U2 串联电路的等效电阻等于各串联电阻之和 新知讲解 2、若n个相同的电阻R0串联，则总电阻R＝ 。 归纳总结 1、串联电路的等效电阻等于各串联电阻之和。 若两个电阻串联，有R＝R1＋R2 。 3、把电阻串联起来，相当于增加了导体的 。 越串越大 串联后的总电阻会 任何一个分电阻 若有 3 个电阻串联，则有R=R1＋R2＋R3 新知讲解 nR0 长度 大于 1、如图所示，电阻串联相当于增加了导体的________，所以串联后的等效电阻要比每一个串联电阻都________。 3、要想得到一个20Ω的电阻，需要5Ω的电阻串联个数是（ ） 　　A．5 B．4 　　C．3 D．15 B 长度 大 2、一个10Ω的电阻和一个10Ω的电阻串联 ，等效电阻是（ ） 　　A．5Ω B．10Ω 　　C．15Ω D．20Ω D 强化训练 2 知识点 并联电路的等效电阻 新知讲解 几个电阻并联后相当于在材料和长度不变的情况下增加了导体的 ； 故猜想：电阻并联后，等效电阻会减小。 理性探究：推导并联电路的等效电阻 猜想与假设 电阻并联后，其等效电阻会增大还是减小？ 由于导体电阻与导体的材料、长度以及横截面积有关； 横截面积 理论推导 设并联电阻的阻值为R1和R2，并联后的等效电阻为R 通过它们的电流分别为I1、I2和 I 根据欧姆定律得： 并联电路规律得： U=U1=U2 I=I1+I2 并联电路的等效电阻的倒数等于各支路电阻倒数之和 新知讲解 电路图： R1 R2 实物图： 新知讲解 2、若n个相同的电阻R0并联，则总电阻R＝ 。 归纳总结 1、并联电路的等效电阻倒数等于各支路电阻倒数之和。 3、把电阻并联起来，相当于增加了导体的 。 越并越小 并联后的总电阻会 任何一个分电阻 新知讲解 横截面积 小于 若两个电阻并联，有 。 例1 有一只小灯泡，它正常发光时灯丝的电阻是8.3Ω，正常工作时的电压是2.5V。如果我们只有电压为6V的电源，要使小灯泡正常工作，需要串联一个多大的电阻？ 分析：画出电路图如图所示。给小灯泡串联一个电阻R2，可分去一部分电压，使小灯泡两端的电压U1为正常工作电压2.5V。 从这道例题可以看出，串联电阻具有分压的作用，这一点在实际问题中有广泛应用。 解： U2=U-U1=6V-2.5V=3.5V 解法一：（欧姆定律） 解法二：（等效电阻） 3 知识点 串联电阻的应用 新知讲解 I =I1 新知讲解 4 知识点 分压特点 串联分压 I =I1=I2 分压特点： 电压是如何分配呢？有规律吗？ I = U R = U2 R2 U1 R1 若R1大于R2，则U1大于U2 串联电路中，电阻越大，分得电压越大。 强化训练 如图，开关S闭合后，灯L1、L2都能正常发光，甲、乙两个电表的示数之 比是2∶3。此时灯L1、L2的电阻之比是(　　) A．2∶1 B．3∶2 C．2∶3 D．1∶2 D 新知讲解 5 知识点 分流特点 并联分流 U=U1=U2 分流特点： 电流是如何分配呢？有规律吗？ 若R1大于R2，则I1小于于I2 并联电路中，电阻越大，分得电流越小。 I1R1=I2R2 U=IR 1、电阻R1与一个40 Ω的电阻R2串联后，它们的总电阻是100 Ω，则R1的阻值是______Ω。如果在它们两端接上20 V电压，则通过R1的电流是______A。 强化训练 2、一个灯泡正常发光时电压为2.5V，电阻R1=10Ω，接6V的电源上，需要串联一个多大阻值的电阻才能正常发光 ( ) A．10Ω B．15Ω C．14Ω D．12Ω C 60 0.5 解法一：（欧姆定律） 解法二：（等效电阻） 串联的等效电阻 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等效电阻。 等效电阻： 越串越大 串联后的总电阻会大于任何一个分电阻 串联的等效电阻： 2、若n个相同的电阻R0串联，则总电阻R＝nR0 。 1、串联电路的等效电阻等于各串联电阻之和。 若两个电阻串联，有R＝R1＋R2 。 3、电阻串联起来，相当于增加了导体的长度。 物理加油站 　　当你面前摆满了难题，怎么处理它们需要智慧。若是不加分析逐个地解决，就像将几个电阻串联，电阻越大，即阻碍越大，必将难上加难，疲于应对。 【串联电路的等效电阻】 R=R1+R2 强化训练 如图甲所示的电路中，电源电压恒为12 V，滑动变阻器的铭牌上标有“100 Ω　0.5 A”字样。如图乙所示为R1的I­ U 图像，R1的阻值为______Ω。当电路中电流为0.2 A时，滑动变阻器R2接入电路的阻值为_______Ω。为了不损坏滑动变阻器，R2接入电路的阻值应不小于_______Ω。 20 40 4 本课结束 强化训练 解：选取图像上一点，根据欧姆定律的变形公式可得： 当电路中的电流为0.2 A时，电路中的总电阻为： 根据串联电路中总电阻等于各分电阻之和可得：R滑＝60 Ω－20 Ω＝40 Ω。 为了不损坏滑动变阻器，电路中的最大电流为0.5 A， 滑动变阻器接入电路的最小阻值为R滑′＝24 Ω－20 Ω＝4 Ω。 FormatFactory : www.pcfreetime.com $$