5.4 等效电路-【学海风暴】2025-2026学年新教材九年级上册物理同步备课（教科版2024）

等 已课前预习导航 一、串联电路的等效电阻 1.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 那几个电阻的等数电阻。 2.串联电路的等效电阻等于各串联电阻 之和。用公式表示为：R=R,十R2十…十Rm。 3.串联电阻的电压分配规律：在串联电路 U R 中，电压的分配跟电阻成正比，即一R 二、并联电路的等效电阻 1.养联电路的等效电阻的倒数等于各支 路电阻的倒教之和。用公式表示为：R=R 11 1 R 2.并联电阻的电流分配规律：在并联电路 中，电流的分配跟电阻成反比，即 I R2 名师点睛 将电流表与一个小电阻并联，可以将其 改装成一个有更大测量范国的电流表。 三、等效电路 1.等数电路：现代电子技术中，在分析一 些复杂电路时，人们常常用一个简单的电路去 代替复杂的电路，这个简单的电路就是复杂电 路的等效电路。 2.等数电路简化方法：R2、R?并联再和 R1串联，先算并联，后算串联。先算R,、R,的 等效电阻R3,再算R1、R3的等效电阻R123, 如下列图片所示。 九年级物理K版 效电路 0 已经典例题剖析 【例1】噪声污染是当代社会四大污染之 一，若青少年长期处于高噪声环境中，其身心 健康会受到影响。为了监测噪声的强度，同学 们找来定值电阻R。、声敏电阻R(阻值会随声 音强度发生变化)、电流表、学生电源等器材， 设计了可用电流表的示数来反映噪声强度的 装置，其中R的阻值随噪声强度变化的关系如 图甲所示，该装置电路如图乙所示。在某次测 试中，当噪声强度为80dB时，电流表示数为 0.4A:当噪声强度为50dB时，电流表示数为 0.2A。下列选项正确的是 ( ) ↑R/n 10 30506080120染声强度B 分 A.电路中的电流随噪声强度的增大而 减小 B.R。的阻值是152 C.电源电压为10V D.当电流表示数为0.3A时，噪声强度为 60 dB 【解题点拨】由图乙可知，闭合开关，两个 电阻串联，电流表测量电路中的电流。由图甲 可知，随着噪声强度的增大，声敏电阻R的阻 值减小，则电路中的总电阻减小，电源电压不 U 变，根据1一R。可知电路中电流的变化情况。 当噪声强度为80dB时，R=102,电流表的示 数为0.4A,根据欧姆定律及串联电路的特点 可知，电源电压U=0.4A×(R。十10n):当噪 声强度为50dB时，R'=252,电流表的示数为 0.2A,根据欧姆定律及串联电路的特点可知， 电源电压U=0.2A×(R。十252)：联立可得 电源电压和定值电阻R。的阻值。当电流表的 示数为0.3A时，根据欧姆定律可知电路中的 总电阻，根据串联电路的特点可知R的阻值， 结合图甲可知此时噪声的强度。 【例2】图甲是灯泡L和定值电阻R的 I-U图像。将L和R先后以图乙、丙所示的 两种方式连在同一电源上，若图乙中U:U =a,图丙中1，：12=b,则下列选项不正确的 是 A.a>1 B.b<1 C.a>b D.ab=1 【解题点拨】图乙中，灯泡与电阻串联，根据 串联电路中电流的特点和欧姆定律可知U,: U2=Rz:R=a:图丙中，灯泡与电阻并联，根 据并联电路的电压特点和欧姆定律可知I1:I =R:R两=b。由图甲可知，灯泡电阻随电压 的增大而增大，而图乙中灯泡两端的电压比图 丙中小，所以R2<R,则a<方，即ab<1。 由图甲可知，在电流相同时，灯泡两端的电压较 大，即U1>U2,则U1U2=a>1:由前面的解答 可知1<a<b,则可得b<1,比较可知a>b。 参考答案O【例1】D【例2】D 已课内基础闯关 考点①串联电路的等效电阻 1.电阻R,=102,R2=202,把它们串联在电压 为3V的电路中。串联后的等效电阻为 2,通过R,的电流为 A. 2.某用电器正常工作时的电压为12V,通过它 的电流为1A。若要把它接在电源电压为 20V的电路中并使其正常工作，则应( A.给它串联一个82的电阻 B.给它串联一个12Ω的电阻 C.给它串联一个202的电阻 D.无论怎样都不能使该用电器正常工作 考点②并联电路的等效电阻 3.教室内有一盏日光灯烧坏了，其他的日光灯 还可以正常发光，说明日光灯之间是 (选填“串联”或“并联”)的。教室内 日光灯开得越多，电路的等效电阻越 (选填“大”或“小”)。 考点③等效电路 4.如图所示，电源电压不变，当开关S、S同时 闭合时，电流表的示数是0.3A,电压表的示 数是6V。若两个电表互换位置，当开关S 闭合，S断开时，电流表的示数是0.2A,则 R,和R,的阻值之比是 ,电源 电压为 V。 E E 第4题图 第5题图 5.如图所示，电源电压不变，灯丝电阻不变，画 出以下各对应状态的等效电路图：(1)开关 S1断开，S闭合时；(2)两个开关都断开时。 已课外拓展提高 一、填空题 1.将一个阻值为2的电阻和阻值为6Ω的电阻 串联在电路中，它们的等效电阻为 Q: 若将它们并联起来，则等效电阻为 n。要得到242的电阻，需将 个8Ω的电阻串联起来使用。 2.如下图所示，已知R1:R:=2:1。当开关S 闭合，甲、乙两个电表均为电压表时，两个电 上册第5罩 87 表的示数之比U甲：Uz :当开关 S断开，甲、乙两个电表均 为电流表时，两个电表的示数之比I甲：I乙 = 。(电路中各元件均未损 坏) 二、选择题 3.如图所示的电路中，电源电压保持不变，已 知R::R,=2:1,则闭合开关后，下列说法 正确的是 A.通过R1、R2的电流之比为2：1 B.电流表A1、A2的示数之比为2：1 C.电阻R1、R2两端的电压之比为2：1 D.电流表A,、A2的示数之比为3：2 显示器 第3题图 第4题图 4.(多选)公路检查站的地磅可以检测货车是 否超载。如图所示的是某种地磅的工作原 理图，滑片P可在竖直放置的电阻R上滑 动。闭合开关，当货车质量增大时，电表示 数随之增大，由电表改装成的显示器的示数 也增大。下列说法正确的是 () A.接线柱“1”应与“3”连接 B.“显示器”由电压表改装而成 C.若货车质量增大，则电阻R。两端的电压 增大 D.为了节约电能，可以去掉电阻R。 三、计算题 5.如右图所示，电阻R2的阻 S R2 值为202，当只闭合开关 S、S2时，电流表示数为 E 0.3A:当只闭合开关S时，电流表示数为 0.2A:当只闭合开关S时，电流表示数为 0.1A。求： (1)电源电压。 九年级物理K版 (2)电阻R1的阻值。 (3)开关均闭合时电流表的示数。 已核心素养提升 科学思维现有一个热敏电阻， 输出电困 其阻值R随温度1的升高而减 1 小，部分数据如下表所示。利 S EI 用它可以制作温度报警器，其 电路的一部分如上图所示。图中两个虚线 框内一个接热敏电阻，一个接定值电阻，电 源电压恒为12V。图中的输出电压达到或 超过8V时，便触发报警器（图中未画出），使 其报警。不考虑报警器对电路的影响，要求 环境温度达到或超过40℃时开始报警，则热 敏电阻应接在虚线框 (填数字) 内，另一个虚线框内定值电阻的阻值为 kΩ。若将虚线框内两个元件对调， 则报警器报警的最高温度为 ℃。 环境温 5 10 20 30 40 50 60 度t/℃ 热敏电 6.04.4 2.81.8 1.1 阻R/k2 0.80.7巴核心素养提升 (1)2020(2)9 3测量电阻 酚课内基础闯关 1.(1)斯开(2)B(3)0.2410 2.(1)如下图所示(2)左0.12(3)B(4)减小增 大减小 四课外拓展提高 1.保护电路移动滑动变阻器的滑片 U UR 2.7R-U 3.AB 4.【实验原理】R= 1 【实验步骤】(1)没有将滑动变阻 器的滑片移到阻值最大端(2)滑动变阻器断路 (3)0.269.6【拓展】错误灯丝电阻随温度的变 化而变化 恩核心素养提升 252.5 专题四特殊方法测电阻 1.(1)电阻R,断路（合理即可）(2)0.5525 (3)变小(4)减小误差 2.(1)如下图所示(2)R,短路(3)43.9(4)②S U S③u-UR, 3.(1)如下图所示(2)A(3)电阻R处断路(4)10 (5)①闭合开关S,S②40③20当待测电阻 阻值为202时，电流表中的电流已达到0.6A 或个面 4.(1)③将滑动变阻器的滑片调至阻值最大端 196 九年级物理K版 U:R。 ①U,-U (2)①④电阻箱旋钮，使电压表示数 仍为U。⑤R 阶段训练（五） 1.电阻不变2.154.53.=< 4.7405.15101.5 6.D7.C8.B 9.解：(1)图乙中，两个灯泡串联，电路中电流相等，当电 流表的示数为0.3A时，通过两个灯泡的电流均为 0.3A。由图甲可知，此时灯泡L,两端的电压U,= 1.8V,灯泡L两端的电压U=4.2V,则两个灯泡的 电阻分别为R-号-占X-6n民-华-X U11.8V =140 此时电源电压U=U,+U2=1.8V+4.2V=6V (2)图丙中，两个灯泡并联，电源电压不变，所以两个 灯泡两端的电压均为6V, 由图甲可知，通过灯泡L,的电流I1=0.5A,通过灯 泡L的电流L=0.35A 则干路电流即电流表的示数'=I,十1：=0.5A十 0.35A=0.85A 10.(1)如下图所示(2)B(3)①电压3V②通过 U 导体的电流与导体的电阻成反比（④，一UR。 4 等效电路 國课内基础闻关 1.300.12.A3.并联小 4.2t16 5.(1)如图甲所示(2)如图乙所示 巴课外拓展提高 1.81.532.1：21：2 3.D 4.AC 5.解：(1)当只闭合开关S、S时，只有R:接人电路. 电源电压U=11R:=0.3A×200=6V (2)当只闭合开关S时，R:和R:串联。 此时电路的等效电阻R='=6V 10.2A=300 电阻R,的阻值R,=R-R:=30n一202=10n (3)当只闭合开关S时，R,和R,串联。 此时电路的等效电阻R二号-1入二600 电阻R,的阻值 R.=R'-R,=60n-102=502 当开关均闭合时，R,和R,并联，R,被短路。 此时电路的等效电阻 R=R:R=20nX50P_100 R:+R200+500=70 干路中的电流1=反=100。 =0.42A 72 即电流表的示数为0.42A。 罗核心素养提升 22.210 专题五动态电路分析 1.变小变小2.C 3.变小变大4.不变变小 5.A6.C7.D8.D9.C10.BC11.C12.BCD 专题六动态电路计算 1.1：121 2.解：(1)当开关S,S都断开时，R1,R,串联，电流表测 电路中的电流，等效电路图如图甲所示。 甲 电路总电阻R=R,十R,=4+6=10 电源电压U=IR=0.6A×10Q=6V (2)当开关S,S都闭合时，R,、R:并联，电流表测干 路电流，等效电路图如图乙所示。 乙 U 6V 通过R的电流1=辰，=40=1.5A 通过R:的电流14=1'-11=2A一1.5A=0.5A U 6 V 电阻R:的阻值R:=0.5A=120 3.解：(1)闭合开关，R1、R:串联接入电路，电流表测通 过电路的电流，电压表测滑动变阻器两端的电压。当 滑动变阳器的滑片移至最右端时，滑动变阻器接入电 路的阻值最大，通过R,的电流为0.3A,电路中的电 流为0.3A 则根据串联电路的电阻特点和欧姆定律可得，电源电 压U=1(R,+R:)=0.3A×(100+202)=9V (2)当电流表示数为0.4A时，定值电阻两端的电压 U1=I'R,=0.4A×10Q=4V 申联电路总电压等于各部分电压之和，则电压表的示 数U,=U-U,=9V-4V=5V (3)当电压表示数为4V时，定值电阻两端的电压U' =U-U.'=9V-4V=5V 此时通过电路的电流1”==5Y =0.5A R,102 U,'4V 此时滑动变阻器接人电路的阻值R,'=了一05A=80 U 6V 4.解：1)电阻R,的阻值R,=7=0.5A=120 (2)通过滑动变阻器R:的电流 1:=1-11=2A-0.5A=1.5A 滑动变阻器R:接人电路的阻值 U 6 V R-T-15A-40 (3)因为并联电路中各支路独立工作、互不影响，所以 滑片移动时，通过R,的电流不变，即I,=0.5A 当电流表A的示数达到最大值3A时，滑动变阻器接 入电路中的电阻最小，此时，通过滑动变阻器的电流 12'=1m大-1=3A-0.5A=2.5A 故滑动变阻器接入电路的最小阻值 U 6 V Rm=7=2.5A=2.40 5.解：(1)由图乙可知，该电路为R。和R。的串联电路， 电压表测R。两端的电压。深度表在水面上时，即 =0m时，由图丙可知，R=40n 电路中的总电阻R=R。十R=15Q+40Q=55 U 6V 电路中的电流1=尺一50≈0.1A (2)当电压表的示数U。=2V时，通过R的电流 U。2V2 1,=L,=R=5n-5A 此时Rp两端的电压U,=U-U。=6V-2V=4V 则Rp的阻值R'= 1p2 -=30n 由图丙可知，此时潜水员下潜的深度h'=10m 197 上田参考答累