14. 4欧姆定律的应用 第2课时（求解串联电路）课件-2025-2026学年物理苏科版九年级上册

第十四章 欧姆定律 14.4 欧姆定律的应用（第2课时） 求解串联电路 （苏科2024版）九年级 上 01 教学目标 02 新知导入 03 新知讲解 05 典例分析 06 课堂练习 04 课堂小结 （苏科2024版）九年级 上 Contents 目录 PART 1 教学目标 （苏科2024版）九年级 上 Contents 目录 01 教学目标 ‌1.通过"串联电路电阻规律探究"实验（使用不同阻值电阻串联测量总电阻），学生能基于欧姆定律推导出R总=R1+R2+...+Rn的公式，理解串联电路中电阻叠加的等效原理，培养数学推导能力与等效替代思维这一核心素养。 2.通过"设计串联分压电路"实践活动（给定电源电压和用电器额定电压），学生能运用串联电路电流处处相等、总电压等于各用电器电压之和的规律，计算所需分压电阻的阻值，形成电路分析与实际问题解决能力这一核心素养。 3.通过"串联电阻比例问题"专项训练，学生能掌握U1/U2=R1/R2的比例关系推导方法，理解电阻值差异导致电压分配不均的物理本质，提升定量推理能力与比例思维素养这一核心素养。 PART 2 新知导入 （苏科2024版）九年级 上 Contents 目录 02 新知导入 1、串联电路的电流特点是___________、电压特点是_____________ 2、并联电路的电流特点是___________、电压特点是_____________ 3、欧姆定律的公式是_________，两个变形公式分别是_________、_________ I＝I1＝I2 U＝U1+U2 I＝I1+I2 U＝U1=U2 I＝U/R U=IR R=U/I 复习串、并联电路电流、电压规律及欧姆定律 PART 3 新知讲解 （苏科2024版）九年级 上 Contents 目录 03 新知讲解 一个力的作用效果与两个力的作用效果等效。“等效”含义是什么？ 03 新知讲解 如果用一个电阻 R 代替两个串联着的电阻 R1、R2 接入电路后，电路的状态不变，即 R 两端的电压和通过它的电流都与原来的相同，R 就叫做这两个串联电阻 R1、R2的总电阻。 并联电路的总电阻和它的分电阻也存在这种“等效替代”关系。 1. 总电阻的概念 I=0.4A I=0.4A S R2 R1 A S A R 03 新知讲解 视频讲解—《等效电阻的概念》 03 新知讲解 一、探究串联电路电阻关系 提出问题：电阻串联后，其总电阻会增大还是减小？ 猜想假设： 依据：导体的电阻与导体长度、粗细、材料、温度有关，其它因素 相同时导体越长电阻越大。 猜想：电阻串联相当于增加导体长度，总电阻比各个分电阻大一些 ＋ ＝ 03 新知讲解 进行实验： （1）如图所示，将一个定值电阻R 接在A、B之间，闭合开关，观察电流表的示数为I1； （2）将两个同样的定值电阻R串联起来，接在A、B之间，闭合开关，观察电流表的示数记为I2； （3）在A、B之间换上三个串联着的同样阻值的电阻R，闭合开关，观察电流表的示数记为I3； 03 新知讲解 收集证据： I1＞I2＞I3 串联电路的总电阻的阻值比任何一个分电阻的阻值都大。 即R3＞R2＞R1 通过实验，能观察到I1、I2、、I3大小关系是怎样的呢？ 由欧姆定律得： R= U I R3 R2 R1 03 新知讲解 通过实验探究，我们知道了串联电路的总电阻的阻值比任何一个分电阻的阻值都大，那么，总电阻与分电阻之间又有什么定量关系呢？ 接入的电阻 电压/V 电流/A R1和R2串联 相同 相同 单独接R 相同 相同 实验方案 03 新知讲解 实验视频—《串联总电阻和各个电阻的关系》 03 新知讲解 通过实验探究，我们知道了串联电路的总电阻的阻值比任何一个分电阻的阻值都大，那么，总电阻与分电阻之间又有什么定量关系呢？ 接入的电阻 电压/V 电流/A 2Ω串3Ω 5Ω 2 0.4 2 0.4 结论：串联电路中，总电阻等于各分电阻之和 03 新知讲解 串联电路中电阻的关系 理论推导 由欧姆定律得 U=IR 由串联电路特点可知: R=R1+R2 U1=IR1 U2=IR2 U =U1+U2 即IR=IR1+IR2 串联电路中，总电阻等于各分电阻之和 R 结论： 03 新知讲解 如果电路中有n个电阻串联，则可以推出：R串= . 如果电路中有n个相等电阻串联，则R串= . 串联电路中电阻的关系 理论推导 R1+R2+...+Rn nR 串联电路的总电阻大于任何一部分电阻 03 新知讲解 视频讲解—《串联总电阻推导》 03 新知讲解 二、串联电路电流、电压的比例关系 根据串联电路的电流规律知， I1=I2=I 串联电路电流比例：I1：I2=1：1 由欧姆定律可知：U1=I1R1 U2=I2R2 = __ U2 U1 __ R2 R1 串联电路电压：： 结论：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 03 新知讲解 三、九宫格法求解串联电路（适用于初学者） I1 I2 I R1 R2 R U1 U2 U = = + + = = × ＝ × ＝ × ＝ 将已知的物理量填到相应的格内，根据公式求解其它未知物理量。 PART 4 课堂小结 （苏科2024版）九年级 上 Contents 目录 04 课堂小结 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。 串联电路的总电阻等于各串联电阻之和。 PART 5 典例分析 Contents 目录 05 典例分析 例1．如图所示电路中，R1、R2的连接方式是_______联。若R1∶R2=1∶2，则闭合开关后，通过R1与R2的电流之比是__________，R1与R2两端的电压之比是________ 。 串 1：1 1：2 【答案】 串 1∶1 1∶2 【详解】[1]根据电路图可知，电流的路径只有一条，可知R1、R2的连接方式是串联。 [2]由于R1、R2的连接方式是串联，根据串联电路的特点：串联电路各处的电流相等，所以，闭合开关后，通过R1与R2的电流之比是1∶1。 [3]根据U＝IR可知，R1与R2两端的电压之比为 05 典例分析 例2．如图所示电路中，电源电压为3V，L1、L2是小灯泡，当开关S闭合时，电压表的示数为2V，忽略温度对灯丝电阻的影响，则（　　） A．L1两端的电压为2V B．L2两端的电压为2V C．通过L1与L2的电流之比为2∶1 D．L1与L2的灯丝电阻之比为1∶1 A 05 典例分析 【答案】A 【详解】A．由电路图知，两灯串联，电压表测L1两端电压，所以L1两端的电压U1=2V，故A符合题意； B．串联电路中，电源电压等于各部分电路两端电压之和，所以L2两端的电压 U2=U-U1=3V-2V=1V 故B不符合题意； C．串联电路中，电流处处相等，所以通过L1与L2的电流之比为1∶1，故C不符合题意； D．L1与L2的灯丝电阻之比为 故D不符合题意。 05 典例分析 例3．电源两端仅接一个10Ω的电阻时，电流为2A，再串联一个未知电阻时，电流为0.5A，则未知电阻的大小为（　　） A．40Ω B．30Ω C．20Ω D．10Ω B 05 典例分析 【答案】A 【详解】电源两端仅接一个10Ω的电阻时，电流为2A，可知电源电压 U=IR=2A×10Ω=20V 当电路中的电流为0.5A时，电路中的总电阻 则未知电阻 故B符合题意，ACD不符合题意。 05 典例分析 例4．一盏正常工作时电压为6V、电阻为12Ω的电灯接在18V电路上，要让灯正常工作，应该（    ） A．串联一个24Ω的电阻 B．串联一个4Ω的电阻 C．并联一个24Ω的电阻 D．串联一个36Ω的电阻 【答案】A 【详解】一盏正常工作时电压为6V、电阻为12Ω的电灯接在18V电路上，要让灯正常工作，电路中的电流为 根据串联电阻的分压原理可知，应该串联一个电阻，阻值为 故A符合题意，BCD不符合题意。 A 05 典例分析 例5、已知电源电压为18V，电阻R1＝6Ω，R2＝3Ω，将R1、R2串联接到此电源上，（1）电路中电流为多少？（2）R1、R2两端电压分别为多少？（3） R1、R2两端电压之比为多少？ 答案：（1）2A （2）12V，6V （3）2：1 I1 I2 I 6Ω 3Ω R U1 U2 18V = = + + = = × ＝ × ＝ × ＝ PART 6 课堂练习 （苏科2024版）九年级 上 Contents 目录 06 课堂练习 1．两个导体串联后的总电阻大于其中任何一个导体的电阻，因为导体串联相当于（ ） A．减小了导体长度 B．减小了导体横截面积 C．增大了导体长度 D．增大了导体横截面积 C 06 课堂练习 2.有两个电阻R1=2 Ω,R2=3 Ω,若把它们串联接在电路中,总电阻是________Ω,R1和R2两端的电压之比U1∶U2 =______,通过 R1和R2的电流之比I1∶I2=_______.  5Ω 2：3 1：1 05 典例分析 3．如图所示，AB和BC是由铝制成的长度相同、横截面积不同的两段导体，将它们串联后连入电路中，下列说法正确的是（　　） A．AB段的电阻小于BC段的电阻 B．这两段金属导体中的电流是由正电荷定向移动形成的 C．AB段两端的电压与BC段两端的电压不相同 D．若将AB段材料换成铜，其他条件不变，这两段导体的总电阻将变大 C 06 课堂练习 4．电阻R1、R2串联后接到电源上，已知R1为18Ω，R2为9Ω，R1两端的电压为3．6 V，则电源电压为多少？ 答案：5.4V 06 课堂练习 5、一个小灯泡的电阻是8欧，正常工作时的电压是3.6伏，现在要把这盏灯直接接在4.5伏的电源上能行吗？怎样做才能使这盏灯正常发光？ 答案：不行 要串联一只阻值为2欧的电阻。 06 课堂练习 6．如图两根相同的电阻丝甲、乙，将乙均匀拉伸后，接入到如图电路中，闭合S，电流I甲_____I乙，电阻R甲_____R乙，电压U甲_____U乙。（填“大于、等于、小于”） ＝ < < 06 课堂练习 7．在如图所示的电路中，电源电压保持6V不变，R1的阻值为10Ω。闭合开关S，电压表的示数如图所示。求 （1）通过电阻R1的电流； （2）电阻R2两端电压； （3）电阻R2的阻值。 答案：（1）0.2A （2）4V (3) 20Ω 06 课堂练习 8．如图所示，已知电源电压为12V，电压表、的规格相同，闭合开关S，电压表的示数为8V，电流表的示数为0.2A。 (1)求定值电阻R1、R2两端的电压； (2)求定值电阻R1的阻值； (3)若定值电阻R2短路，求电流表的示数。 【答案】(1)4V，8V (2)20Ω (3)0.6A $$