14.3　欧姆定律的应用- 2025-2026学年物理沪粤版(2024)九年级上册

第十四章　欧姆定律 14.3　欧姆定律的应用 第2课时　串联、并联电路中电阻的特点 2022年课程标准 学习目标 1.理解欧姆定律。 1.进一步理解和掌握欧姆定律和电阻的概念。 2.能运用欧姆定律分析解决电路问题。 1. 知识回顾：串联电路中的电流、电压规律。 (1)串联电路中，各处的电流是 的。 (2)串联电路中，电源两端电压等于各用电器两端电压之 ⁠。 2. 问题：若R1、R2串联，理论推导：串联后的总电阻R总与R1、R2有什么 关系呢？ 相等　 和　 知识点1　串联电路中电阻的特点 课堂导学 3. 分析：根据欧姆定律，有U总＝IR总，U1＝ ，U2＝ ⁠， 根据串联电路的特点，有U总＝ ，I＝I1＝I2 代入、化简可得：R总＝ ⁠。 I1R1　 I2R2　 U1＋U2　 R1＋R2　 4. 问题：若R1、R2串联，其两端的电压之比U1∶U2为多少？ 5. 分析：根据欧姆定律和串联电路的特点，U1∶U2＝I1R1∶I2R2 ＝ ⁠。 R1∶R2　 课堂导学 6. 小结： (1)串联电路的总电阻等于串联导体的电阻之和。 (2)串联电路的总电阻大于任何一个导体的电阻。 (3)串联电路中，导体两端的电压之比等于导体的电阻之比。 (4)串联电路中，导体的电阻越大，其两端的电压越大。 课堂导学 【典例1】有两个电阻，R1＝20 Ω，R2＝60 Ω。若将R1、R2串联起来，它 们的等效电阻是 Ω，通过它们的电流之比I1∶I2＝ ，R1、R2 两端的电压之比U1∶U2＝ ⁠。 【变式1】如图所示的电路，当滑片P向右滑动时，R1的电阻 ⁠， 电路的总电阻 ；电流表的示数 ，电压表的示数 ⁠ 。(均选填“变大”“变小”或“不变”) 80　 1∶1　 1∶3　 变大　 变大　 变小　 变 大　 课堂导学 知识点2　并联电路中电阻的特点 1. 知识回顾：并联电路的电流、电压规律。 (1)并联电路中，干路电流等于各支路电流之 ⁠。 (2)并联电路中，总电压与各支路电压 ⁠。 和　 相等　 课堂导学 2. 问题：若R1、R2并联，理论推导：并联后的总电阻R总与R1、R2有什么 关系呢？ 3. 分析：根据欧姆定律，有I总＝，I1＝ 　　，I2＝ 　　， 根据并联电路的特点，有U总＝U1＝U2，I总＝ ⁠， 代入、化简可得：＝ 　＋　。 　 　 I1＋I2　 ＋　 课堂导学 4. 问题：若R1、R2并联，通过R1、R2的电流之比I1∶I2为多少？ 5. 分析：根据欧姆定律和并联电路的特点，I1∶I2＝∶＝ ⁠。 6. 小结： (1)并联电路的总电阻的倒数，等于各并联导体的电阻的倒数之和。 (2)并联电路的总电阻小于任何一个导体的电阻。 (3)并联电路中，通过导体的电流之比等于导体的电阻的反比。 (4)并联电路中，导体的电阻越大，通过该导体的电流越小。 R2∶R1　 课堂导学 【典例2】如图所示的电路中，电源电压不变，R1的阻值为15 Ω，R2的阻 值为10 Ω。闭合开关S，电流表的示数为0.2 A。求： (1)电阻R1两端的电压； 解：(1)由图可知，R1和R2并联，由并联电路的电压特 点及欧姆定律可得，电阻R1两端的电压 U＝U2＝U1＝I1R1＝0.2 A×15 Ω＝3 V 解：(1)由图可知，R1和R2并联，由并联电路的电压特点及欧姆定律可得， 电阻R1两端的电压 U＝U2＝U1＝I1R1＝0.2 A×15 Ω＝3 V (2)通过R2的电流； 解：(2)通过R2的电流 I2＝＝＝0.3 A 解：(2)通过R2的电流 I2＝＝＝0.3 A 课堂导学 (3)电路的总电阻。 解：(3)并联电路的总电流 I＝I1＋I2＝0.2 A＋0.3 A＝0.5 A 总电阻R并＝＝＝6 Ω 答：(略) 解：(3)并联电路的总电流 I＝I1＋I2＝0.2 A＋0.3 A＝0.5 A 总电阻R并＝＝＝6 Ω 答：(略) 【典例2】如图所示的电路中，电源电压不变，R1的阻值为15 Ω，R2的阻 值为10 Ω。闭合开关S，电流表的示数为0.2 A。求： 课堂导学 【变式2】如图所示，电阻R1为10 Ω，电源两端电压为12 V。开关S闭合 后，求： (1)当滑动变阻器R接入电路的电阻R2为40 Ω时，通过电阻R1的电流I1和电 路的总电流I； 解：(1)当滑动变阻器R接入电路的电阻R2为40 Ω时，通过电阻R1的电流 I1＝＝＝1.2 A 通过电阻R2的电流I2＝＝＝0.3 A 电路的总电流 I＝I1＋I2＝1.2 A＋0.3 A＝1.5 A 课堂导学 (2)当滑动变阻器接入电路的电阻R3为20 Ω时，通过电阻R1的电流I1'和电 路的总电流I'。 答：(略) 解：(2)当滑动变阻器R接入电路的电阻R3为20 Ω时，通过电阻R1的电流 I1'＝＝＝1.2 A 通过电阻R3的电流I2'＝＝＝0.6 A 电路的总电流I'＝I1'＋I2'＝1.2 A＋0.6 A＝1.8 A 答：(略) 【变式2】如图所示，电阻R1为10 Ω，电源两端电压为12 V。开关S闭合 后，求： 课堂导学 1. 串联电路中，总电阻R串＝R1＋R2＋…＋Rn。 2. 串联电路中，电阻两端的电压之比等于电阻之比，电阻越大，该电阻 两端电压越大。 3. 并联电路中，＝＋＋…。 4. 并联电路中，通过电阻的电流之比等于电阻的反比，支路电阻越大， 通过该支路的电流越小。 课堂笔记 1. 如图所示为灯泡L和定值电阻R的U－I图像，下列说法正确的是 (　D　) A. 定值电阻R的U－I图像为图线乙 B. 定值电阻R的阻值为5 Ω C. 若将L和R并联接在电源电压为3 V的电路中，则干 路电流为0.4 A D. 若只将L和R串联在电路中，电路中电流为0.4 A， 则电源电压为9 V 第1题图 D 课堂评价 2. 小红发现家中厨房新安装了如图甲所示的厨房燃气报警装置，图乙为 其简化电路图。R为可燃性气体浓度感应器。当可燃性气体浓度升高时， 电路中的电流增大，当电流表示数增大到报警值时，会使外部的警报器 发出警报声，以提醒人员采取疏散、强制排风、切断天然气供给等安全 措施。下列说法正确的是(　A　) A. 当可燃性气体浓度升高时，灯泡变亮 B. 当可燃性气体浓度升高时，感应器R的电阻 变大 C. 当可燃性气体浓度升高时，电压表示数变大 D. 可燃性气体浓度感应器是由超导材料制成的 A 课堂评价 3. 如果R1＜R2，则下列电阻的不同接法中，总电阻最小的是(　D　) 4. 把定值电阻R1＝6 Ω、R2＝12 Ω并联起来接在电源两端时，通过它们 的电流之比为 ，它们两端的电压之比为 ⁠。 D 2∶1　 1∶1　 5. 一只灯泡正常发光时的电压是6 V，电流是0.4 A，若将该灯泡接在10 V的电源上，为使其正常发光，应 联一个 Ω的定值电阻。 串　 10　 课堂评价 6. 定值电阻R0两端加3 V的电压时，通过的电流为0.5 A。如图所示电 路，电源电压U＝6 V不变，若仅闭合S2，则电流表的示数为0.5 A。求： (1)R0的阻值； 解：(1)R0的阻值 R0＝＝＝6 Ω 解：(1)R0的阻值 R0＝＝＝6 Ω 课堂评价 (2)若闭合S0和S1，断开S2，电流表的示数。 解：(2)仅闭合S2时，R0和R1串联，串联总电阻 R串＝＝＝12 Ω R1的阻值 R1＝R串－R0＝12 Ω－6 Ω＝6 Ω 闭合S0和S1，断开S2，R0和R1并联，电流表测量干路电流 I并＝＋＝＋＝2 A 答：(略) 解：(2)仅闭合S2时，R0和R1串联，串联总电阻 R串＝＝＝12 Ω R1的阻值 R1＝R串－R0＝12 Ω－6 Ω＝6 Ω 闭合S0和S1，断开S2，R0和R1并联，电流表测量干路电流 I并＝＋＝＋＝2 A 答：(略) 课堂评价 7. 一个半圆形的薄电阻片，如图(a)所示夹在两导体板之间时，测得电阻 值为R，则如图(b)夹在两导体板之间时测得的电阻为 ⁠。 4R　 课堂评价 8. 小方家购置了一款空气炸锅(如图甲所示)，该空气炸锅具有精细烹 饪、营养量化等功能。图乙是它的简化电路图，其中电阻R1＝121 Ω，R2 ＝55 Ω，开关S2可以接A、接B，与S1可控制低温、中温、高温挡。 (1)当两个电阻串联时，空气炸锅处于低温挡，此时开关S1 (选填 “闭合”或“断开”)，电路中的开关S2 (选填“接A”或“接 B”)； 断开　 接A　 (2)求空气炸锅处于低温挡时电路中的电流； 课堂评价 解：处于低温挡时，R1和R2串联，电路中的总电阻 R＝R1＋R2＝121 Ω＋55 Ω＝176 Ω 电路中的电流 I＝＝＝1.25 A 答：(略) 课堂评价 答：(略) (3)当两个电阻并联时，空气炸锅处于高温挡，此时开关S1 (选填 “闭合”或“断开”)，电路中的开关S2 (选填“接A”或“接 B”)； 闭合　 接B　 8. 小方家购置了一款空气炸锅(如图甲所示)，该空气炸锅具有精细烹 饪、营养量化等功能。图乙是它的简化电路图，其中电阻R1＝121 Ω，R2 ＝55 Ω，开关S2可以接A、接B，与S1可控制低温、中温、高温挡。 课堂评价 (4)求空气炸锅处于高温挡时干路中的电流。(保留一位小数) 解：处于高温挡时，R1和R2并联，电路中的电流 I并＝＋＝＋≈5.8 A 答：(略) 解：处于高温挡时，R1和R2并联，电路中的电流 I并＝＋＝＋≈5.8 A 答：(略) 8. 小方家购置了一款空气炸锅(如图甲所示)，该空气炸锅具有精细烹 饪、营养量化等功能。图乙是它的简化电路图，其中电阻R1＝121 Ω，R2 ＝55 Ω，开关S2可以接A、接B，与S1可控制低温、中温、高温挡。 课堂评价 9. 如图甲为新型电饭锅，它采用“聪明火”技术，智能化地控制食物在 不同时间段的温度，以得到最佳的营养和口感，其简化电路如图乙所 示，其中R1和R2均为电热丝(电阻)，R1＝110 Ω，S是电源开关，S1是自动 控制开关。煮饭时，把电饭锅接入220 V电路中，电路中总电流随时间变 化的图像如图丙。 (1)10～15 min，电路中的总电流为 A，此时电路的工作状态为 ⁠ (选填“S和S1都闭合”“S断开、S1闭合”或“S闭合、S1 断开”)。 2　 S 闭合、S1断开　 课堂评价 (2)R2的电阻值是多少？ 答：(略) 解：只有S闭合时，R1工作，I1＝2 A，当S、S1都闭合时，R1、R2并联，I 总＝3 A， 则I2＝I总－I1＝3 A－2 A＝1 A，R2的电阻值 R2＝＝＝220 Ω 答：(略) 课堂评价 $ 第十四章　欧姆定律 14.3　欧姆定律的应用 第1课时　测量小灯泡的电阻 2022年课程标准 学习目标 1.用电压表和电流表测 量电阻。 1.熟练使用电压表、电流表。 2.学会用伏安法测量电阻。 实验 设计 用 测量小灯泡两端的电压， ⁠测量通过小灯泡的电流，然后通过欧姆定律计算小灯泡的电阻。 实验 器材 电源、电压表、电流表、小灯泡、滑动变阻器、开关、导线 电压表　 电流表　 知识点1　测量小灯泡的电阻 实验 　用电流表、电压表测量小灯泡的电阻 课堂导学 实 验 原 理 1. (请写出相关公式) 2.电路图和实物电路： R＝　 课堂导学 实 验 步 骤 1.根据电路图连接实物图。 2.闭合开关，移动滑动变阻器的滑片，直至小灯泡正常发光。 3.观察该过程中小灯泡的亮度变化，读出电压表和电流表的示数 并记录在表格中，求出小灯泡的阻值。 4.记录电压表和电流表的示数于表格中，计算小灯泡的阻值。 实验次数 U/V I/A R/Ω 小灯泡亮度 1 不亮 2 灯丝变红 3 微弱发光 4 正常发光 课堂导学 现象 和结 论 1.小灯泡由不亮逐渐变为正常发光，灯丝的温度逐渐 . (选填“升高”或“降低”)； 2.观察表中数据，小灯泡的电阻越大，灯丝的温度越 ⁠。 评估 (选填“能”或“不能”)将四次测得的电阻的平均值作为小灯泡的电阻，理由是 ⁠。 升高　 高　 不能　 小灯泡的阻值随温度的变化而变化　 课堂导学 【典例1】在测量标有电压为2.5 V的某小灯泡电阻的实验中，第一次测 量时的电压等于2.5 V，小灯泡正常发光，以后调节滑动变阻器的滑片， 让电压逐次下调，使灯丝温度不断降低，灯泡变暗直至完全不发光，测 量的数据如表所示： 数据序号 1 2 3 4 5 6 7 电压U/V 2.5 2.1 1.7 1.3 0.9 0.5 0.1 电流I/A 0.28 0.26 0.24 0.21 0.19 0.16 0.05 电阻R/Ω ⁠ ⁠ ⁠ ⁠ ⁠ ⁠ ⁠ 课堂导学 (1)请你根据表中电压和电流的数据计算每次的电阻，填在表格中。(保留 一位小数) 数据序号 1 2 3 4 5 6 7 电压U/V 2.5 2.1 1.7 1.3 0.9 0.5 0.1 电流I/A 0.28 0.26 0.24 0.21 0.19 0.16 0.05 电阻R/Ω ⁠ ⁠ ⁠ ⁠ ⁠ ⁠ ⁠ 8.9 8.1 7.1 6.2 4.7 3.1 2.0 (2)请你对比不同电压下小灯泡的电阻值，发现不同电压下，小灯泡的电 阻值 (选填“相同”或“不同”)，灯丝的电阻随温度的降低 而 (选填“变大”“变小”或“不变”)，灯丝的电阻变化 ⁠ (选填“是”或“不是”)因为实验误差而引起的。 不同　 变小　 不 是　 课堂导学 【变式1】如图甲所示为小明设计的“用伏安法测小灯泡电阻”的实验电 路图，已知小灯泡正常发光时的电压为 2.5 V。 (1)小明正确操作，记录多组小灯泡两端不同的电压及对应的通过小灯泡 的电流值，并通过坐标纸绘制出了小灯泡的I－U图像，如图乙所示。分 析图像可知，小灯泡正常发光时的灯丝电阻为 Ω。 (2)小明计划用此电路“探究电流与电压的关系”，你认为可行吗？ ⁠ (选填“可行”或“不可行”)，原因是 ⁠ ⁠。 10　 不 可行　 灯泡灯丝的电阻会随温度 的升高而增大，不能保持电阻一定　 课堂导学 1. 原理： ⁠。 2. 电路图： R＝　 伏安法测电阻： 3. 实验时需要注意的事项： (1)闭合开关前应该将滑动变阻器的滑片移动到最大阻值处。 (2)使用“试触法”，避免损坏电流表。 4. 滑动变阻器的作用：(1)保护电路；(2)改变电路中的电压和电流，获得 多组数据。 课堂笔记 1. 在“测量小灯泡的电阻”实验中，某同学连接好电路并闭合开关，发 现小灯泡不亮，但电流表有示数。接下来应进行的操作是(　D　) A. 更换小灯泡 B. 更换电源 C. 检查电路是否断路 D. 调节滑动变阻器，观察小灯泡是否发光 D 课堂评价 2. 图甲是小明在“测量小灯泡的电阻”实验中连接的一个实验电路，所 用小灯泡正常发光时的电压为2.5 V。 (1)请指出电路连接中的两个不当之处： ① ⁠； ② ⁠。 滑动变阻器接了下面的两个接线柱　 电压表选择的量程太大　 课堂评价 (2)改正电路连接中的不当之处后，闭合开关，移动滑动变阻器的滑片， 发现电流表、电压表都没有示数，小灯泡不亮，假设只有一只电表出现 故障。出现这种现象的原因是 ⁠。 (3)小明调节滑片测量5组数据，并绘制了小灯泡的I－U图像如图乙，小 灯泡正常发光时的电阻为 Ω。由图像可知灯丝的电阻是变化的， 于是小明想计算出小灯泡电阻的平均值来减小测量误差，他的想法 ⁠ (选填“正确”或“不正确”)，原因是 ⁠ ⁠。 电流表断路　 10　 不 正确　 灯丝的电阻随温度的升高 而增大，计算平均值无意义　 课堂评价 3. 在测量正常发光时电压为2.5 V的小灯泡的电阻时，有下列器材：电源 (电压为4.5 V)，小灯泡(电阻约为9 Ω)，电流表(“0～0.6 A”“0～3 A” 两个量程)，电压表(“0～3 V”“0～15 V”两个量程)，滑动变阻器(规 格为“20 Ω　1 A”)，为了使读数更加准确，电压表应选用 ⁠ 的量程，电流表应选用 的量程。 0～3 V　 0～0.6 A　 课堂评价 4. 小明和小红在“测量小灯泡的电阻”实验中连接了如图甲所示的电 路，小灯泡正常发光时的电压为2.5 V。 (1)小明连接好电路后，在检查电路时发现有一根导线连接错误，请在错 误的导线上打“×”，并用笔画线代替导线将电路连接正确。(导线不得 交叉) 课堂评价 (2)调整电路后，闭合开关S，发现小灯泡不亮，电流表有示数，电压表 无示数，则电路中的故障可能是小灯泡 (选填“短路”或“断 路”)。 (3)小明测量多组实验数据后，根据实验数据绘制出的I－U图像如图乙中 的A所示，由图像可知通过该小灯泡的电流与其两端的电压不成正比，原 因是 ⁠。 短路　 灯丝的电阻随温度的升高而增大　 课堂评价 (4)另一同学用相同的器材和电路做这个实验时，由于接线错误，根据测 量的数据绘制出的I－U图像如图乙中的B所示。他在接线时，存在的错 误是 ⁠。 电压表并联在了滑动变阻器两端　 课堂评价 $