17.4 欧姆定律在串、并联电路中的应用-2025-2026学年人教版九年级物理全一册

2025-09-09
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普通

摘要:

该初中物理课件围绕欧姆定律在串、并联电路中的应用展开,系统梳理了分压规律、分流规律及总电阻计算方法,通过串联电压比等于电阻比、并联电流比等于电阻反比等核心公式构建知识链条,以例题推导为支架,由浅入深引导学生从静态电路分析过渡到动态电路判断,形成完整的认知结构。 其亮点在于深度融合物理观念与科学思维,如例3和例4中通过电路状态变化分析电流比与电阻关系,体现模型建构与科学推理能力培养。课中设置滑动变阻器移动对电表示数影响的典型情境,强化学生对“变量控制”和“因果逻辑”的理解,提升科学探究素养。小结环节采用对比表格归纳串并联特性,帮助学生建立清晰的知识框架,既利于学生掌握解题策略,也便于教师高效组织复习与拓展训练。

内容正文:

学习目标 1、知道串、并联电流之比、电压之比与电阻之比的关系 2、学习推导串、并联电阻规律并掌握该规律 17.4 欧姆定律在串、并联电路中的应用 一.串联分压: I 因为串联电路中: 所以: 教师指导1 = 串联分压;分得的电压与电阻成正比。 I=I1=I2 U1 U2 R1 R2 = R1 R2 U I1 I2 I 3 二.并联分流: 所以: I1R1 = I2R2 即:并联分流与电阻成反比例分配。 U1=U2 因为并联电路中: = 1、在串联电路中,分压规律是: 2、在并联电路中,分流规律是: R1 R2 两个电阻串联时,其通过的电流比为1:1,两端电压比等于电阻比。 两个电阻并联时,其两端电压之比为1:1,通过的电流比等于电阻的反比 归纳: = = 例1:R1和R2的电阻分别为2Ω和16Ω,将它们串联接在同一电源两端,则它们两端电压之比为 ( ) A. 1∶1 B.1∶8 C.1∶32   D.8∶1 B R1 R2 例2:如图所示,已知电阻R1=3Ω,R2=6Ω,将它们并联接在同一电源两端,则通过R1、R2的电流之比为 ( ) A.1:1 B.1:2 C.2:1 D.1:4 C 例3、如图所示,电源电压保持不变,R1=2R2,当开关S接在1位置时电流表的示数为I1,当开关S接在2位置时电流表的示数为I2,则I1与I2之比为( ) A、1∶1 B、1∶2 C、2∶1 D、无法判断 B 例4、如图,电源电压不变,闭合开关S1、S2,电压表示数为U1;接着只断开开关S2,此时电压表示数为U2,若已知U1∶ U2 = 5∶3,则R1 和R2的阻值之比是( ) A.1∶2 B.2∶3 C.3∶2 D.5∶3 C 例3图 例4图 一、串联电路电阻规律  串联电路中电压关系:  则 ,且 即串联电路的总电阻等于各串联电阻之和。 R=R1+R2 教师指导2 所以 U=U1+U2 IR=I1R1+I2R2 I=I1=I2 电阻串联相当于增加了导体的长度,所以串联电路的总电阻的阻值比任何一个分电阻的阻值都大。 在并联电路中,I=I1+I2可得: 且U=U1=U2 所以: 即:并联电路中总电阻的倒数等于各并联电阻的倒数之和。 当电路中只有两个电阻并联还可以写成 二、并联电路总电阻 R1 R2 U I1 I2 I 电阻并联相当于增加了导体的横截面积;所以并联电路的总电阻的阻值比任何一个分电阻的阻值都小。 或 1.如果n个相同的电阻R0串联,则总电阻表达式为:R总=_______; 2.如果n个相同的电阻R0并联,则总电阻的 表达式为: 例:3个60 欧的电阻并联,总电阻为: = n R总 R0 = = 20Ω = n R总 R0 nR0 三、注意: 多个电阻串联时,总电阻大于任何一个电阻。串联电阻的个数越多,总电阻越大。 多个电阻并联时,总电阻小于任何一个电阻。并联电阻的个数越多,总电阻越小。 并联电路中,当各支路电阻相等时,电路总电阻最大。 电路无论是串联还是并联,其中一个电阻增大时,总电阻都增大,反之亦然。 四、拓展: 电路图 电流 电压 电阻 I=I1=I2 I=I1+I2 U=U1+U2 U=U1=U2 R=R1+R2 n个等值电阻R0:R总=nR0 电压与电流分配关系 串联分压,分得的电压跟电阻成正比。 并联分流,分得的电流跟电阻成反比。 R总 = n n个等值电阻R0: R0   小结与归纳 当堂训练 1、阻值都为10Ω的两个电阻串联后,其等效电阻为( ) A、5Ω  B、10Ω  C、20Ω  D、40Ω 2、阻值都为10Ω的两个电阻并联后,其等效电阻为( ) A、5Ω   B、10Ω  C、20Ω   D、40Ω 3、两根电阻丝的电阻分别为2Ω和16Ω,将它们接在同一电源两端,则通过它们的电流之比为 ( ) A、1∶1 B、1∶8 C、1∶32 D、8∶1 4、阻值不同的两个电阻的电流强度随电压变化的I-U图线如图所示.从图中得出的下列结论中正确的是( ) A、R1>R2 B、R1、R2串联后的总电阻的I-U图线在区域B C、R1、R2并联后的总电阻的I-U图线在区域C D、R1、R2并联后的总电阻的I-U图线在区域A C A D D 5.如图所示,电源电压不变,当开关S闭合时,电流表的示数是1A;当开关S断开时,电流表的示数是0.6A,则电阻R1与电阻R2的阻值之比是( ) A、3:2 B、2:3 C、5:3 D、3:5 A 6、如图所示,已知电阻R1=3Ω,R2=6Ω,电流表A的示数是0.6A,则电流表A1的示数是( ) A、0.6 B、1.2 C、0.3 D、0.4 D 1、如图所示电路,电压表V1的示数为8V,闭合开关S后,V2的示数为5V,若电阻R1的阻值为12Ω,求R2的阻值是多少? R2 U 解:由于串联电路的总电压等于各部分电路的电压之和,电阻R1两端电压: 根据串联分压与电阻成正比例分配的原则 U1=U总-U2=8V-5V=3V = = = 5 3 R2 = ×12Ω=20Ω R1 = R2的阻值是 14 14 本资料来自于资源最齐全的21世纪教育网www.21cnjy.com 2.如图所示的电路,电源电压为6V且保持不变,滑动变阻器R1标有“50Ω 2A”字样,求:(1)闭合S1,断开S2,将滑片P移到最右端,求电流表的示数I1 (2)闭合S1、S2,保持滑片P在最右端,此时电流表示数I=5I1,求R2的阻值(3)闭合S1、S2,将滑片P移至某一位置,电流表示数为0.68A,求此时滑动变阻器接入电路的阻值。 解:(1)闭合S1,断开S2,通过R1的电流 (2)闭合S1、S2,R1和R2并联, 所以U1=U2=U=6V, 干路电流I=5I1=5×0.12A=0.6A 通过R2的电流:I2=I-I1=0.6A-0.12A=0.48A R2的阻值 (3)移动滑片P,通过R2的电流不变,即I2=0.48A, 通过滑动变阻器的电流:I1ˊ=Iˊ-I2=0.68A-0.48A=0.2A R1ˊ的阻值: 3、为防止酒驾事故的出现,酒精测试仪被广泛应用.有一种由酒精气体传感器制成的呼气酒精测试仪,当接触到的酒精气体浓度增加时,其电阻值降低,如图甲所示.当酒精气体的浓度为0时,R1的电阻为60Ω.在图乙所示的工作电路中,电源电压恒为8V,定值电阻R2=20Ω.求:(1)当被检测者的酒精气体的浓度为0时,电压表的示数是多少?(2)现在国际公认的酒驾标准是0.2mg/mL≤酒精气体浓度≤0.8mg/mL,当电流表的示数为0.2A时,试通过计算判断被检测者是否酒驾。 解:(1)当被检测的酒精气体的浓度为0时,R1的电阻为60Ω, 电路中的电流: 电压表的示数U1=IR1=0.1A×60Ω=6V (2)当电流表的示数为0.2A时, 由甲图可知,被检测者的酒精气体浓度为0.3mg/mL 0.2mg/mL<0.3mg/mL<0.8mg/mL 所以被检测者属于酒驾 R=R1+R2 板书设计 1、串联电路分压规律 2、并联电路分流规律 4、电阻的并联 3、电阻的串联 = = 17.4 欧姆定律在串、并联电路中的应用(1) 课前回顾 1、串联电路的电压之比和电阻之比的关系: 2、并联电路的电流之比和电阻之比的关系: 3、串联电路电阻规律: R=R1+R2 4、并联电路电阻规律: 或 学习目标 1.能运用欧姆定律解决串联、并联电路问题。 2.能正确分析串联与并联电路的动态电路。 3.知道电流表和电压表在动态电路中的变化 17.4 欧姆定律在串、并联电路中的应用 自学内容: 阅读课文P105-106 例题1、例题2 自学方法: 阅读课文 标记重点 自学要求: 1、应用欧姆定律解决串联电路中的问题 2、应用欧姆定律解决并联电路中的问题 课前预习 1.如图所示的电路中,R1=30Ω,闭合开关S后,滑动变阻器的滑片P移动到a端时,电流表的示数I1=0.2A,当滑动变阻器P移动到b端时,电流表的示数I2=0.1A.求:滑动变阻器ab间的阻值Rab是多少? 解:当P在a端时,电路只有R1,电源电压为: U=I1R1=0.2A×30Ω=6V 当P在b端时,R1与Rab串联, 总电阻: 教师指导 Rab=R总-R1=60Ω-30Ω=30Ω 一、欧姆定律在串联电路中的应用: 滑动变阻器ab间的阻值Rab 单击此处编辑母版文本样式 第二级 第三级 第四级 第五级 22 2、某课外活动小组需要对两个定值电阻R1、R2和一只滑动变阻器R3的电阻进行测量,将这些元件连成如图所示的电路.闭合S1,断开S2,将滑动变阻器的阻值调到最大时,电流表的读数为0.2A,电压表的示数为2V;若将S1、S2都闭合,将滑动变阻器的阻值调到0时,电压表的示数为6V,电流表的示数为0.9A.求: (1)R1的阻值是多少? (2)滑动变阻器的最大阻值R3是多少? (3)R2的阻值是多少? 二、欧姆定律在并联电路中的应用: 单击此处编辑母版文本样式 第二级 第三级 第四级 第五级 解:(1)当S1闭合,S2断开时, 此时电压表测的是电阻R1两端的电压,U1=2V, 且R1和R3串联,I1=I3=0.2A, 得R1的阻值 I1 U1 R1 = = =10Ω 0.2A 2V (2)当S1 、S2都闭合,且R3电阻为零时, 可知电源电压U=6V, 当S1闭合,S2断开时,R1和R3串联, R3两端电压 滑动变阻器的最大阻值 I3 U3 R3 = = =20Ω 0.2A 4V (3)当S1 、S2都闭合,R1和R2并联, R2两端电压U2=U1=U=6V 此时通过R1的电流 I1 U1 = = =0.6A 10Ω 6V R1 I2 = I -I1=0.9A-0.6A =0.3A 得R2的阻值 I2 U2 R2 = = =20Ω 0.3A 6V 通过R2的电流 U3=U-UI=6V-2V=4V 自学内容: 看课堂笔记 自学方法: 阅读课文 标记重点 自学要求: 1.分析串联电路中的动态电路 2.分析并联电路中的动态电路 课前预习 1、如图,是典型的伏安法测电阻的实验电路图,当滑片P向左移动时,请你判断电流表和电压表的变化。 电流表示数 ; 电压表示数 ; R2两端电压 ; 电压表与电流表示数的比值 。 分析:P左移→R2↓→R总↓→I= ↑→A表↑。 R1不变→U1=IR1↑→U1↑→V表。 U总=U1+U2,U1↑→U2↓ 电压表和电流表的比值等于定值电阻的阻值。 U总 R总 变大 变大 变小 不变 电路动态分析 2、滑动变阻器的滑片P的位置的变化 1、电键的断开或闭合 引起电路中电学物理量的变化原因: 分析电路时,首先去掉电压表,判断是串联还是并联的,再将电压表还原,判断出它们分别测量的是哪部分的电压。 教师指导 一、电键的断开或闭合 ①串联电路 例1、在如图所示的电路中,将电键K闭合,则电流表的示数将______,电压表的示数将________(均填“变大”、“变小”或“不变”)。 变大 变大 例2、在图中,灯泡L1和灯泡L2是______联连接的。当电键K断开时,电压表的示数将________;电流表的示数将__________(选填“增大”、“不变”或“减小”)。 并 不变 减小 ②并联电路 29 例3、如图所示,电源电压不变,闭合开关S后,滑动变阻器滑片自a向b移动的过程中(  ) A、电压表V1示数变大,V2示数变大, 电流表A的示数变大 B、电压表V1示数不变,V2示数变大, 电流表A的示数变小 C、电压表V1示数不变,V2示数变小,电流表A的示数变大 D、电压表V1示数变小,V2示数变大,电流表A的示数变小 二、滑动变阻器滑片位置的变化 ①串联电路 D 分析:表V1测R1两端电压,表V2测R2两端电压,滑片向右移动,电阻变大,电路中电流变小,定值电阻两端电压变小,滑阻两端电压变大。 例4、如图所示电路,电源电压保持不变,闭合开关S,将滑动变阻器的滑片P向右移动过程中(假设灯丝电阻不变),下列说法正确的是(  ) A、电压表和电流表示数都变小 B、电压表和电流表示数的比值变大 C、电压表示数变大,灯变暗 D、电流表示数变大,灯变亮 A 分析:电压表测量是灯两端的电压,滑片向右移动的过程中,电阻变大,电流变小,灯两端的电压随之变小,灯变暗。 例5、如图,当滑片P向左移动时,A表和V表将如何变化。 电流表示数: ; 电压表示数: 。 分析:R1和R2串联,其中电压表看作断开,R2是当做定值电阻接入电路的。滑片移动不能改变电路中的电流大小,但电压表测量的是R1和R2左边这部分两端的总电压,往左边移动时,可以看作电阻丝的长度变短了,电压表并联的电阻阻值变小,电流不变,因此电压表示数变小。 变小 不变 ②并联电路 例6、如图,当滑片P向右移动时,A1表、A2表和V表将如何变化? 电流表A1示数 , 电流表A2示数 , 电压表V示数 。 不变 变小 不变 并联电路各支路互不影响;但滑片移动会对干路上的电流产生相应的影响。 小结与归纳 一、欧姆定律在串、并联电路中的应用 二、电路动态分析 1、电键的断开或闭合 2、滑动变阻器滑片位置的变化 1.如图所示,电源电压保持不变,R1=7,R2=8,S闭合,电压表的示数为4V,则电源电压是( ) A.7.5V B.8.5V C.7V D.6.5V A 2、如图所示,电源电压为6V保持不变,R1=5,R2=10,当开关由闭合到断开时,电压表的示数将( ) A.由2V变为6V B.由4V变为6V C.由4V变为2V D.6V保持不变 B 3、如图所示的电路中,电源电压为3V,开关闭合后,电流表和电压表的读数分别是0.1A和2.0V,则通过R2的电流是 A,R2两端的电压是 V,Rl的电阻是 Ω 0.1 1 20 当堂训练 4、在如图所示的电路中,当电键K断开时,电阻R1与R2是________联连接的。电键K闭合时,电压表的示数将________(选填“变小”、“不变”或“变大”)。 串 变小 5、如图所示,电源电压6V保持不变,滑动变阻器的最大电阻为30Ω,当S闭合时,滑片P从a端向变阻器的中点c移动时,电压表的示数_____,电流表的示数______(填“变大”、“变小”或“不变”,当滑片P移到b点时,通过Rac的电流为_____A。 不变 变大 0 6.如图所示的电路中,电源电压为6V不变,当S断开时,电流表示数为2A,当S闭合时,电流表的示数变化了0.5A,求R1、R2阻值。 解:当S断开时 R1两端的电压U1=6V, 通过R1的电流I1=2A, 当S闭合时,R1和R2并联,流过R1的电流仍为2A, 流过R2的电流为0.5A, 7、如图所示电路,电源电压为12V,R1=R3=4Ω,R2=6Ω,求: (1)当S1,S2都断开时,电流表和电压表的示数各是多少? (2)当S1,S2都闭合时,电流表和电压表的示数各是多少? V A R1 R2 R3 S1 S2 解:(1)当S1、S2都断开时,R2和R3串联 总电阻R总=R2+R3=6Ω+4Ω=10Ω 电路中电流 I= = =1.2A U R总 12V 10Ω R3两端电压 U3= I R3=1.2A×4Ω=4.8V 电流表和电压表的示数各是1.2A、4.8V。 (2)当S1、S2都闭合时,R3和电压表被短路了, R1和R2并联,此时电压表示数为0 电路中电流 I1= = =3A U R1 12V 4Ω 电流表和电压表的示数各是5A、0V。 I2= = =2A U R2 12V 6Ω 总电流I总= I1+ I2=3A+2A=5A 7、如图所示电路,电源电压为12V,R1=R3=4Ω,R2=6Ω,求: (1)当S1,S2都断开时,电流表和电压表的示数各是多少? (2)当S1,S2都闭合时,电流表和电压表的示数各是多少? V A R1 R2 R3 S1 S2 1、如图是某种握力计的原理图,其中弹簧上端和滑动变阻器滑片固定在一起,R0为保护电阻,握力大小可通过电压表示数来显示.手握紧MN时,握力越大电压表的示数越大.则下列电路中符合这一原理的是(  ) A. B. C. D. B 2、加在定值电阻两端的电压从8V增加到10V时,通过定值电阻的电流相应变化了0.2A,则该定值电阻阻值是多少? 解: 小窍门: (1)应用欧姆定律解决串联电路中的问题 (2)分析串联电路的动态电路 (3)应用欧姆定律解决并联电路中的问题 板书设计 17.4 欧姆定律在串、并联电路中的应用(2) $

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