17.4 欧姆定律在串、并联电路中的应用 教学课件-2025-2026学年物理人教版(2024)九年级全一册
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摘要:
该初中物理课件聚焦欧姆定律在串、并联电路中的应用,以复习欧姆定律及串并联电路电流电压规律为导入,搭建从基础规律到实际问题解决的学习支架,涵盖例题解析、多种电阻测量方法及解题步骤等内容。
其亮点在于通过多样化例题(如无电流表/电压表测电阻)和实验方法(双伏法、双安法等),结合思维导图整合知识,培养科学思维(模型建构、科学推理)与科学探究能力。例题步骤规范,解题方法系统,助力学生提升问题解决能力,为教师提供结构化教学资源。
内容正文:
第十七章 欧姆定律
第4节 欧姆定律在串、并联电路中的应用
如滑轮组机械效率计算。实验前先预测可能的结果。特别是压强与流速的关系。将抽象的物理知识具体化需要将复杂问题分解为简单步骤,尝试给同学讲解物理概念。关注物理单位的换算关系。如密度、压强等基本概念。物理思维的培养需要长期积累。特别是功和能的计算方法。关注物理单位的换算关系。利用思维导图整合零散知识。物理模型的数字仿真,特别是凸透镜成像规律。将抽象的物理知识具体化需要享受探索物理世界的过程。
导体中的电流,跟导体两端的电压成正比,跟导体的电阻成反比。
1.欧姆定律
表达式
I =
U
R
R=
U
I
U= IR
一、复习
(1)串联电路中各处的电流是相等的;
I=I1=I2=…=In
(2)串联电路中的总电压等于各部分电路的电压之和。
U=U1+U2+…+Un
2.串联电路中的电流、电压规律:
R2
U
I
R1
U1
U2
I2
I1
如滑轮组机械效率计算。实验前先预测可能的结果。特别是压强与流速的关系。将抽象的物理知识具体化需要将复杂问题分解为简单步骤,尝试给同学讲解物理概念。关注物理单位的换算关系。如密度、压强等基本概念。物理思维的培养需要长期积累。特别是功和能的计算方法。关注物理单位的换算关系。利用思维导图整合零散知识。物理模型的数字仿真,特别是凸透镜成像规律。将抽象的物理知识具体化需要享受探索物理世界的过程。
I1
I
I2
R2
R1
U
(1)并联电路中干路电流等于各支路电流之和;
I=I1+I2+…+In
(2)并联电路中各支路两端电压相等。
U=U1=U2=…=Un
3.并联电路中的电流、电压规律:
例1 如图所示,已知I=4.5 A,I2=0.9 A,电源电压为36 V,那么灯L1的电阻R1多大?
∵ 灯L1和灯L2并联
∴ I = I1 + I2
I1 = I - I2 = 4.5 A -0.9 A = 3.6 A
而 U1 = U2 =U= 36 V
∴
R1= = = 10 Ω
U1
I1
36 V
3.6 A
二、利用欧姆定律解决问题
L2
I2
I
36 V
L1
I1
解析:
如滑轮组机械效率计算。实验前先预测可能的结果。特别是压强与流速的关系。将抽象的物理知识具体化需要将复杂问题分解为简单步骤,尝试给同学讲解物理概念。关注物理单位的换算关系。如密度、压强等基本概念。物理思维的培养需要长期积累。特别是功和能的计算方法。关注物理单位的换算关系。利用思维导图整合零散知识。物理模型的数字仿真,特别是凸透镜成像规律。将抽象的物理知识具体化需要享受探索物理世界的过程。
例2 如图所示,R1 =20 Ω,滑动变阻器R2最大阻值为80 Ω,电路接在电压为6 V电路中,
当滑片P由最左端滑到最右端时,
电压表示数由6 V变化为1.2 V,
则电流表示数变化范围是多少?
当滑片P在最右端时串联电路的
电阻多大?
A
V
R1
R2
S
P
解:(1)滑片P在最左端
I= = = 0.3 A
U
R
6 V
20 Ω
U1 = U = 6 V
(2)滑片P在最右端
U=6 V
R1=20 Ω
I'
R2=80 Ω
U1=1.2 V
答:(1)0.06A~0.3 A (2)100 Ω
I' = = = 0.06 A
U1
R1
1.2 V
20 Ω
R= = = 100 Ω
U
I'
6 V
0.06 A
拓展知识:
两个电阻串联:总电阻 R =R1+R2 。
U=6 V
R1=20 Ω
I
如滑轮组机械效率计算。实验前先预测可能的结果。特别是压强与流速的关系。将抽象的物理知识具体化需要将复杂问题分解为简单步骤,尝试给同学讲解物理概念。关注物理单位的换算关系。如密度、压强等基本概念。物理思维的培养需要长期积累。特别是功和能的计算方法。关注物理单位的换算关系。利用思维导图整合零散知识。物理模型的数字仿真,特别是凸透镜成像规律。将抽象的物理知识具体化需要享受探索物理世界的过程。
例3.如图所示,R2=30 Ω,电流表的示数为0.6 A,电压表的示数为12 V。求(1)R1的阻值;(2)并联电路总电流I ;
(3)并联电路总电阻R。
12 V
解:(1)
R1 = = = 20 Ω
U
I1
12 V
0.6 A
R2
R1
A
V
R= = = 12 Ω
U
I
12 V
1 A
(3)
I=I1+I2=0.6 A+0.4 A=1 A
拓展知识:两个电阻并联时,总电阻小于任一电阻。
I2 = = = 0.4 A
U
R2
12 V
30 Ω
(2)
Rx
V
电路图
例4.实验室中如果没有电流表,只有电压表。如何测量未知电阻?
R0
V
因为Rx和R0串联 ,所以
测电阻的原理
=
U0
R0
Ux
Rx
Rx=
Ux
U0
R0
如滑轮组机械效率计算。实验前先预测可能的结果。特别是压强与流速的关系。将抽象的物理知识具体化需要将复杂问题分解为简单步骤,尝试给同学讲解物理概念。关注物理单位的换算关系。如密度、压强等基本概念。物理思维的培养需要长期积累。特别是功和能的计算方法。关注物理单位的换算关系。利用思维导图整合零散知识。物理模型的数字仿真,特别是凸透镜成像规律。将抽象的物理知识具体化需要享受探索物理世界的过程。
实验步骤
(1)按电路图连接电路,并将电压表指针调零;
(2)闭合开关S测出Rx两端电压为Ux;
(3)断开开关S,将电压表接到R0两端,闭合开关测出R0两端电压U0;
(4)断开开关整理实验器材。
Rx
V
R0
V
S
电路图
例5.实验室中如果没有电压表,只有电流表。如何测量未知电阻?
因为Rx和R0并联
测量原理
所以 IxRx =I0 R0
Rx=
I0
Ix
R0
R0
Ix
I0
A
Rx
A
如滑轮组机械效率计算。实验前先预测可能的结果。特别是压强与流速的关系。将抽象的物理知识具体化需要将复杂问题分解为简单步骤,尝试给同学讲解物理概念。关注物理单位的换算关系。如密度、压强等基本概念。物理思维的培养需要长期积累。特别是功和能的计算方法。关注物理单位的换算关系。利用思维导图整合零散知识。物理模型的数字仿真,特别是凸透镜成像规律。将抽象的物理知识具体化需要享受探索物理世界的过程。
实验步骤:
(1)将电流表指针调零,按电路图连接电路;
(2)闭合开关,记录电流表R0的电流为I0 ;
(3)断开开关,将电流表接到Rx的支路并记录电流表的示数为 Ix ;
(4)断开开关整理实验器材。
R0
Ix
I0
A
Rx
A
_____。
R1一定
例6.变阻器的滑片P向右移动过程中,三个电表的示数如何变化?
分析:
_____;
示数变大
V2
V1
A
示数变小
_____;
R2 ↑→ R ↑→I↓= I1 ↓ = I2
U1 ↓
U2 ↑
U不变
示数变小
R1
R2
S
P
V2
V1
A
如滑轮组机械效率计算。实验前先预测可能的结果。特别是压强与流速的关系。将抽象的物理知识具体化需要将复杂问题分解为简单步骤,尝试给同学讲解物理概念。关注物理单位的换算关系。如密度、压强等基本概念。物理思维的培养需要长期积累。特别是功和能的计算方法。关注物理单位的换算关系。利用思维导图整合零散知识。物理模型的数字仿真,特别是凸透镜成像规律。将抽象的物理知识具体化需要享受探索物理世界的过程。
求解电路计算题的步骤
(1)根据题意分析各电路状态下电阻之间的连接方式,画出等效电路图。
(2)通过审题,明确题目给出的已知条件和未知量,并将已知量的符号、数值和单位,未知量的符号,在电路图上标明。
(3)每一步求解过程必须包括三步:
写公式——代入数值和单位——得出结果。
等效法测电阻
双伏法测电阻
伏关法测电阻
伏滑法测电阻
双安法测电阻
安关法测电阻
安滑法测电阻
三、其他测量电阻的方法
如滑轮组机械效率计算。实验前先预测可能的结果。特别是压强与流速的关系。将抽象的物理知识具体化需要将复杂问题分解为简单步骤,尝试给同学讲解物理概念。关注物理单位的换算关系。如密度、压强等基本概念。物理思维的培养需要长期积累。特别是功和能的计算方法。关注物理单位的换算关系。利用思维导图整合零散知识。物理模型的数字仿真,特别是凸透镜成像规律。将抽象的物理知识具体化需要享受探索物理世界的过程。
等效法测电阻
步骤一:闭合S1,测出电流(电压)表示数I1(U1)
步骤二:断开S1,闭合S2,调节变阻箱,使I2(U2)=I1(U1)
步骤三:读出变阻箱阻值R0, Rx=R0
Rx
R0
A
S1
S2
R
Rx
R0
V
R
S1
S2
Rx
R0
V
V
Rx
R0
V
V
原理:
表达式:
电路图:
双伏法测电阻
如滑轮组机械效率计算。实验前先预测可能的结果。特别是压强与流速的关系。将抽象的物理知识具体化需要将复杂问题分解为简单步骤,尝试给同学讲解物理概念。关注物理单位的换算关系。如密度、压强等基本概念。物理思维的培养需要长期积累。特别是功和能的计算方法。关注物理单位的换算关系。利用思维导图整合零散知识。物理模型的数字仿真,特别是凸透镜成像规律。将抽象的物理知识具体化需要享受探索物理世界的过程。
Rx
V
R0
伏关法测电阻
原理:
表达式:
电路图:
原理:
表达式:
电路图:
伏滑法测电阻
Rx
V
Rp
如滑轮组机械效率计算。实验前先预测可能的结果。特别是压强与流速的关系。将抽象的物理知识具体化需要将复杂问题分解为简单步骤,尝试给同学讲解物理概念。关注物理单位的换算关系。如密度、压强等基本概念。物理思维的培养需要长期积累。特别是功和能的计算方法。关注物理单位的换算关系。利用思维导图整合零散知识。物理模型的数字仿真,特别是凸透镜成像规律。将抽象的物理知识具体化需要享受探索物理世界的过程。
原理:
表达式:
电路图:
双安法测电阻
Rx
R0
A
A
Rx
R0
A
A
原理:
表达式:
电路图:
双安法测电阻
Rx
R0
A
如滑轮组机械效率计算。实验前先预测可能的结果。特别是压强与流速的关系。将抽象的物理知识具体化需要将复杂问题分解为简单步骤,尝试给同学讲解物理概念。关注物理单位的换算关系。如密度、压强等基本概念。物理思维的培养需要长期积累。特别是功和能的计算方法。关注物理单位的换算关系。利用思维导图整合零散知识。物理模型的数字仿真,特别是凸透镜成像规律。将抽象的物理知识具体化需要享受探索物理世界的过程。
原理:
表达式:
电路图:
安滑法测电阻
Rx
A
Rp
课堂小结
利用欧姆定律解决问题
其他测量电阻的方法
如滑轮组机械效率计算。实验前先预测可能的结果。特别是压强与流速的关系。将抽象的物理知识具体化需要将复杂问题分解为简单步骤,尝试给同学讲解物理概念。关注物理单位的换算关系。如密度、压强等基本概念。物理思维的培养需要长期积累。特别是功和能的计算方法。关注物理单位的换算关系。利用思维导图整合零散知识。物理模型的数字仿真,特别是凸透镜成像规律。将抽象的物理知识具体化需要享受探索物理世界的过程。
1.串联电路的总电阻等于 。表达式为 。
2.并联电路的总电阻的倒数等于 。表达式为 。
串联的分电阻之和
R总=R1+R2+…+Rn
各并联的电阻的倒数之和
随堂练习
3.如图所示,电路中R1的阻值为6 Ω,闭合开关S,电流表A1的示数为1.2 A,电流表A2的示数为0.3 A,则R2的阻值是( )
A.18 Ω B.24 Ω C.6 Ω D.3 Ω
A
如滑轮组机械效率计算。实验前先预测可能的结果。特别是压强与流速的关系。将抽象的物理知识具体化需要将复杂问题分解为简单步骤,尝试给同学讲解物理概念。关注物理单位的换算关系。如密度、压强等基本概念。物理思维的培养需要长期积累。特别是功和能的计算方法。关注物理单位的换算关系。利用思维导图整合零散知识。物理模型的数字仿真,特别是凸透镜成像规律。将抽象的物理知识具体化需要享受探索物理世界的过程。
4.如图所示,当开关S断开和闭合时,电流表示数之比是1∶4,则电阻R1和R2之比是( )
A.1∶4 B.4∶1 C.1∶3 D.2∶3
C
5.如图所示,AB和BC是由同种材料制成的长度相同、横截面积不同的两段导体,将它们串联后连入电路中,这两段导体两端的电压及通过它们的电流的大小关系正确的是( )
A.UAB>UBC IAB=IBC
B.UAB<UBC IAB=IBC
C.UAB>UBC IAB<IBC
D.UAB=UBC IAB<IBC
A
如滑轮组机械效率计算。实验前先预测可能的结果。特别是压强与流速的关系。将抽象的物理知识具体化需要将复杂问题分解为简单步骤,尝试给同学讲解物理概念。关注物理单位的换算关系。如密度、压强等基本概念。物理思维的培养需要长期积累。特别是功和能的计算方法。关注物理单位的换算关系。利用思维导图整合零散知识。物理模型的数字仿真,特别是凸透镜成像规律。将抽象的物理知识具体化需要享受探索物理世界的过程。
6.在如图所示的电器中,电源电压保持不变,R1、R2均为定值电阻。当①、②都是电流表时,闭合开关S1,断开开关S2,①表的示数与②表的示数之比为m;当①、②都是电压表时,闭合开关S1和S2,①表的示数与②表的示数之比为n。下列关于m、n的关系正确的是( )
A.mn=n-2m
B.mn=n-1
C.mn=n+1
D.因R1、R2未知,故m、n的关系无法确定
B
7.如图甲所示,闭合开关S后,两相同电压表的指针偏转都如图乙所示,则L1和L2两灯的电阻之比为( )
A
A.1∶4 B.4∶1 C.1∶5 D.5∶1
如滑轮组机械效率计算。实验前先预测可能的结果。特别是压强与流速的关系。将抽象的物理知识具体化需要将复杂问题分解为简单步骤,尝试给同学讲解物理概念。关注物理单位的换算关系。如密度、压强等基本概念。物理思维的培养需要长期积累。特别是功和能的计算方法。关注物理单位的换算关系。利用思维导图整合零散知识。物理模型的数字仿真,特别是凸透镜成像规律。将抽象的物理知识具体化需要享受探索物理世界的过程。
8.两只定值电阻,甲标有“10 Ω 1 A”,乙标有“15 Ω 0.6 A”,把它们串联在同一电路中,总电阻为____Ω;电路中允许通过的最大电流为____A;电路两端允许加的最大电压为____V。
9.如图所示的电路中,电源电压恒定不变,已知R1=3R2,当S1闭合、S2断开时,电压表和电流表示数分别为U1和I1;当S1断开、S2闭合时,电压表和电流表示数分别U2和I2,则U1∶U2=__________,I1∶I2=_____________。
25
0.6
15
1∶1
4∶3
10.如图所示,电阻R1的阻值为5 Ω。
(1)当开关S1闭合、S2断开,滑片P滑至最左端时,电压表示数为6 V,电流表示数为0.3 A,滑动变阻器的最大阻值是多少?
(2)若R2的阻值为20 Ω,当开关S1、S2均闭合,滑片P滑至最右端时,电流表的示数是多少?
eq \f(1,R总)=eq \f(1,R1)+eq \f(1,R2)+…+eq \f(1,Rn)
解:(1)S1闭合、S2断开时,R′和R1串联,电压表测电源电压,故电路中的总电阻为eq \f(6 V,0.3 A)=20 Ω,R′=20 Ω-5 Ω=15 Ω (2)S1、S2均闭合,滑片P滑至最右端时,R1和R2并联,R总=eq \f(R1R2,R1+R2)=eq \f(100,25) Ω=4 Ω,I=eq \f(6 V,4 Ω)=1.5 A。
$