第4节 欧姆定律及其应用 第4课时（导学案）科学浙教版2024八年级上册

第4节欧姆定律及其应用（第4课时）（导学案） 1、理解并联电路中电流、电压的特点；能用并联电路的电流、电压特点分析计算分流问题。 2、能综合运用电学知识解决问题，提高观察、分析、归纳、概括等能力。 3、体验实验方法对科学学习的重要性；保持对科学的强烈的好奇心。 1、并联电路的规律。（重点） 2、并联电路的分析与应用。（难点） 1、 并联电路中电压的规律是 ，用公式表示为 。 2、 电阻R₁=6Ω与R2=12Ω并联，总电阻的倒数1/R总= ，总电阻R总= Ω。 3、并联电路的分流原理是通过导体的电流与电阻成 ，若R1:R2=3:2，并联时电流之比I1:I2= 。 4、电源电压不变的并联电路中，滑动变阻器接入电阻变大时，其所在支路的电流会 ，干路总电流会 。 一、串联电路的规律 1、复习巩固：用笔代替导线将小灯泡L1和L2并联，并在虚线框内画出电路图。 2、思考与讨论 （1）请用类比的方法解释并联电路的干路电流等于两个支路的电流之和。 （2）家用电器是采用串联连接方式还是并联连接方式？用什么证据分析判断？ （3）在并联电路中，小电阻的支路中电流反而大，并联后的总电阻反而比任何一个分电阻都小。请你加以解释。 （4）请应用欧姆定律和并联电路的电流、电压规律，推导“在由两个导体组成的并联电路中，通过导体的电流与它们的电阻成反比”。 二、并联电路的分析与应用 1、简单计算 【例1】实验室的某种电流表的线圈电阻为100Ω，允许通过的最大电流为0.01A。现在要把该电流表接在电流为1A的电路中，需要在该电流表两端并联一个多大的电阻才能保证电流表安全工作？ 【变式】R1、R2两电阻的阻值分别为4Ω和8Ω，并联后接在电压为12V的电源上，R1、R2中通过的电流分别有多大？干路中的电流有多大？ 2、S由断开到闭合，各电表示数如何变化？画等效电路图。 3、电路故障分析 （1）故障→现象 （2）现象→故障 1．在如图所示的电路中，DW为一个稳压管，其作用是确保C、D之间的电压UCD不变，只要流过稳压管DW的电流在5~25mA之间，UCD将稳定为15V。R2为一可变电阻，它的最小值为1000Ω，最大值为无穷大(即开路)。设电源电压U为25V，则当变化时，为了确保为15V，则.的阻值范围应为(　　) A．250~2000Ω B．400~500Ω C．250~400Ω D．500~2000Ω 2．某电子测温仪的结构原理如图所示，电源电压保持3V不变，R是热敏电阻，测体温时测温仪靠近人体额头，被测者体温越高，显示仪的示数就越大，定值电阻的阻值为10Ω。下列说法正确的是(　　) A．若仅反映温度的升降情况，显示仪可以是电流表 B．热敏电阻R的阻值随着温度的升高而减小 C．当温度升高时经过电阻R的电流将会变小 D．体温为时，若R的阻值为20Ω，则两端电压为2V 3．在如图所示的电路中，闭合开关后，两个电压表指针都向右偏转相同角度，则电阻和的阻值之比为(　　) A．1∶1 B．1∶5 C．4∶1 D．4：5 4．如图甲的电路中，的电流与电压的关系图像如图乙所示，闭合开关，电阻两端的电压为，通过电路的总电流为；在不改变电源电压的情况下，用30欧的电阻替换此时两端的电压为，通过电路的总电流为则(　　) A． B． C．R1：R3=3∶1 D． 5．小袁同学连接了如图所示的实物图，以下描述正确的是(　　) A．当只闭合开关S1、S2时，电流表无示数，电压表有示数 B．只闭合开关S1、S2时电流表的示数一定与只闭合开关S1、S3时电流表的示数不同 C．当开关S1、S2、S3都闭合时，电压表无示数，电流表有示数 D．只闭合开关S1、S2时电压表的示数一定与只闭合开关S1、S3时电压表的示数相同 6．如图所示，闭合开关后，灯均发光。一段时间后，只有一盏灯熄灭，电流表A的示数变为零，则下列判断正确的是(　　) A．电路的故障可能是灯]短路 B．电路的故障可能是灯断路 C．两灯发光时，为并联 D．两灯发光时，为串联 7．如图甲所示为电阻A和B的I-U图像，如图乙、丙所示为它们的部分电路连接示意图，下列说法中，错误的是(　　) A．当电阻B两端的电压为2.5V时，B的阻值和A的阻值相等 B．图乙中，当电压U为3V时，B的电阻为5Ω C．图丙中，当电压U为2V时，干路总电流为0.6A D．图丙中，在电压U从0增大到2.5V的过程中，通过A、B两电阻的电流之差先变大后变小 8．在图所示的电路中，电源电压保持不变。闭合电健S后，滑动变阻器R1的滑片P由右端向中点移动： ①三个电表中示数发生变化的是　　表； ②当滑片P移至中点，为使此时电流表A1示数与电流表A示数的比值，跟原先滑片P置于右端时的比值相同，需用阻值　　Rx来替换R2.（选填“大于”、“等于”或“小于”）电阻R2的电阻 本节课学习中，你有哪些收获，还有哪些问题？ 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！ 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $ 第4节欧姆定律及其应用（第4课时）（导学案） 1、理解并联电路中电流、电压的特点；能用并联电路的电流、电压特点分析计算分流问题。 2、能综合运用电学知识解决问题，提高观察、分析、归纳、概括等能力。 3、体验实验方法对科学学习的重要性；保持对科学的强烈的好奇心。 1、并联电路的规律。（重点） 2、并联电路的分析与应用。（难点） 1、 并联电路中电压的规律是各支路两端电压相等且等于电源电压，用公式表示为U总=U1=U2。 2、 电阻R₁=6Ω与R2=12Ω并联，总电阻的倒数1/R总=1/4，总电阻R总=4Ω。 3、并联电路的分流原理是通过导体的电流与电阻成反比，若R1:R2=3:2，并联时电流之比I1:I2=2:3。 4、电源电压不变的并联电路中，滑动变阻器接入电阻变大时，其所在支路的电流会变小，干路总电流会变小。 一、串联电路的规律 1、复习巩固：用笔代替导线将小灯泡L1和L2并联，并在虚线框内画出电路图。 2、思考与讨论 （1）请用类比的方法解释并联电路的干路电流等于两个支路的电流之和。 并联电路就像主河道分成两条小河道又汇合，电流就像河道里的水流。因为水流先分后合，主河道的总流量等于分支的流量之和。因此，并联电路的干路电流等于两个支路的电流之和。 （2）家用电器是采用串联连接方式还是并联连接方式？用什么证据分析判断？ 并联连接方式。因为各用电器独立工作，互不影响。比如关闭一盏灯时，电视、冰箱、空调等其他电器仍能正常运行。 （3）在并联电路中，小电阻的支路中电流反而大，并联后的总电阻反而比任何一个分电阻都小。请你加以解释。 ①并联电路中，各支路电压相等，根据U=IR可知，小电阻的支路中电流反而大。 ②将电阻并联，相当于增加了导体的横截面积，对电流的阻碍作用减小，所以并联电路的总电阻比任何一个分电阻都小。 （4）请应用欧姆定律和并联电路的电流、电压规律，推导“在由两个导体组成的并联电路中，通过导体的电流与它们的电阻成反比”。 因为并联电路支路两端的电压相等，且等于干路上的电压：U1=U2=U 根据I=U/R可知：I1=U1/R1，I2=U2/R2 通过导体的电流之比为：I1:I2=(U1/R1):(U2/R2)=(U/R1):(U/R2)=R2:R1即I1/I2=R2/R1（并联分流） 二、并联电路的分析与应用 1、简单计算 【例1】实验室的某种电流表的线圈电阻为100Ω，允许通过的最大电流为0.01A。现在要把该电流表接在电流为1A的电路中，需要在该电流表两端并联一个多大的电阻才能保证电流表安全工作？ 分析：①根据并联电路电流规律I=I1+I2，得I2=I-I1 ②根据并联电路电压规律U1=U2=U，可得：I1R1＝I2R2 解：电流表线圈的电阻R1＝100Ω，允许通过的最大电流I1＝0.01A，而电路中的总电流I＝1A。 根据并联电路的特点，并联电阻R2中的电流是： I2＝I-I1＝1A-0.01A＝0.99A 因为R1、R2上的电压相等，所以I1R1＝I2R2 R2＝(I1R1)/I2＝(0.01A×100Ω)/0.99A≈1Ω 答：需要在电流表两端并联一个阻值为1Ω的电阻。 【变式】R1、R2两电阻的阻值分别为4Ω和8Ω，并联后接在电压为12V的电源上，R1、R2中通过的电流分别有多大？干路中的电流有多大？ 解：已知R1＝4Ω，R2＝8Ω，电源电压U＝12V。 根据欧姆定律I=U/R可得： I1＝U/R1＝12V/4Ω＝3A I2＝U/R2＝12V/8Ω＝1.5A 因为并联电路中干路电流等于各支路电流之和，所以 I＝I1+I2＝3A+1.5A＝4.5A 答：R1、R2中通过的电流分别为3A和1.5A。干路中的电流为4.5A。 2、S由断开到闭合，各电表示数如何变化？画等效电路图。 3、电路故障分析 （1）故障→现象 （2）现象→故障 1．在如图所示的电路中，DW为一个稳压管，其作用是确保C、D之间的电压UCD不变，只要流过稳压管DW的电流在5~25mA之间，UCD将稳定为15V。R2为一可变电阻，它的最小值为1000Ω，最大值为无穷大(即开路)。设电源电压U为25V，则当变化时，为了确保为15V，则.的阻值范围应为(　　) A．250~2000Ω B．400~500Ω C．250~400Ω D．500~2000Ω 【答案】B 【解析】由题意可知，电源电压U=25V，R2两端的电压，所以R1两端的电压=10V，R2最小时，通过R2的最大电流=0.015A=15mA，因并联电路中干路电流等于各支路电流之和，且流过稳压管DW的电流在5~25mA之间，所以通过R1的电流范围为20~40mA；R2的阻值为无穷大(即开路)时，R1与DW串联，此时通过R1的电流范围为5~25mA；综上可知，为了确保UCD为15V，通过R1的电流范围为20~25mA，则R1的最大和最小阻值分别为所以R1的阻值范围为400~500Ω。 2．某电子测温仪的结构原理如图所示，电源电压保持3V不变，R是热敏电阻，测体温时测温仪靠近人体额头，被测者体温越高，显示仪的示数就越大，定值电阻的阻值为10Ω。下列说法正确的是(　　) A．若仅反映温度的升降情况，显示仪可以是电流表 B．热敏电阻R的阻值随着温度的升高而减小 C．当温度升高时经过电阻R的电流将会变小 D．体温为时，若R的阻值为20Ω，则两端电压为2V 【答案】B 【解析】 A.由图可知，R与R0串联，因显示仪与定值电阻R0并联，故显示仪是由电压表，故A错误； B.当被测者体温较高时，显示仪的示数（电压表的示数）也会变大，由分压原理可知，热敏电阻R的电阻值变小，即热敏电阻R的阻值随着温度的升高而减小，故B正确； C.被测者体温越高，显示仪的示数就越大，定值电阻R0两端的电压变大，由欧姆定律可知，定值电阻中的电流变大，由串联电路电流规律可知，经过电阻R的电流将会变大，故C错误； D.由图可知两电阻串联，若R的阻值为20Ω，则电路的总电阻：R总=R+R0=20Ω+10Ω=30Ω，根据欧姆定律可得，电路中的电流：，则R0两端电压为：U0=IR0=0.1A×10Ω=1V，故D错误。 3．在如图所示的电路中，闭合开关后，两个电压表指针都向右偏转相同角度，则电阻和的阻值之比为(　　) A．1∶1 B．1∶5 C．4∶1 D．4：5 【答案】C 【解析】电路为串联电路，电压表测量两端电压，电压表测量电源电压，串联电路电源电压等于各用电器两端电压之和，所以电源电压大于任何一个用电器两端电压，可知的示数大于。由题中信息可知，两电压表指针偏转角度相同，则连接的是小量程，连接的是大量程，电压表同一位置大小量程示数相差5倍，可知两端电压占总电压的五分之一，则两端的电压占总电压的五分之四，可知两端电压与两端电压之比为1：4，串联电路电流处处相等，由可知，。 4．如图甲的电路中，的电流与电压的关系图像如图乙所示，闭合开关，电阻两端的电压为，通过电路的总电流为；在不改变电源电压的情况下，用30欧的电阻替换此时两端的电压为，通过电路的总电流为则(　　) A． B． C．R1：R3=3∶1 D． 【答案】A 【解析】 A.设电源电压U=6V，由图乙可知， R1支路中的电流I1'=0.1A，R2支路中的电流I2'=0.3A，则干路上的电流：I1=I1'+I2'=0.1A+0.3A=0.4A，用30Ω的电阻R3替换R1，R3支路中的电流：，此时干路上的电I2=I3+I2'=0.3A+0.2A=0.5A，所以I1：I2=0.4A：0.5A=4：5，故A正确； B.根据R1的图线知，当它两端电压为6V时，通过它的电流I1'=0.1A，则，根据R2的图线知，当它两端电压为6V时，通过它的电流为I2'=0.3A，则；所以R1：R2=60Ω：20Ω=3：1，故B错误； C.R1：R3=60Ω：30Ω=2：1，故C错误； D.由图甲可知R1、R2并联，电源电压不变，根据并联电路的电压特点可知：U1：U2=1：1，故D错误。 5．小袁同学连接了如图所示的实物图，以下描述正确的是(　　) A．当只闭合开关S1、S2时，电流表无示数，电压表有示数 B．只闭合开关S1、S2时电流表的示数一定与只闭合开关S1、S3时电流表的示数不同 C．当开关S1、S2、S3都闭合时，电压表无示数，电流表有示数 D．只闭合开关S1、S2时电压表的示数一定与只闭合开关S1、S3时电压表的示数相同 【答案】C 【解析】 A、只闭合开关S1、S2时，L1和L3串联，电压表测L3两端的电压，电流表测电路中的电流，因此电流表、电压表均有示数，故A错误； BD、只闭合开关S1、S3时，L1和L2串联，电压表测L2两端的电压，电流表测电路中的电流，当灯泡L2、L3的规格相同时，由欧姆定律可知，两种情况下电流表的示数相同、电压表的示数也相同，当L2、L3的规格不同时，两种情况下电流表的示数不相同、电压表的示数也不相同，故B、D错误； C、开关S1、S2、S3都闭合时，L2、L3、电压表被短路，电路为L1的简单电路，电流表测电路中的电流，因此电压表无示数，电流表有示数，故C正确。 6．如图所示，闭合开关后，灯均发光。一段时间后，只有一盏灯熄灭，电流表A的示数变为零，则下列判断正确的是(　　) A．电路的故障可能是灯]短路 B．电路的故障可能是灯断路 C．两灯发光时，为并联 D．两灯发光时，为串联 【答案】C 【解析】由图可知，闭合开关S1、S2后，灯L1、L2均发光，此时L1、L2并联，故C正确，D错误；一段时间后，只有一盏灯熄灭，根据并联电路的特点可知，各支路互不影响，电流表示数为0，说明电流表的支路发生了断路现象，即电路的故障可能是灯L1断路，故A、B错误。 7．如图甲所示为电阻A和B的I-U图像，如图乙、丙所示为它们的部分电路连接示意图，下列说法中，错误的是(　　) A．当电阻B两端的电压为2.5V时，B的阻值和A的阻值相等 B．图乙中，当电压U为3V时，B的电阻为5Ω C．图丙中，当电压U为2V时，干路总电流为0.6A D．图丙中，在电压U从0增大到2.5V的过程中，通过A、B两电阻的电流之差先变大后变小 【答案】B 【解析】 A、由图甲可知，当电阻A、B两端电压为2.5V时，通过两者的电流均为0.5A，则由欧姆定律的变形式可知此时电阻A、B的阻值相等，故A正确； B、图乙中两电阻串联，由图甲可知，当电路中的电流I=0.2A、UA=1V、UB=2V时，串联电路总电压等于各部分电压之和，则电源电压为U=UA+UB=1V+2V=3V， 根据欧姆定律可得此时B的电阻阻故B错误； C、图丙中，两电阻并联，并联电路各支路两端电压相等，由图甲可知，当U=2V时，IA=0.4A、IB=0.2A时， 并联电路干路电流等于各支路电流之和，所以干路总电流为I=IA+IB=0.4A+0.2A=0.6A，故C正确； D、由图甲可知，在电压U从0增大到2.5V的过程中，通过甲、乙两电阻的电流之差先变大后变小，故D正确。 8．在图所示的电路中，电源电压保持不变。闭合电健S后，滑动变阻器R1的滑片P由右端向中点移动： ①三个电表中示数发生变化的是　　表； ②当滑片P移至中点，为使此时电流表A1示数与电流表A示数的比值，跟原先滑片P置于右端时的比值相同，需用阻值　　Rx来替换R2.（选填“大于”、“等于”或“小于”）电阻R2的电阻 【答案】A、A1；小于 【解析】 ①根据图片可知，电阻R2与变阻器并联，电压表测总电压，电流表A测总电流，A1测R2的电流。当滑片从右端向中点移动时，变阻器的阻值减小，则通过它的电流变大，即A1的示数变大。变阻器对R1没有影响，则通过R1的电流不变。根据I总=I1+I2可知，干路电流变大，即A2的示数变大。无论电阻怎样变化，总电压保持不变，即电压表的示数不变。 ②I总=I1+I2可知，电流表A1和A示数的比值不变，其实就是通过R1的电流与通过R2的电流的比值不变。根据可知，其实就是两个电阻的比值不变。当滑片从右端向中点运动时，R2的阻值变小，那么R1的阻值也要减小，即用阻值小于Rx的电阻来替换R2。 本节课学习中，你有哪些收获，还有哪些问题？ 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！ 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $