17.4欧姆定律在串、并联电路中的应用 2025-2026学年物理九年级全一冊课件

初中物理鹿老师 第4节 欧姆定律在串、并联电路中的应用 第十七章 欧姆定律 上节课我们讲解了电流与电压、电阻的关系，我们说在电阻一定的情况下，电流与电压成正比；在电压一定的情况下，电流与电阻成反比。 那么，这三个物理量之间是否存在定量的关系呢？ 这就是我们本节课要研究的重点内容。 首先，一起来看本节的素养目标。 初中物理鹿老师 素养目标 物理观念：学会用伏安法测电阻；进一步掌握使用电流表、电压表的方法；加深对欧姆定律及其应用的理解。 科学思维：提高处理实验数据和归纳物理规律的能力；知道测电阻误差的产生原因及减小方法；能进行初步的相关电路分析、电路故障分析。 科学探究：体验伏安法测量电阻的过程。 科学态度与责任：在探究过程中，体验科学探究的步骤、方法和态度。 初中物理鹿老师 重、难点 教学重点：根据实验原理设计电路图，并且能用滑动变阻器来改变待测电阻两端的电压。 教学难点：分析实验数据，发现规律，加深对电阻概念的认识。 17.4 初中物理鹿老师 欧姆定律在串、并联电路中的应用 欧姆定律是电学的基本定律之一，应用非常广泛。 实际电路虽然比较复杂， 但是往往可以简化为串联电路、并联电路或它们的组合。我们如何运用欧姆定律解决串联和并联电路中的问题呢？ 如图所示，实验室里有几个电阻器，他们之间长的一模一样，而且上面的阻值数模糊不清。 现在，我们想要整理实验室的器材，用什么办法可以测量得到其中一个电阻器的电阻分别是多少呢？ 学习电流和电压时，我们都有专门的测量工具，我们能够用电流表测量通过导体的电流，用电压表测量导体两端的电压，但很遗憾，我们没有直接测量电阻的工具，那如何才能测量出这个电阻器的阻值呢？ 在上节课中，我们其实尝试计算过电阻器的阻值，用哪个公式进行计算的呢？对了，就是R=U/I。所以，我们可以通过测量电阻器两端的电压和通过电阻器的电流来间接的测量电阻器的电阻。这种测量电阻的方法，有时简称为伏安法。 初中物理鹿老师 为开展科技活动，某同学设计了一个用开关S2控制电阻为R1的电阻器两端电压的工作电路，如图所示，电源电压为18V。此外，利用实验测得通过电阻为R1的电阻器的电流与其两端电压的关系如图所示。 （1）电阻R1是多少？ 解： 由右图可知，当R1两端的电压U1为19V时，通过R1的电流I1为0.95A。 结合欧姆定律可知： 17.4 欧姆定律在串、并联电路中的应用 如图所示，实验室里有几个电阻器，他们之间长的一模一样，而且上面的阻值数模糊不清。 现在，我们想要整理实验室的器材，用什么办法可以测量得到其中一个电阻器的电阻分别是多少呢？ 学习电流和电压时，我们都有专门的测量工具，我们能够用电流表测量通过导体的电流，用电压表测量导体两端的电压，但很遗憾，我们没有直接测量电阻的工具，那如何才能测量出这个电阻器的阻值呢？ 在上节课中，我们其实尝试计算过电阻器的阻值，用哪个公式进行计算的呢？对了，就是R=U/I。所以，我们可以通过测量电阻器两端的电压和通过电阻器的电流来间接的测量电阻器的电阻。这种测量电阻的方法，有时简称为伏安法。 初中物理鹿老师 20Ω 18V 为开展科技活动，某同学设计了一个用开关S2控制电阻为R1的电阻器两端电压的工作电路，如图所示，电源电压为18V。此外，利用实验测得通过电阻为R1的电阻器的电流与其两端电压的关系如图所示。 （2）闭合开关S1，要使开关S2断开时电阻为R1的电阻器两端的电压变为16V，另一个电阻器的电阻R2应为多少？ 解： 当开关S1闭合，S2断开时，电路为R1与R2的串联电路。 根据串联电路的电压规律可得： 根据欧姆定律可得： 根据串联电路的电流规律可得： 根据欧姆定律可得： 16V 17.4 欧姆定律在串、并联电路中的应用 如图所示，实验室里有几个电阻器，他们之间长的一模一样，而且上面的阻值数模糊不清。 现在，我们想要整理实验室的器材，用什么办法可以测量得到其中一个电阻器的电阻分别是多少呢？ 学习电流和电压时，我们都有专门的测量工具，我们能够用电流表测量通过导体的电流，用电压表测量导体两端的电压，但很遗憾，我们没有直接测量电阻的工具，那如何才能测量出这个电阻器的阻值呢？ 在上节课中，我们其实尝试计算过电阻器的阻值，用哪个公式进行计算的呢？对了，就是R=U/I。所以，我们可以通过测量电阻器两端的电压和通过电阻器的电流来间接的测量电阻器的电阻。这种测量电阻的方法，有时简称为伏安法。 初中物理鹿老师 如图所示，一个电阻器的电阻R1为10Ω，开关S1闭合、S2断开时，电流表的示数为1.2A，再把S2闭合后，电流表的示数变为1.5A。 （1）开关S1闭合、S2断开时，电阻为R1的电阻器两端的电压是多少？ 解： 当开关S1闭合、S2断开时，电路为只有R1的电路。 此时，通过R1的电流为电流表的示数1.2A，R1的电阻为10Ω。 由欧姆定律可得： 10Ω 1.2A 17.4 欧姆定律在串、并联电路中的应用 如图所示，实验室里有几个电阻器，他们之间长的一模一样，而且上面的阻值数模糊不清。 现在，我们想要整理实验室的器材，用什么办法可以测量得到其中一个电阻器的电阻分别是多少呢？ 学习电流和电压时，我们都有专门的测量工具，我们能够用电流表测量通过导体的电流，用电压表测量导体两端的电压，但很遗憾，我们没有直接测量电阻的工具，那如何才能测量出这个电阻器的阻值呢？ 在上节课中，我们其实尝试计算过电阻器的阻值，用哪个公式进行计算的呢？对了，就是R=U/I。所以，我们可以通过测量电阻器两端的电压和通过电阻器的电流来间接的测量电阻器的电阻。这种测量电阻的方法，有时简称为伏安法。 初中物理鹿老师 如图所示，一个电阻器的电阻R1为10Ω，开关S1闭合、S2断开时，电流表的示数为1.2A，再把S2闭合后，电流表的示数变为1.5A。 （2）另一个电阻器的电阻R2是多少？ 解： 当开关S1、S2均闭合时，电路为R1与R2的并联电路。 根据并联电路的电压规律可得： 此时，电流表所测电流为干路电流，即I=1.5A。 根据并联电路的电流规律可得： 由欧姆定律可得： 10Ω 1.2A 17.4 欧姆定律在串、并联电路中的应用 如图所示，实验室里有几个电阻器，他们之间长的一模一样，而且上面的阻值数模糊不清。 现在，我们想要整理实验室的器材，用什么办法可以测量得到其中一个电阻器的电阻分别是多少呢？ 学习电流和电压时，我们都有专门的测量工具，我们能够用电流表测量通过导体的电流，用电压表测量导体两端的电压，但很遗憾，我们没有直接测量电阻的工具，那如何才能测量出这个电阻器的阻值呢？ 在上节课中，我们其实尝试计算过电阻器的阻值，用哪个公式进行计算的呢？对了，就是R=U/I。所以，我们可以通过测量电阻器两端的电压和通过电阻器的电流来间接的测量电阻器的电阻。这种测量电阻的方法，有时简称为伏安法。 初中物理鹿老师 用电流表和电压表测量电阻 欧姆定律公式中的电压、电流、电阻是对同一个研究对象而言的，因此在应用欧姆定律解决问题的时候，必须明确：公式中的三个量是不是这个研究对象的？ 而串、并联电路中的电流关系、电压关系，描述的是不同研究对象之间的相互联系。 在解决串、并联电路的问题时，我们可以先选择某个导体为研究对象，用欧姆定律求解通过它的电流或它两端的电压，再通过该导体与其他导体的串、并联关系求得题目的答案。 我们也可以先通过两个导体的串、并联关系求得通过某一个导体的电流或它两端的电压，再以该导体为研究对象，用欧姆定律求解题目的答案。 17.4 欧姆定律在串、并联电路中的应用 接下来，我们就通过实验，用伏安法测量电阻。 因此，我们的实验原理就是刚才的求电阻的公式R=U/I。 根据伏安法测量电阻的原理设计电路，把待测电阻器R接入电路中，用电流表测量通过电阻器R的电流I，用电压表测量电阻器两端的电压U，再根据R=U/I就可以得到待测电阻器R的阻值是多少。所以，我们的电路图如图所示。 那，问题来了，只测一次就得出结论你觉得可靠吗？我们之前学过，只测一次具有偶然性，所以为了减小误差，获得普遍结论，实验测量中要改变待测电阻器两端的电压，多次测量电压及电流，并分别算出相应的电阻，最后求出电阻的平均值。 那用什么样的工具来改变待测电阻器两端的电压呢？ 在之前的探究电流与电压、电阻的实验中我们已经研究过，最合适的方法是使用滑动变阻器。所以，我们可以将滑动变阻器串联在电路中，一方面可以保护电路，另外一方面可以帮助我们改变待测电阻器两端的电压，从而方便、快捷的得到多组数据，求出电阻的平均值。 初中物理鹿老师 练习与应用 1.把电阻分别为5Ω、15Ω的两个电阻器和一个电流表串联起来，接在电源上。电流表的示数是0.3A，电源的电压是多少？ 解： 因为是串联电路，所以通过电流表示数及串联电路电流规律可知： 根据欧姆定律可知： 根据串联电路电压规律可知： 17.4 欧姆定律在串、并联电路中的应用 初中物理鹿老师 练习与应用 2.把电阻分别为R1与R2的两个电阻器并联后接入电路，两端所加的电压为24V。如果R1为80Ω，通过电阻为R2的电阻器的电流为0.2A，电路中的总电流是多少？电阻R2是多少？ 解： 因为是并联电路，所以根据并联电路电压规律可知： 根据欧姆定律可知： 由题可知：I2=0.2A 根据并联电路电流规律可知： 根据欧姆定律可知： 17.4 欧姆定律在串、并联电路中的应用 初中物理鹿老师 练习与应用 3.有一个电阻是40Ω的电阻器，允许通过的最大电流是0.2A。若将它接在20V的电源上，它能正常工作吗？为使它正常工作，应串联一个电阻是多大的电阻器？ 解： 当将它接在20V的电源上时，根据欧姆定律可知： 因为0.5A>0.2A 所以此时它不能正常工作。 为使它正常工作，允许通过的最大电流是0.2A，则根据欧姆定律可知，此时电路中的最小电阻为： 根据串联电路电阻规律可知： 17.4 欧姆定律在串、并联电路中的应用 初中物理鹿老师 练习与应用 4.如何用一个电压表和一个已知电阻的电阻器来测量某个电阻器的电阻？某同学设计了如图所示的电路。实验时，已知R1为40Ω。闭合开关S、断开S1时电压表的示数是2.0V，闭合S1时电压表的示数是2.8V。整个实验过程中，电源的电压不变，求待测电阻器的电阻R2。 解： 当闭合开关S、断开S1时，电路为R1与R2的串联电路 此时电压表测量的是R1两端的电压，即U1=2V 当闭合开关S、S1时，电路为仅R1的电路 此时电压表测量的是电源电压，即U=2.8V 17.4 欧姆定律在串、并联电路中的应用 40Ω 2V 2.8V 初中物理鹿老师 练习与应用 4.如何用一个电压表和一个已知电阻的电阻器来测量某个电阻器的电阻？某同学设计了如图所示的电路。实验时，已知R1为40Ω。闭合开关S、断开S1时电压表的示数是2.0V，闭合S1时电压表的示数是2.8V。整个实验过程中，电源的电压不变，求待测电阻器的电阻R2。 解： 当闭合开关S、断开S1时，电路为R1与R2的串联电路 根据串联电路电压规律可知： 由欧姆定律可知： 根据串联电路电流规律可知： 由欧姆定律可知： 17.4 欧姆定律在串、并联电路中的应用 40Ω 2V 2.8V 初中物理鹿老师 谢 谢 $