5.4 等效电路 课件-2025-2026学年教科版物理九年级上学期

该初中物理课件聚焦“等效电路”核心内容，涵盖等效电阻概念、串并联电路等效电阻计算及欧姆定律应用。通过“小聪维修收音机”的生活情境导入，衔接欧姆定律知识，以实验探究与理论推导为支架，帮助学生理解串并联等效电阻规律。 其亮点在于融合科学探究与科学思维，通过“提出问题-猜想假设-实验验证-理论推导”完整流程（科学探究），结合电阻与长度、横截面积关系（物理观念）推导公式（科学推理）。生活实例与例题强化应用，小结检测巩固知识，助力学生提升探究能力与问题解决能力，为教师提供结构化教学资源，提高教学效率。

第五章 欧姆定律 第4节 等效电路 24002 24002 1.知道什么是等效电阻； 2.会计算串、并联电路中的等效电阻； 3.会利用欧姆定律对等效电路进行分析计算。 学习目标 24002 24002 在维修爷爷的收音机时，小聪发现收音机中有一只100Ω的电阻坏了，可小聪手边只有几只50Ω的定值电阻，有什么办法可以解决这个问题？ 新知导入 24002 24002 几个连接起来的电阻所起的作用，可以用一个电阻来代替，这个电阻就是那些电阻的等效电阻。 两只50Ω的定值电阻串联，是不是可以替代100Ω的电阻？ 验证 实验探究 理论推导 知识点一：串联电路的等效电阻 新知探究 24002 24002 【实验探究】串联电路的等效电阻 【提出问题】电阻串联后，其等效电阻会增大还是减小？ 【猜想与假设】 由于导体电阻与导体的材料、长度以及横截面积有关； 几个电阻串联后相当于在材料和横截面积不变的情况下增加了导体的长度； 猜想：电阻串联后，等效电阻会增大。 新知探究 24002 24002 电路图 【设计实验】按电路图顺序将器材摆放好，先串联后并联电压表。 R1 R2 R1 R2 S R' A V 新知探究 24002 24002 【进行实验】 根据电路图连接电路。闭合开关，移动滑动变阻器的滑片，读取U、I值， 更换不同阻值的电阻重复上面的实验，进行多次实验。R1和R2串联的等效电阻可以用欧姆定律算出R=U/I。 新知探究 24002 24002 【分析论证】 根据实验数据计算出R的值等于R1、R2的阻值之和。 【探究归纳】 串联电路的等效电阻等于各串联电阻之和，即R=R1+R2。 串联电路的等效电阻大于任何一个分电阻 新知探究 24002 24002 理论推导 U1=I1R1， 依欧姆定律得： U=IR 依串联电路规律得U=U1+U2 ∴ IR=I1R1+I2R2 又∵ I=I1=I2 ∴ R=R1+R2 U2=I2R2， 串联电路的等效电阻等于各串联电阻之和 R总＝R1＋R2+···＋Rn 新知探究 24002 24002 导体的电阻和导体的长度有关，导体的串联相当于增加了导体的长度。 用简单的图示来理解物理规律，是学习物理的重要方法。 串联电路的等效电阻大于各串联导体的电阻。 新知探究 24002 24002 1.串联电路的等效电阻等于各串联电阻之和。 2.若两个电阻串联，有R＝R1＋R2。 3.串联电路的等效电阻大于各串联导体的电阻，是因为把电阻串联起来，相当于增加了导体的长度。 4.若n个相同的电阻R0串联，则总电阻R＝nR0。 说明 新知探究 24002 24002 例1：如图所示，电阻R1为10Ω，电源两端电压为6V。开关闭合后，求： （1）当滑动变阻器R2接入电路的电阻为50Ω时，通过电阻R1的电流I ； （2）当滑动变阻器R2接入电路的电阻为20Ω时，通过电阻R1的电流I′。 R1 R2 S P 解:由图可知，R1与R2串联。 （１）串联的总电阻是 R=R1+R2=10Ω+50Ω=60Ω I= 　 　=　　　 　= 0.1 A U R 6 V 60 Ω 通过R1的电流为 （２）串联的总电阻是 R ′ =R1+R2 ′ =10Ω+20Ω=30Ω 通过R1的电流为 I ′ = 　 =　　　 = 0.2 A U R ′ 6 V 30 Ω 新知探究 24002 24002 将导体并联相当于增加了导体的横截面积。 两个电阻并联的总电阻小于每一个支路的电阻。 【猜想】 用实验或理论推导的方法来对其进行检验 知识点二：并联电路的等效电阻 新知探究 24002 24002 依欧姆定律得：I1= ，I2= ，I= 依并联电路规律得I=I1+I2 又∵ U=U1=U2 并联电路的等效电阻的倒数等于各支路电阻的倒数之和。 S R1 R2 I1 I2 U1 U2 U I 理论推导 新知探究 24002 24002 由于导体电阻与导体的材料、长度以及横截面积有关； 几个电阻并联后相当于在材料和长度不变的情况下，增加了导体的横截面积； 电阻并联后，等效电阻会减小。 新知探究 24002 24002 说明 1.并联电路的等效电阻的倒数等于各支路电阻的倒数之和。 2.若两个电阻并联，有 = + 。 3.并联电路的实质：几个电阻并联，相当于增大了电阻的横街面积，因而等效电阻会变小（比最小的电阻还要小）。 4.有n个阻值为R0的相同电阻并联，其等效电阻R= . 新知探究 24002 24002 例2：有一只小灯泡，它正常发光时灯丝的电阻是8.3Ω，正常工作时的电压是2.5V。如果用6V的电源，要使灯泡正常工作，需要串联一个多大的电阻？ I R1=8.3Ω R2 S E 解：电阻R2分去电压 U2=U-U1=6V-2.5V=3.5V U=6V U1=2.5V U2 电路中电流 需要串联的电阻 通过例题可以看出: 串联电阻具有分压的作用。 新知探究 24002 24002 分压原理 电阻R1、R2串联。R1、R2两端电压与其电阻成正比。 U1∶U2=IR1∶IR2=R1∶R2 若电路总电压大于用电器正常工作的电压，可以在电路中串联一个电阻分去多余电压，以便让用电器能够正常工作。 串联电路中电压的分配与电阻成正比。 新知探究 24002 24002 电阻R1、R2并联。通过R1、R2的电流与其电阻成反比。 I1∶I2=(U/R1)∶(U/R2)=R2∶R1 分流原理 并联电阻具有分流的作用电流之比等于电阻之反比 = 新知探究 24002 24002 当滑动变阻器的滑片向左移动时，RP接入电路的电阻变小，滑动变阻器分得的电压减小，所以电压表示数减小。 例3 把电压表连接在变阻器RP两端，向左移动滑片，电压表示数如何变化？若把电压表连接在电阻R两端，向左移动滑片，电压表示数如何变化？ 当滑动变阻器的滑片向左移动时，RP接入电路的电阻变小，滑动变阻器分得的电压减小，电阻R两端的电压增大，电压表示数增大。 新知探究 24002 24002 　　 在许多情况下，人们常根据作用效果的相同，来对复杂问题进行简化处理。现代电子技术中，在分析一些复杂电路时，人们可以用一个简单的电路代替它，确保电流和电压的输入、输出关系不变，使问题得到简化。这个简单的电路就是复杂电路的等效电路。 知识点三：等效电阻 新知探究 24002 24002 R2、R3并联再和R1串联，先算并联，后算串联。 先算R2、R3的等效电阻R23，再算R1、R23的等效电阻R123。 S R1 R2 R3 S R1 R23 S R123 混联电路的等效电路 新知探究 24002 24002 例4： 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L2的电阻R2以及并联的总电阻多大？ 解: ∵ 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 L2 I2 I 36 V L1 I1 R1=　　　=　　 　　= 10 Ω U1 I1 36 V 3.6 A R2=　　=　　 　= 40 Ω U2 I2 36 V 0.9 A R总=　　=　　 　　= 8Ω U I 36 V 4.5A 新知探究 24002 24002 0 0 0 0 　　电阻箱是常见的变阻器。右图是旋盘式电阻箱内部的连接方式，从等效电路的角度考虑，电阻箱是如何使两接线柱之间电阻为所需阻值的呢？ 电阻箱 电阻箱的读数是______。 8102Ω 新知探究 24002 24002 等效电阻 1.几个连接起来的电阻所起的作用，可以用一个电阻来代替，这个电阻就是那些电阻的等效电阻。 2.串联电路的等效电阻等于各串联电阻之和。两个电阻串联，有R=R1+R2。 3.并联电路的等效电阻的倒数等于各支路电阻的倒数之和。两个电阻并联，有 。 4.串联电阻增长度，等效电阻大于分电阻。 5.并联电阻增面积，等效电阻小于分电阻。 串联分压，电压之比等于电阻之比 并联分流，电流之比等于电阻之比的倒数 课堂小结 24002 24002 1.如图所示，电源电压为6V不变，电阻R1=10Ω，R2= 20Ω，开关S闭合后，电流表的示数为_____A，电压表的示数为_____V。 2 0.2 当堂检测 24002 24002 2.如图所示，灯泡L1、L2的电阻分别为20Ω和30Ω。闭合开关S，通过灯泡L1、L2的电流分别为I1、I2，它们两端的电压分别为U1、U2，则下列正确的是（ ） A.I1∶I2=2∶3 U1∶U2=1∶1 B.I1∶I2=3∶2 U1∶U2=1∶1 C.I1∶I2=1∶1 U1∶U2=2∶3 D.I1∶I2=1∶1 U1∶U2=2∶3 B 当堂检测 24002 24002 3.一个小灯泡的电阻是8Ω，正常工作时的电压是4V，现在要把这盏灯直接接在6V的电源上，需要____联一个____Ω的电阻才能使小灯泡正常发光。 串 4 当堂检测 24002 24002 4.如图所示电路中，已知R2=R3=20Ω，R1=10Ω，R4=5Ω，则R2与R3并联后的电阻R23=____Ω，R总=____Ω。 10 25 当堂检测 24002 24002 $