17.4 欧姆定律在串、并联电路中的应用 课件-2025-2026学年人教版物理九年级全一册

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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,涵盖总电阻概念、电流电压计算、分压分流规律及动态电路分析等核心内容。通过“小华修理电器需用现有电阻替代100Ω电阻”的实际问题导入,衔接前序欧姆定律与串并联电路知识,以总电阻为学习支架,引导学生逐步掌握应用方法。 其亮点在于融合科学探究与科学思维,通过串联电阻个数增加电流减小、并联电阻个数增加电流增大的实验,结合科学推理推导分压分流规律,例题设置滑动变阻器滑片移动、开关通断等动态电路分析,培养物理观念应用。小结清晰列出串并联电路电流、电压、电阻及规律,学生易构建知识体系,教师可高效开展教学。

内容正文:

17.4欧姆定律在串、并联电路中的应用 第十七章 欧姆定律 初中 物理人教版(2024)九年级全一册 1 1.能运用欧姆定律解决简单的串、并联电路问题。 2.通过计算,学会解答电学计算题的一般方法。 3.培养良好的逻辑思维能力和解答电学问题的良好习惯。 学习目标 小华在修理电器时,发现其中一个100 Ω的电阻烧坏了,需要更换。但是他没有100 Ω的电阻,只有200 Ω、50 Ω的电阻若干个。 想一想 能否利用其中的电阻组合起来,替代原来100 Ω的电阻吗? 新课导入 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。 想一想   我们如何运用欧姆定律解决串联和并联电路中的问题呢? 新课导入 4   1.总电阻的概念 将几个电阻串联或并联接到电源电压为U的电路中,电路中的总电流为I。 若用一个电阻代替这几个电阻,仍接在电源电压为U的电路中,电路中的电流仍然为I,我们就把这个电阻称为那几个电阻的总电阻,也叫等效电阻。 课堂活动 一、欧姆定律解决串、并联电路问题的方法 5 并联电路中的等效电阻 等效于 在相同电压下,通过R1、R2的电流和通过R的电流相等。 等效于 串联电路中的等效电阻 一、欧姆定律解决串、并联电路问题的方法   1.总电阻的概念 课堂活动   2.应用欧姆定律注意的问题   明确:公式中的三个量是不是这个研究对象的? 欧姆定律公式中的U、I、R是对同一个电阻而言的。 通过R1的电流 通过R2的电流 一、欧姆定律解决串、并联电路问题的方法 课堂活动   3.应用欧姆定律解决串、并联电路的方法   (1)描述不同研究对象之间的相互联系。   (2)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。 一、欧姆定律解决串、并联电路问题的方法   (3)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。 课堂活动 8 二、欧姆定律在串联电路中的应用   1.串联电路中电流的计算 根据串联电路电流的规律,通过电阻R1的电流和通过电阻R2的电流相等,都等于I。   根据串联电路电压的规律 U=U1+U2   可求得   有 U=IR1+IR2= I(R1+R2) 串联电路中通过某个电阻的电流或串联电路的电流,等于电源两端电压除以各分电阻之和。 电阻R2两端的电压 电阻R1两端的电压 U1=IR1 U2=IR2 课堂活动   2. 串联电路中总电阻与分电阻的大小关系 两个(或几个)电阻串联后的总电阻比参与串联的各个分电阻,是大些还是小些? 由于导体的电阻与长度有关,导体越长,电阻越大。 两个(或几个)电阻串联以后,相当于增大了导体的长度,所以总电阻应当比各个分电阻大些。 二、欧姆定律在串联电路中的应用 提出问题 猜想与假设 课堂活动   (1)将一个定值电阻R接在上图所示的电路的A、B之间,闭合开关,记下电流表的示数;   (2)将两个相同阻值的电阻R串联起来接在A、B之间,闭合开关,记下电流表的示数;   (3)将三个相同阻值的电阻R串联起来接在A、B之间,闭合开关,记下电流表的示数。 进行实验 课堂活动   串联电路的总电阻的阻值比任何一个分电阻的阻值都大。 A、B间接入的电阻 电流表的示数/A 分析 一个电阻 两个电阻串联 三个电阻串联 0.6 0.3 0.2 在同一电源下,随着串联电阻个数的增加,电流表的示数在减小,说明A、B之间的总电阻在变大 数据分析 实验结论 课堂活动   3.串联电路的分压特点   因为串联电路的电流相等:    由欧姆定律可知: U1=IR1 U2=IR2 U=IR   所以   结论:串联电路中各电阻两端的电压与它们电阻的大小成正比。 I1=I2 二、欧姆定律在串联电路中的应用 课堂活动   4. 动态电路分析   (1)电路中电流、电压或电阻变化的原因:   ①滑动变阻器的滑片P的位置变化引起;   ②开关的断开或闭合引起;   ③电路出现故障(短路和断路)引起。 二、欧姆定律在串联电路中的应用 课堂活动   (2)分析动态电路用到的知识:   ①欧姆定律;   ②串联电路中电流、电压及电阻的关系;   ③滑动变阻器的使用知识;   ④电流表、电压表的使用知识;   ⑤短路与断路知识。   4. 动态电路分析 二、欧姆定律在串联电路中的应用 课堂活动 【例题1】 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18 V。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?   (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 16 V,另一个电阻器的电阻R2应为多少? 课堂活动 【解析】   (1)从图可知,电阻为R1的电阻器两端的电压U′为18 V时 ,通过它的电流I′为0.9 A 。由欧姆定律可得 课堂活动   由于S2断开时电阻为R1的电阻器和电阻为R2的电阻器是串联的,因此它们两端的电压之和等于电源电压U。此时电阻为R2的电阻器两端的电压 U2=U-U1=18 V-16 V =2 V   因为串联电路中各处的电流相等,所以此时通过电阻为R2的电阻器的电流 I2=I1= 0.8 A   由欧姆定律可得   (2) S2 断开后,电阻为R1的电阻器两端的电压U1为16 V。根据欧姆定律,此时通过电阻为R1的电阻器的电流 课堂活动 三、欧姆定律在并联电路中的应用   1.并联电路中电流的计算   定值电阻R1和R2并联,电源电压为U   并联电路各支路两端的电压相等:   通过电阻R1的电流为:   并联电路中干路电流等于各支路两端电压除以本支路电阻的和。   并联电路的总电流: 通过电阻R2的电流为: U1 = U2 课堂活动 19   2.并联电路中的总电阻和分电阻的关系 两个(或几个)电阻并联之后的总电阻比参与并联的各个分电阻的阻值,是大些,还是小些? 由于导体的电阻和导体的横截面积有关,导体横截面积越大,电阻越小。几个电阻并联后相当于增加了导体的横截面积,所以总电阻可能比各个分电阻小些。 三、欧姆定律在并联电路中的应用 提出问题 猜想与假设 课堂活动   (1)将一个定值电阻R接在如图所示的电路的A、B之间,闭合开关,记下电流表的示数;   (2)将两个相同阻值的电阻R并联起来接在A、B之间,闭合开关,记下电流表的示数;   (3)将三个相同阻值的电阻R并联起来接在A、B之间,闭合开关,记下电流表的示数。 进行实验 课堂活动   电阻并联后,总电阻的阻值比任何一个分电阻的阻值小。 A、B间接入的电阻 电流表的示数/A 分析 一个电阻 两个电阻并联 三个电阻并联 0.6 1.2 1.8 在同一电源下,随着并联电阻个数的增加,电流表的示数在增大,说明A、B之间的总电阻在变小 数据分析 实验结论 课堂活动 22   3.并联电路的分流特点   并联电路各支路两端的电压相等:   因为: U1 = I1R1 U2 = I2R2   所以   结论:并联电路中,各支路的电流与支路电阻的大小成反比。   即: I1R1 = I2R2 U1=U2 课堂活动 三、欧姆定律在并联电路中的应用   4.并联电路动态分析 并联电路中电流表与电压表示数的变化主要由以下三个方面引起:   (1)滑动变阻器的滑片P的位置变化引起;   (2)开关的断开或闭合引起;   (3)电路出现故障引起。 三、欧姆定律在并联电路中的应用 课堂活动 【例题2】 如图所示,一个电阻器的电阻R1为10 Ω ,开关S1闭合、S2断开时,电流表的示数为1.2 A,再把S2闭合后,电流表的示数变为1.5 A。   (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?   (2)另一个电阻器的电阻R2是多少? 课堂活动   (1)开关S1闭合、S2断开时,电流表的示数等于通过电阻为R1的电阻器的电流I1。由欧姆定律可得此时电阻为R1的电阻器两端的电压 【解析】 U1 = I1R1 = 1.2 A×10 Ω = 12 V   (2)由于两个电阻器是并联的,它们两端的电压相等,即U2 = U1 = 12 V,且电流表的示数等于通过两个支路的电流之和I,因此S2闭合后通过电阻为R2的电阻器的电流 I2 = I-I1 = 1.5 A-1.2 A = 0.3 A   由欧姆定律可得 课堂活动 1. 如图所示,电源电压保持不变。闭合开关S,向右移动滑动变阻器的滑片P,滑动变阻器接入电路的电阻________,电路的总电阻________,电流表示数________,电压表示数________,滑动变阻器两端的电压________。(均选填“变大”“变小”或“不变”) 变大 变大 变小 变小 变大 课堂练习 2. 如图所示,闭合开关S,此时灯泡L1、L2的电阻分别为10 Ω、20 Ω,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 (  ) A.I1∶I2=1∶1,U1∶U2=2∶1 B.I1∶I2=1∶2,U1∶U2=1∶1 C.I1∶I2=1∶1,U1∶U2=1∶2 D.I1∶I2=1∶2,U1∶U2=1∶2 C 课堂练习 3.如图所示电路中,R1=15 Ω,R2=30 Ω,闭合开关S,电压表V1与V2的示数之比是(  ) A.1∶2 B.1∶3 C.2∶1 D.2∶3 B 课堂练习 串联电路 1.电流: 2.电压: 1.电流: 2.电压: 并联电路 3.电阻: 4.分压规律: 3.电阻: 4.分流规律: I = I1+I2 I = I1 = I2 U = U1+U2 R总 = R1+R2 U = U1 = U2 总电阻比任何一个分电阻都小 课堂小结 30 谢谢 31 $

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