14.4 欧姆定律的应用（第2课时）课件-2025-2026学年物理苏科版（2024）九年级上册

该初中物理课件聚焦欧姆定律在串并联电路中的应用，涵盖总电阻计算、分压分流规律及电路设计。通过复习欧姆定律公式，结合串并联电压电流规律推导总电阻关系，搭建从理论到实践的学习支架，衔接伏安法测电阻等前序知识。 其亮点在于以科学推理为核心，通过推导串并联总电阻公式培养科学思维，结合“灯泡接电池”等电路设计问题渗透科学探究。采用例题解析与当堂检测结合的方式，帮助学生提升知识应用能力，也为教师提供系统的教学资源和效果评估工具。

第4节 欧姆定律的应用(第二课时) 实践与练习 欧姆定律在串联电路中的应用 当堂检测 欧姆定律在并联电路中的应用 电路设计 初中物理苏科版(2024)九年级上册 第十四章 欧姆定律 1.通过实验学会用伏安法测电阻. 2.进一步掌握使用电压表和电流表的方法. 3.学会用等效的思想,根据物理规律进行正确推理的 思 维方法,了解串、并联电路的电阻关系. 学习目标 一、欧姆定律在串联电路中的应用 1.串联电路的总电阻与分电阻的关系 由欧姆定律得U1= ,U2= ,U= 。 由串联电路电压规律可知,U= ,即IR=I1R1+I2R2,又因为 ,所以R=R1+R2。 结论:串联电路的总电阻等于各电阻 。 说明:把导体串联,相当于增加了导体的 ,因此串联电路的总电阻比任何一个串联的电阻都 。 I1R1 I2R2 IR U1+U2 I=I1=I2 之和 长度 大 2.串联电路的分压特点 由U1=I1R1、U2=I2R2和I1=I2可得U1∶U2= ;串联电路中,各导体两端的电压之比等于导体的 ,阻值大的电阻分得的电压 。 R1∶R2 电阻之比 大 一、欧姆定律在串联电路中的应用 练习 学以致用 如图所示电路中,电源电压为3 V,L1、L2是小灯泡,当开关S闭合时,电压表的示数为2 V,忽略温度对灯丝电阻的影响,则( ) A.L1两端的电压为1 V B.L2两端的电压为2 V C.L1与L2的灯丝电阻之比为2∶1 D.通过L1与L2的电流之比为1∶2 C 1.并联电路的总电阻与分电阻的关系 由欧姆定律得:I1=I2=I=。 由并联电路电流规律可知:I= , 即=+又因为 ,所以=+。 结论:并联电路的总电阻的 等于各电阻 。 说明:把导体并联,相当于增加了导体的 ,因此并联电路的总电阻比任何一个并联的电阻都 。 I1+I2 U=U1=U2 倒数 倒数之和 横截面积 小 二、欧姆定律在并联电路中的应用 2.并联电路的分流特点 由I1=、I2=和U1=U2可得I1∶I2= ;并联电路中,各支路的电流之比等于电阻的 ,阻值大的支路电流 。 R2∶R1 反比 小 二、欧姆定律在并联电路中的应用 练习 学以致用 (2024 郴州期中)如图所示的电路中,两只定值电阻的阻值分别是R1、R2,其两端的电压分别是U1、U2。开关S闭合后,电流表A1、A2的示数分别为I1=0.45 A、I2=0.16 A,那么下列关系正确的是( ) A.U1>U2 B.U1<U2 C.R1>R2 D.R1<R2 D 1.思考:现有一只“4.8 V 0.3 A”规格的小灯泡和1.5 V干电池若干,如何利用1.5 V干电池让小灯泡正常发光?结合串、并联电路电流、电压的特点,提出解决办法。 答案 根据串联电路的分压特点,当电源电压高于小灯泡额定电压时,可以通过串联一个电阻分担多余电压的办法,使小灯泡正常发光。 三、电路设计 2.学习教材P99例题,然后完成下面的练习。 练习 三、电路设计 1 2 3 4 学以致用 1.有一个阻值为60 的灯泡,正常工作时通过的电流是0.2 A,若将它接在20 V的电源上正常工作,应该_(选填“串联”或“并联”)一个 的电阻。 串联 40 解析 灯泡正常工作时的电压为 根据串联分压特点,串联电阻分担的电压值为 串联电阻的阻值为 方法指导 利用欧姆定律时要注意: 方法指导 ①先根据题意画电路图,并在电路图上标明已知量的符号、数值、和未知量的符号,便于分析; ②公式中的I、U、R的单位分别是安培、伏特和欧姆,若题目所给单位不符,需先换算再代入计算; ③定律涉及的电流、电压和电阻三个量都是针对同一工作状态下的同一段导体或同一段电路而言的,因此在用公式 及其变形公式进行计算、判断时,一定要考虑I、U、R的同一性和同时性; ④ 如果题目给出的是两个物理过程,就要注意分析两个过程之间的关联(如电路的总电压不变),并分析进行讨论。 1 2 3 4 2.如果用一个滑动变阻器控制电路中的电流,以调节灯泡的亮度,还需要保护电阻吗?如果需要,保护电阻的阻值应当如何确定? 答案 需要保护电阻。当滑动变阻器接入电路的阻值为零时,会使灯泡两端电压超过额定电压而烧坏灯泡。利用串联分压特点和欧姆定律,计算出滑动变阻器阻值为零时(或没有滑动变阻器时)分压电阻的阻值大小。 1 2 3 4 3.进入冬季之后,天气开始变得干燥,学科实践小组利用一块湿敏电阻R设计了一个湿度表,其内部电路如图甲所示,已知R的阻值随环境湿度RH的变化情况如图乙所示,电路中的电源电压恒为12 V,定值电阻R0=15 ,电流表量程为“0~0.6 A”。求:在保证电路安全的前提下,该湿度表可以监测的湿度范围。 方法指导 解:电流表的量程为“0~0.6 A”,为保证电流表安全,电路中的电流最大为0.6 A。 当电路中电流Imax=0.6 A时, 电阻R0两端的电压为:UR0=ImaxR0=0.6 A 15 =9 V, 湿敏电阻两端的电压为:UR=U-UR0=12 V-9 V=3 V, 此时湿敏电阻的阻值为:R===5 , 由乙图可知当R=5 时,对应的湿度为80%,湿度表可以监测的湿度范围为0~80%。 方法指导 例如,测电阻实验中,电流表所用的量程为0~0.6 A,滑动变阻器上标有“15 1 A”,定值电阻上标有“1.5 A”字样,则电路中允许通过的最大电流是_A;将规格为“2.5 V 0.3 A”的小灯泡L1和规格为“3.8 V 0.3 A”的小灯泡L2并联使用时,灯泡两端电压不能超过_V。 为了保证电路安全,通常要注意: ①电路中的电流不能超过电流表量程的最大电流、滑动变阻器铭牌上的最大工作电流、用电器的额定电流等; ②各部分的电压不能超过电压表量程、用电器的额定电压等。 0.6 2.5 17 1.如图所示,电源电压不变,闭合开关,滑动变阻器的滑片P自A向B滑动。试问: (1)电流表的示数如何变化? (2)电压表的示数如何变化? 首先分析电路:滑动变阻器(PA段)与灯泡L串联,电流表测电路电流,电压表测灯泡L两端电压。 实践与练习 答案 (1) 电流表示数的变化 当滑片P从A向B滑动时,滑动变阻器接入电路的电阻(PA段)变大。 根据欧姆定律,电源电压U不变,总电阻 变大,因此电路中的电流变小,即电流表示数减小。 (2) 电压表示数的变化 灯泡L的电阻 不变,由 可知: 电流 I 变小,因此灯泡两端的电压 变小, 即电压表示数减小。 答案 2.在如图所示的电路中,电源电压为12 V,当开关闭合后,电压表示数为8 V。已知灯泡的电阻RL = 10 ,则通过灯泡的电流是多大?电阻R 是多大? 首先分析电路:电阻与灯泡串联,电压表测灯泡两端的电压。 求通过灯泡的电流: 已知灯泡两端电压,灯泡电阻,根据欧姆定律 : 由于串联电路中电流处处相等,因此通过灯泡的电流为。 实践与练习 答案 求电阻R的阻值: 电源电压,根据串联电路电压规律 ,电阻两端的电压: 串联电路中,再根据欧姆定律: 答案:通过灯泡的电流是,电阻是。 答案 首先分析电路:与并联, 并联电路中各支路两端电压相等。 步骤1:求并联电路的电压 电流表接在支路时,示数为,根据欧姆定律 ,两端的电压(即并联电路的电压): 3.在如图所示的部分电路中,R1=15 ,R2=25 ,电流表示数为0.6 A。若把电流表改接在电阻R2的支路中,则电流表的示数为多大? 实践与练习 答案 步骤2:求支路的电流 将电流表改接在支路,由于并联电路电压不变(,根据欧姆定律,支路的电流: 答案:电流表的示数为。 答案 4.在如图所示的电路中,定值电阻R1=10 。闭合开关S、S1,电流表示数I1=0.3 A;断开开关S1,闭合开关S2,电流表示数I2=0.5 A。求电阻R2的阻值。 首先分析电路:和为并联结构,电流表测干路电流。 步骤1:求电源电压 闭合、时,只有接入电路,干路电流(即的电流)。 根据欧姆定律 ,电源电压: 实践与练习 答案 步骤2:求的电流 断开、闭合时,只有接入电路,干路电流(即的电流)。 步骤3:求的阻值 并联电路中两端电压等于电源电压,根据欧姆定律: 答案:电阻的阻值为。 答案 3/1 1.如图所示,电源电压不变,电阻R=10 ,闭合开关S,电流表的示数为0.6 A,若要使电流表的示数变为1.2 A,则下列操作中,可行的是( ) A.在电阻R两端并联一个5 的电阻 B.在电阻R两端并联一个10 的电阻 C.在电路中串联一个5 的电阻 D.在电路中串联一个10 的电阻 B 当堂检测 3/2 2.三个定值电阻串联后接在电压恒定的电源两端,其阻值R1=5 ,R2=10 ,R3=15 。某同学将一只电流表接在R2两端,如图所示,发现其示数为1.5 A,则通过R2的电流为 A,电路的总电阻是 。若将电流表的位置改接一只电压表,则电路的总电阻是 ,电压表的示数为 _V。 0 20 30 10 当堂检测 3/3 3.(2025 哈尔滨三模改编)定值电阻R1标有“10 ,0.6 A”,滑动变阻器R2标有“20 ,1 A”,在保证元件安全的前提下,若两者串联,则电路中的最大电压为 V;若两者并联,为保证电路安全,则干路的最大电流为 A,滑动变阻器接入电路中的阻值范围为 。 18 1.6 6~20 当堂检测 解析 定值电阻R1标有“10 ,0.6 A”,表明R1允许通过的最大电流I1=0.6 A;滑动变阻器R2标有“20 ,1 A”,意味着R2允许通过的最大电流I2=1 A。在串联电路中,电流处处相等,为确保各元件安全,电路中的最大电流I不能超过各元件允许通过最大电流中的最小值, 因此I=I1=0.6 A, 根据欧姆定律I=可得定值电阻R1两端的电压U1=I1R1=0.6 A 10 =6 V,滑动变阻器阻值最大时两端的电压U2=IR2=0.6 A 20 =12 V, 根据串联电路的电压特点,两者串联时, 电路中的最大电压U=U1+U2=6 V+12 V=18 V。 根据欧姆定律I=可知, 定值电阻R1两端允许的最大电压U1=I1R1=0.6 A 10 = 6 V, 对于滑动变阻器R2,其两端允许的最大电压U2=I2 R2=20 1 A=20 V(R2取最大阻值时电压最大)。 由于并联电路各支路电压相等, 为保障元件安全,电源电压最大只能取U=U1=6 V。 当电源电压U=6 V时,R2接入电路的电阻不同,电流也不同,而R2允许通过的最大电流是1 A。 所以当U=6 V时,R2最小可为R2最小===6 ,即为保证滑动变阻器安全,滑动变阻器接入电路的电阻范围为6~20 ,通过R2的最大电流为1 A。 在并联电路中,干路电流等于各支路电流之和。 通过R1的电流I1=0.6 A,通过R2的最大电流I2=1 A, 所以干路最大电流I并=I1+I2=0.6 A+1 A=1.6 A。 串、并联电阻 欧姆定律的计算 串联电路总电阻:R=R1+R2 并联电路总电阻: 串联分压规律 电阻两端电压之比等于电阻阻值之比 U1:U2=R1:R2 并联分流规律 通过各支路电流跟支路电阻成反比 I1:I2=R2:R1 课堂小结 欧姆定律的应用 谢谢 $