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，涵盖电阻串并联规律、欧姆定律应用及等效电阻计算。通过“小明用100欧和50欧电阻替换200欧烧坏电阻”的问题导入，结合温故知新环节回顾欧姆定律及串并联电路规律，搭建新旧知识衔接的学习支架。 其亮点在于以问题驱动和实验探究为核心，通过小组实验验证串并联电阻规律（科学探究），推导过程渗透科学推理，例题与练习强化电路电学量定量关系的物理观念。小结系统梳理等效电阻公式及应用，助力学生构建知识体系，教师可直接用于课堂，提升教学效率与学生逻辑思维能力。

第5章 欧姆定律 第4节 等效电路 初中物理教科版（2024）九年级上册 1.能结合串、并联电路的结构特点，运用欧姆定律I =U/R及变形式，分析并解决简单串、并联电路中的电流、电压、电阻计算问题，深化对 “电路中电学量定量关系” 的物理观念，培养逻辑推理与知识迁移能力。 2.通过电学计算练习，掌握 “明确已知量→分析电路连接方式→确定对应规律→选择公式→代入数据计算→验证结果合理性” 的解题流程，规范解题步骤与书写格式；在计算中注重单位统一、公式适用条件判断，培养严谨的逻辑思维能力，养成规范、细致的解题习惯。 学习目标 难点 重点 新课引入 小明在修理某电子仪器时，检查后发现有一个200欧姆的电阻烧坏了，需要更换。但是手边又只有一个100欧和几个50欧的电阻，能否用它们组合起来，使组合的电阻相当于一个200欧的电阻呢？ 温故知新 1.欧姆定律 导体中的电流，跟导体两端的电压成正比，跟导体的电阻成反比。 数学表达式： 变形公式： U=IR I = U R R= I U 新课引入 2.串联电路中的电流、电压规律 （1）串联电路中各处的电流是相等的； I=I1=I2=…=In （2）串联电路中的总电压等于各部分电路的电压之和。 U=U1+U2+…+Un I1 R1 I2 R2 U1 U2 U I 新课引入 温故知新 （1）并联电路中干路电流等于各支路电流之和； I=I1+I2+…+In （2）并联电路中各支路两端电压相等。 U=U1=U2=…=Un 新课引入 温故知新 3.并联电路中的电流、电压规律 一、电阻的串联 知识构建 I1 R1 I2 R2 U1 U2 U I 由欧姆定律得：U1=I1R1 U2=I2R2 U=IR 所以：IR=I1R1+I2R2 电阻串联后相当于增大了导体长度,所以串联电路的总电阻大于任何一个分电阻。 由串联电路规律可知：U =U1+U2 I=I1=I 2 即：R=R1+R2 结论 串联电路的总电阻等于各电阻之和。 二、电阻的并联 由欧姆定律得： 由并联电路可知：I=I1+I 2 U =U1=U2 所以： 即： 电阻并联后相当于增大了导体横截面积，所以并联电路的总电阻小于任意一个分电阻。 I = U R I2 = U2 R2 I1 = U1 R1 = U R U1 R1 + U2 R2 = 1 R 1 R1 + 1 R2 知识构建 结论 并联电路总电阻的倒数等于各电阻倒数之和。 请同学们以小组为单位，利用老师提供的器材，设计实验验证刚才我们得到的结论，并帮助小明解决问题？ 电池 导线 开关 滑动变阻器 电阻若干 电流表 课堂活动 三、欧姆定律在串联电路中的应用 例1 如图所示，电阻R1为10Ω，电源两端电压为6V。开关S闭合后， （1）当滑动变阻器R接入电路的电阻R2为50Ω时，通过电阻R1的电流I； （2）当滑动变阻器R接入电路的电阻R3为20Ω时，通过电阻R1的电流I′。 知识构建 （2）同（1）的分析一样 I = U R1+R2 6V 10Ω + 50Ω = = 0.1A I' = U R1+R3 6V 10Ω + 20Ω = = 0.2A 解:（1）根据串联电路电流的规律，通过电阻R2的电流和通过电阻R1的电流相等，都等于I。 R1两端的电压U1=IR1； R2两端的电压U2=IR2， 可求得 I1 R1=10Ω I2 R2=50Ω U2 U1 U= 6V R1=10Ω R3=20Ω U= 6V 根据串联电路电压的规律U=U1+U2， 有U=IR1+IR2=I(R1+R2) 三、欧姆定律在串联电路中的应用 2.当串联电路中的一个电阻改变时，电路中的电流及另一个电阻两端的电压都会随之改变。 I1=0.1A R1=10Ω R2=50Ω U= 6V I2=0.1A I=0.1A 1.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，即 。 I1=I2 =I= U R1+R2 R1=10Ω R3=20Ω U2' U= 6V U2 U1=1V I2'=0.2A I1'=0.2A I'=0.2A U1'=2V 归纳总结 三、欧姆定律在串联电路中的应用 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。 三、欧姆定律在串联电路中的应用 结论 串联电路中电压的分配与电阻成正比。 四、欧姆定律在并联电路中的应用 例2 如图所示，电阻R1为10Ω，电源两端电压为12V。开关S闭合后，求： （1）当滑动变阻器R接入电路的电阻R2为40Ω时，通过电阻R1的电流I1和电路的总电流I； （2）当滑动变阻器R接入电路的电阻R3为20Ω时，通过电阻R1的电流I1′和电路的总电流I′ 。 知识构建 解:（1）根据并联电路电压的特点 U1=U2=U=12V 由欧姆定律得 总电流 I=I1+I2=1.2A+0.3A=1.5A R2=40Ω =10Ω U U=12V I1=? I2=? I=? I1 = U R1 = 12V 10Ω =1.2A I2 = U R2 = 12V 40Ω =0.3A 四、欧姆定律在并联电路中的应用 四、欧姆定律在并联电路中的应用 解:（2）同理可求得 总电流 I'= I1'+ I2'=1.2A+0.6A=1.8A R3=20Ω =10Ω U U=12V I1'=? I2'=? I'=? I2' = U R1 = 12V 20Ω =0.6A I1' = U R1 = 12V 10Ω =1.2A （2）当滑动变阻器R接入电路的电阻R3为20Ω时，通过电阻R1的电流I1′和电路的总电流I′ 。 当并联电路中的一个支路的电阻改变时，这个支路的电流会变化，干路电流也会变化，但另一个支路的电流和电压不变。 R2=40Ω =10Ω U U=12V I1=1.2A I2=0.3A I=1.5A R3=20Ω =10Ω U U=12V I1'=1.2A I2'=0.6A I'=1.8A U1'=12V U1=12V 四、欧姆定律在并联电路中的应用 归纳总结 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 四、欧姆定律在并联电路中的应用 结论 并联电阻具有分流的作用电流之比等于电阻之反比 五、等效电路 知识构建 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 五、等效电路 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 课堂练习 现有两个电阻R1＝40 Ω、R2＝60 Ω，若把这两个电阻并联后接入电路中（电源电压不变），如图所示，通过R1的电流I1＝0.9 A，求： （1）电源电压； （2）干路中的电流． = 40 Ω = 0.9 A = 60 Ω =？ I=? （2）由于R1与R2并联，R2两端的电压U2＝U＝36 V， 通过R2的电流 ，故干路中的电流 I＝I1+I2＝0.9 A+0.6 A＝1.5 A． 解：（1）R1两端的电压U1＝I1R1＝0.9 A×40 Ω＝36 V， 由于R1与R2并联，则电源电压U＝U1＝36 V； I2 = U2 R2 = 36V 60Ω =0.6A 知识拓展 欧姆定律的局限性 欧姆定律的局限性主要体现在： 仅适用于线性电阻（金属导体等）欧姆定律仅在电压与电流成正比的元件中成立，这类元件称为线性电阻或欧姆导体（如金属导线、碳膜电阻等）。 要求温度、频率等条件稳定 欧姆定律假设电阻是恒定的，但实际上导体的电阻随温度升高而增大（如钨丝灯泡通电后电阻变大）。 半导体的电阻可能随温度升高而减小（如热敏电阻）。超导体在低温下电阻突降为零，此时欧姆定律失效。 不适用于含电容、电感的动态电路或高频交流电路 在高频交流电（如射频信号）下趋肤效应：电流集中在导体表面，导致等效电阻增大。 寄生电感和电容：导线和元件本身存在的电感、电容会影响阻抗，此时需用交流阻抗分析。 极端条件（高压、纳米尺度、超导等）高压击穿：当电压极高时，绝缘体可能被击穿，电流突然增大（如闪电、电晕放电）。量子效应：在纳米尺度下，电子行为需用量子力学描述，经典欧姆定律不再适用。 等效电路 课堂小结 电阻串联 应用 电阻并联 并联电路总电阻的倒数等于各电阻倒数之和。 ①欧姆定律在串联电路中的应用。 ②欧姆定律在并联电路中的应用。 串联电路的总电阻等于各电阻之和。 等效电阻 = 1 R 1 R1 + 1 R2 R=R1+R2 串联电路的总电阻等于各电阻之和 谢谢 $