第十七章 第4节 欧姆定律在串、并联电路中的应用 (讲解课件)-【优翼·学练优】2026-2027年九年级物理全一册同步备课(人教版·新教材)
2026-10-12
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教辅
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,系统讲解串联总电阻等于各电阻之和、并联总电阻倒数等于各电阻倒数之和,以及分压分流规律和动态电路分析。通过小明修理仪器需用100Ω和50Ω电阻组合成200Ω电阻的生活情境导入,引导学生结合串并联电路特点解决问题,搭建从欧姆定律及电路特点到应用的学习支架。
其亮点在于以科学思维和科学探究为核心,如串联电阻推导采用等效替代模型,通过电压、电流关系推导出总电阻公式,例题提供多种解法培养学生逻辑推理与质疑创新能力。动态分析结合滑动变阻器移动和开关变化,引导学生运用规律判断电表示数变化。帮助学生深化物理观念,提升解决实际问题能力,为教师提供结构化探究式教学资源,助力高效教学。
内容正文:
2026/5/22
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第十七章 欧姆定律
第4节
欧姆定律在串、并联电路中的应用
素养目标
物理观念:理解欧姆定律,能运用欧姆定律解决简单的串、联电路问题。
科学思维:引导学生将实际的串、并联电路简化为物理模型;根据欧姆定律以及
串、并联电路的特点,进行逻辑推理;鼓励质疑不同解题思路,发展批判性思维。
科学探究:引导学生从生活中的现象,提出与欧姆定律在串、并联电路中的应用相关的问题。
科学态度与责任:在解决问题的过程中培养学生克服困难的信心和决心,培养学生严谨认真、实事求是的科学态度。
小明在修理某电子仪器,检查后发现有一个200Ω的电阻烧坏了,需要更换。但是手边又只有一个100Ω和几个50Ω的电阻,能否把它们组合起来,使组合的电阻相当于一个200欧的电阻呢?
情境导入
衔接:那么我们接着往下看,小明同学遇到了这样这个难题。
……该怎么办呢?学习了今天的知识我们就知道了。
保持R 两端的电压和R1与R2两端的总电压相等同时使通过R 的电流与通过R1与R2的电流也相同。
R1
I
R2
U
R
思考:此时R与R1与R2是等效的,那么R与R1、R2之间有什么定量关系呢?
新知探究
任务一 欧姆定律在串联电路中的应用
串联电路中电阻的关系
衔接:在前面的学习中我们得出了串联电路中电流与电压的规律,那么串联电路中电阻会存在什么规律呢?
我们来看这个电路图,这是一个(串联)电路。两个电阻是串联的。当这个电路接通的时候,电路中会有电流,R1与R2两端也都会有电压。现在我把虚线框内的两个电阻取下,换成另外一个电阻R,保证以下这两个条件(等效替代的思想)。大家猜想一下,它们之间有什么定量关系。
U=U1+U2
I=I1=I2
IR=I1R1+I2R2
R=R1+R2
串联电路的总电阻等于各串联电阻之和。(R串=R1+R2)
R1
R2
U
I
I1
I2
U1
U2
新知探究
任务一 欧姆定律在串联电路中的应用
(讲解后)所以我们可以发现串联电路中的两个电阻可以等效为一个总电阻,并且总电阻的阻值等于两个电阻的阻值之和。
(两电阻串联,总电阻大于任意一个电阻)
R=R1+R2
相当于增加了导体的长度
思考:n 个电阻串联时,电路的总阻值是多少?
…
R1
R2
Rn
R=R1+R2+…+Rn
思考:当其中一个电阻变大或变小时,总电阻如何变化?
思考:n 个阻值为R0的电阻串联的总阻值为多少?
R=nR0
新知探究
任务一 欧姆定律在串联电路中的应用
衔接:对于刚才的规律,我们如何形象地理解呢?
对于第一个思考,待学生回答完之后,结合书本P83去理解书上的话(当一个电阻发生改变时)
其中一个变大则总电阻变大,其中一个变小则总电阻变小。
思考:需要更换一个200Ω的电阻。现在只有一个100Ω和几个50Ω的电阻,该怎么办?
将一个100Ω的电阻和两个50Ω的串联就可以了。
新知探究
任务一 欧姆定律在串联电路中的应用
I= I1= I2
串联电路中电压与电阻存在什么关系?
R=R1+R2
U=U1+U2
总结:串联分压,电压之比等于电阻之比。
串联电路各电阻两端的电压和电阻的关系
新知探究
任务一 欧姆定律在串联电路中的应用
新知探究
任务一 欧姆定律在串联电路中的应用
思考:n 个电阻串联时,电压与电阻有什么关系?
…
R1
R2
Rn
多个电阻串联时,依然符合串联分压的规律。
例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 1 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 2 所示。
图 1
图 2
新知探究
任务一 欧姆定律在串联电路中的应用
图 1
图 2
(1)电阻 R1 是多少?
解:从图 2 可知,电阻为 R1 的电阻器两端的电压 U′ 为 19 V 时,通过它的电流 I′ 为 0.95 A。由欧姆定律可得
U′
I′
19 V
0.95 A
R1 = = = 20 Ω
新知探究
任务一 欧姆定律在串联电路中的应用
(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?
解: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
U1
R1
16 V
20 Ω
I1 = = = 0.8 A
图 1
新知探究
任务一 欧姆定律在串联电路中的应用
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
U2
I2
2 V
0.8 A
R2 = = = 2.5 Ω
图 1
还有别的方法吗?
新知探究
任务一 欧姆定律在串联电路中的应用
方法二
图 1
解: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
U1
R1
16 V
20 Ω
I1 = = = 0.8 A
由串联电路电阻规律 R总= R1 + R2 可得
因为串联电路中各处的电流相等,所以R总=
U总
I1
18 V
0.8 A
= = 22.5 Ω
R2 = R总- R1 = 22.5 Ω-20 Ω = 2.5 Ω
新知探究
任务一 欧姆定律在串联电路中的应用
方法三
解: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
由串联电路分压规律 可得
U1
U2
R1
R2
=
R2 = 2.5 Ω
新知探究
任务一 欧姆定律在串联电路中的应用
例2 如图所示,电源电压保持不变,电阻R1的阻值为5Ω、R2 的阻值为20Ω,闭合开关后R1两端的电压为2V,求:
(1)电阻R2 两端的电压。
(2)电源电压。
新知探究
任务一 欧姆定律在串联电路中的应用
方法一:由于R1两端电压为2V且R1=5Ω,则通过电阻R1的电流I1==0.4A,根据串联电路电流特点可得I1= I2=0.4 A,根据欧姆定律=I2R2=0.4 A×20Ω=8 V。
方法二:由于R1与R2串联,所以I1= I2,即=,则=,
所以R2两端的电压 =4=4×2V=8V。
新知探究
任务一 欧姆定律在串联电路中的应用
动态电路
产生原因
滑动变阻器的移动
开关的闭合与断开
分析思路:先确定电路连接方式,再看电表测量的是哪些电路元件,最后根据欧姆定律、电路的相关规律来判断电阻、电压、电流的变化。
新知探究
任务一 欧姆定律在串联电路中的应用
串联电路中的动态分析
衔接:动态电路,顾名思义就是电路会发生变化。总结所有的动态电路,主要有两种变化方式。滑动变阻器的移动会改变电路中电流电压电阻的变化,
新知探究
任务一 欧姆定律在串联电路中的应用
移动滑片电流表与电压表示数会怎样变化?
以向右移动为例:
A
V1
V2
把R1换成更大的阻值的电阻时,各电表会如何变化?
思考:把R1换成更小的阻值的电阻时,各电表会如何变化?
A
V1
V2
新知探究
任务一 欧姆定律在串联电路中的应用
新知探究
任务一 欧姆定律在串联电路中的应用
串联分压判断法:
V2
V1
A
电阻越大,分得的电压越大
例3 如图所示,电源电压不变,闭合开关,滑动变阻器的滑片P 从a 端滑到b 端的过程中,下列说法正确的是( )
A.电流表、电压表示数都变小
B.电流表、电压表示数都变大
C.电流表示数变大、电压表示数变小
D.电流表示数变小、电压表示数变大
D
新知探究
任务一 欧姆定律在串联电路中的应用
R1
I
R2
U
保持R 两端的电压和R1与R2两端的电压相等;通过R 的电流与通过R1与R2的总电流也相同。
R
思考:R与R1、R2之间有什么定量关系呢?
新知探究
任务二 并联电路在并联电路中的应用
并联电路中电阻的关系
衔接:在前面的学习中我们得出了并联电路中电流与电压的规律,那么并联电路中电阻会存在什么规律呢?
我们来看这个电路图,这是一个(并联)电路。两个电阻是并联的。当这个电路接通的时候,电路中会有电流,R1与R2两端也都会有电压。现在我把虚线框内的两个电阻取下,换成另外一个电阻R,保证以下这两个条件(等效替代的思想)。大家猜想一下,它们之间有什么定量关系。
新知探究
任务二 并联电路在并联电路中的应用
U=U1=U2
I=I1+I2
并联电路总电阻的倒数等于各并联电阻的倒数之和。
( )
新知探究
任务二 并联电路在并联电路中的应用
思考:n 个电阻并联时,电路的总阻值是多少?
R1
R2
Rn
思考:n 个阻值都为R0的电阻并联的总阻值为多少?
思考:当其中一个电阻变大或变小时,总电阻如何变化?
相当于增加了导体的横截面积
新知探究
任务二 并联电路在并联电路中的应用
I = I1+ I2
并联电路中电流与电阻存在什么关系?
U=U1=U2
总结:并联分流,电流之比等于电阻之比的倒数。
并联电路各电阻两端的电压和电阻的关系
新知探究
任务二 并联电路在并联电路中的应用
思考:n 个电阻并联时,电流与电阻有什么关系?
R1
R2
Rn
多个电阻并联时,依然符合并联分流的规律。
例1 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?
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
U1 = I1R1 = 1.2 A×10 Ω = 12 V
新知探究
任务二 并联电路在并联电路中的应用
(2)另一个电阻器的电阻 R2 是多少?
由于两个电阻器是并联的,它们两端的电压相等,即 U2 = U1 = 12V,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
U2
I2
12 V
0.3 A
R2 = = = 40 Ω
还有别的方法吗?
新知探究
任务二 并联电路在并联电路中的应用
方法二
U = IR总
R总 =
U
I
=
12
1.5
= 8 Ω
R总 =
R1R2
R1 + R2
8 =
10R2
10 + R2
R2 = 40 Ω
新知探究
任务二 并联电路在并联电路中的应用
方法三
I1 = 1.2 A
I2 = I-I1 = 1.5 A-1.2 A = 0.3 A
I1
I2
=
R2
R1
1.2
0.3
=
R2
10
R2 = 40 Ω
新知探究
任务二 并联电路在并联电路中的应用
例2 如图所示,当开关S 断开和闭合时,电流表示数之比是1∶4,则电阻R1和R2之比是( )
A.1∶4 B.4∶1
C.1∶3 D.2∶3
C
新知探究
任务二 并联电路在并联电路中的应用
分析思路:先确定电路连接方式,再看电表测量的是哪些电路元件,最后根据欧姆定律、电路的相关规律来判断电阻、电压、电流的变化。
新知探究
任务二 并联电路在并联电路中的应用
并联电路中的动态分析
新知探究
任务二 并联电路在并联电路中的应用
以向右移动为例:
V1
V2
A1
A2
A
U1=U
U2=U
思考:向左移动滑片,各电表会怎样变化?
R2怎么变不关我的事!
新知探究
任务二 并联电路在并联电路中的应用
V1
V2
A1
A2
A
U1=U
U2=U
把R1换成更大的阻值的电阻时,各电表会如何变化?
课堂小结
欧姆定律在串、并联电路中的应用
电阻的规律
串联分压规律
串联动态电路分析
电阻的规律
并联分流规律
并联动态电路分析
欧姆定律在串联电路中的应用
欧姆定律在并联电路中的应用
1.如图所示,小灯泡的电阻为100 Ω,滑动变阻器R 的阻值范围为“0 ~ 20 Ω”,则小灯泡和滑动变阻器串联后电阻的最大值是______ Ω;闭合开关后,滑动变阻器滑片由b 往a 移动,小灯泡的亮度________ (填“变亮”“变暗”或“不变”)。
120
变亮
课堂练习
2. 如图所示的电路中,电源电压为7.5 V,调节滑动变阻器滑片P 从最右端b 移动到最左端a,电流表示数由 0.1A 变为 0.3A,则滑动变阻器最大阻值为Rmax=_____ Ω,滑片位于b 点时电压表示数为_____ V。
50
5
课堂练习
3.如图所示的电路中,R1=12 Ω,R2=6 Ω,当开关S闭合时,电流表A1、A2的示数之比为( )
A.1∶2 B.3∶2
C.3∶1 D.1∶1
B
课堂练习
4.如图所示的电路中,R2=10 Ω,R3=15 Ω,电源电压恒为5 V。
(1)当开关S闭合,S1、S2都断开时,电路中的电流是多少?
(2)当开关S、S1、S2都闭合时,电路中的总电流为0.6 A,R1的阻值是多大?
课堂练习
解:(1)当开关S闭合,S1、S2都断开时,R2与R3串联
由欧姆定律可得:
(2)当开关S、S1、S2都闭合时,R3被短路,R1与R2并联
通过R2的电流:
通过R1的电流:I1=I′-I2=0.6A-0.5A=0.1A
R1的阻值:
课堂练习
声 明
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