5.4 等效电路（教学课件）物理新教材教科版九年级上册

该初中物理课件聚焦等效电路，核心知识点为等效替代思想及串并联电路等效电阻规律。课堂通过维修电路中电阻替换问题导入，从欧姆定律出发，结合实验与理论推导规律，搭建从基础到复杂电路计算的学习支架。 其亮点在于融合物理观念、科学思维与科学探究，通过实验数据推导串并联电阻公式，典例分层设计如混联电路计算，小结结构化呈现公式。助力学生培养等效思想和解题能力，为教师提供清晰教学流程与丰富例题，提升教学效率。

物理九年级上册 •教科版 第五章 欧姆定律 第4节 等效电路 学习目标——物理学科素养 01 物理观念 理解等效替代的物理思想；认识等效电路，知道等效电阻概念；掌握串、并联电路电阻规律，建立电路整体与局部的电学观念。 02 科学思维 会利用等效思想简化复杂电路，进行等效电阻推导；运用等效方法分析电路、处理电学计算题，提升模型建构能力。 03 科学探究 通过实验探究串、并联总电阻与分电阻的关系；收集实验数据，对比理论推导与实验结果；体会等效替代的探究方法。 04 科学态度与责任 感受等效替代方法在物理中的价值；严谨对待电路计算；了解等效电路在家庭电路、实际电器中的应用。 教学重难点 教学难点 教学重点 1. 理解等效替代的物理思想。 2. 掌握串、并联电路的电阻规律，会计算串、并联等效总电阻。 3. 会识别简单串、并联电路，利用等效电阻进行基础电路计算。 1. 真正理解等效电阻的物理意义。 2. 运用等效思想简化实际复杂电路，结合欧姆定律综合解题 课堂引入 在维修电路时，如果有一只100Ω的电阻坏了，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吗？ 等效电阻：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。 知识点1 串联电路的等效电阻 知识点1：串联电路的等效电阻 如图所示，将已知阻值的电阻 R1和 R2串联接在电路中，接通电源后，读取电压表和电流表的示数 U 和 I，用欧姆定律算出 R1与 R2串联后的等效电阻 R=________ 。将 R 的值与 R1、R2的值比较,看看R跟R1和R2 有什么关系。 知识点1：串联电路的等效电阻 串联电路的等效电阻 知识点1：串联电路的等效电阻 根据欧姆定律 可知 实验数据：电压表的示数U=2V，电流表的示数I=0.1A 等效电阻 知识点1：串联电路的等效电阻 推导串联电路中电阻的规律 设串联电阻的阻值为 R1 和 R2，串联后等效电阻为 R。通过它们的电流分别为 I1、I2 和 I，根据欧姆定律和串联电路的特点，有 R=_____ 。 知识点1：串联电路的等效电阻 推导串联电路中电阻的规律 串联电路中电压的规律 串联电路中电流的规律 由此得出： 实验和理论推导都证明 ：串联电路的等效电阻等于各串联电阻之和。 知识点1：串联电路的等效电阻 将导体串联，相当于增大了导体的长度。根据影响导体电阻大小的因素， 可以直观理解串联电路的等效电阻大于各串联导体的电阻。 所以： 有一只灯泡，它正常发光时灯丝的电阻是 8.3 Ω，正常工作时的电压是 2.5 V。如果我们只有电压为 6 V 的电源，要使灯泡正常工作，需要串联一个多大的电阻？ 电阻 R2 分去的电压：U2 = U - U1 = 6 V - 2.5 V = 3.5 V 电路中的电流： 电路中的电流： 知识点1：串联电路的等效电阻 【典例】1.把阻值分别为4Ω、6Ω的两个电阻串联在一个电压不变的电源上，电路中电流为1.2A，则电源电压为（　　） A．12V B．4.8V C．7.2V D．10V A 【详解】ABCD．串联总电阻R=4Ω+6Ω=10Ω ，由 U=IR，电源电压U=1.2A×10Ω=12V，故A符合题意，BCD不符合题意。 故选A。 知识点1：串联电路的等效电阻 【典例】2.在电源电压不变的串联电路中，每多串联一个电阻，则（　　） A．总电流变小 B．总电流变大 C．总电阻变小 D．总电阻不变 A 【详解】在串联电路中，总电阻等于各电阻之和。每多串联一个电阻，相当于电阻的个数增加，总电阻就会增大。根据欧姆定律，当电源电压U不变时，总电阻R增大，总电流I就会变小。故A符合题意，BCD不符合题意。 故选 A。 知识点1：串联电路的等效电阻 知识点2 并联电路的等效电阻 知识点2：并联电路的等效电阻 在串联电路中，我们用简单的图示来理解物理规律，是学习物理的重要方法。 我们可以对并联电路的等效电阻有怎样的猜想？ 猜想：两个电阻并联的总电阻 ______ 每一个支路的电阻。 小于 推导并联电路的等效电阻 R1 R2 I1 I2 U I 等效于 并联电路中电流的规律： 可以证明：并联电路的等效电阻的倒数等于各支路电阻的倒数之和。 简化为： 知识点2：并联电路的等效电阻 【典例】1.已知两个电阻的阻值R1=R2=10Ω，则这两个电阻并联后的总电阻是 _______Ω。 5 【答案】5 【详解】根据并联电路电阻的计算公式 ，可得 知识点2：并联电路的等效电阻 【典例】2. 将一个1Ω的电阻R1和一个1000Ω的电阻R2并联使用，其总电阻R为（　） A．1Ω<R<1000Ω B．R>1000Ω C．R<1Ω D．R=500.5Ω C 【详解】电阻R1与电阻R2并联，并联电路总电阻的倒数等于各支路电阻倒数之和，则 所以总电阻 ，故C符合题意，ABD不符合题意。 故选C。 知识点2：并联电路的等效电阻 知识点3 等效电路 知识点3：等效电路 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。 【典例】1.现有两个电阻R1、R2，且R1>R2，如图所示电路中等效电阻最大的是（ 　） A 【详解】图A：电阻R1、R2串联，总电阻RA=R串=R1+R2，因为R1＞R2，所以RA＞R1＞R2； 图B：电阻R1、R2并联，由并联电阻的总电阻小于任何一个分电阻可知，RB＜R2＜R1， 图C：电路为R1的简单电路，则RC=R1； 图D：电路为R2的简单电路，则RD=R2。 由上面分析可知，RB＜RD＜RC＜RA，故等效电阻最大的是A，故BCD不符合题意，A符合题意。 故选A。 知识点3：等效电路 课堂小结 课堂小结 课堂练习 课堂练习 探究新知 1.将电阻R1=3Ω的导体与电阻为R2的导体串联后总电阻为9Ω，则R1与R2并联后总电阻是（   ） A．6Ω B．4Ω C．2Ω D．1Ω C 【详解】根据串联电路总电阻等于各分电阻之和，可得 ，则 R1与 R2并联后总电阻是 ，故ABD不符合题意，C符合题意。 故选 C。 课堂练习 探究新知 2. 两个阻值相同的电阻，串联后的总电阻与并联后的总电阻之比为（　　） A．4∶1 B．1∶4 C．2∶1 D．1∶2 A 【详解】两电阻串联后的总电阻R串=R0+R0=2R0 两电阻并联 ，则 ，串联电阻与并联电阻之比 故A符合题意，BCD不符合题意。 课堂练习 探究新知 2. 一盏正常工作时电压为6V、电阻为10Ω的电灯接在18V电路上，要让灯正常工作，应该（　　） A．串联一个20Ω的电阻 B．串联一个5Ω的电阻 C．并联一个20Ω的电阻 D．串联一个30Ω的电阻 A 【详解】一盏正常工作时电压为6V、电阻为10Ω的电灯接在18V电路上，要让灯正常工作，灯泡通过的电流为 由题意知，灯泡正常工作的电压小于电源电压，根据串联分压原理，应串联一个电阻分压。串联电阻两端的电压为U串=U总−U=18V−6V=12V 串联电阻的阻值为 ，故A符合题意，BCD不符合题意。 故选A。 课堂练习 探究新知 3. 阻值均为2R的三个定值电阻组成如图所示电路，则a、b两点之间的总电阻阻值为（　　） A．3R B．4R C．5R D．6R A 【详解】由图可知，两个2R的定值电阻并联后与一个2R的定值电阻串联。根据串并联电阻规律，两个2R的定值电阻并联后的总电阻为R，再与一个2R的定值电阻串联后总电阻为R+2R=3R。故A符合题意，BCD不符合题意。 故选A。 课堂练习 探究新知 4. 电器维修师傅在修理电视机时，需要更换一个阻值为2.4Ω的电阻，但是手边只有阻值为1Ω、1.4Ω、1.5Ω、4Ω、6Ω的电阻各一个，若采用串联的方法，可以选择其中___________Ω和___________Ω的两个电阻串联获得；若采用并联的方法，可以选用其中___________Ω和___________Ω的电阻并联来获得。 1 【答案】 1 1.4 4 6 【详解】[1][2]串联电路电阻等于各串联部分电阻之和，所以R总=R1+R2=1Ω+1.4Ω=2.4Ω [3][4]根据并联电路电阻规律得 故应选择4Ω与6Ω并联。 1.4 4 6 课堂练习 探究新知 5. 如图所示的电路中，R1=30Ω，R2=10Ω，开关S闭合后，电流表的示数为0.4A。求： (1)电路的总电阻； (2)电源电压； (3)干路中的电流。 课堂练习 探究新知 【答案】(1)7.5Ω (2)12V (3)1.6A 【详解】（1）由电路图可知，电阻R1和R2并联。根据并联电路电阻的计算公式 所以电路的总电阻 （2）电流表与R1串联，测量的是通过R1的电流，即I1=0.4A。由于R1和R2并联，所以电源电压U等于R1两端的电压U1，根据欧姆定律，可得电源电压U=U1=I1R1=0.4A×30Ω=12V （3）在并联电路中，各支路两端的电压相等，所以R2两端的电压U2也等于电源电压U2=U=12V 通过R2的电流I2为 根据并联电路的电流规律，干路电流等于各支路电流之和，可得，干路中的电流I=I1+I2=0.4A+1.2A=1.6A 课后作业 探究新知 作业 内容 同步作业 完成课后作业：“练习与应用” 自主安排 配套同步分层作业 谢谢聆听 谢谢聆听 $