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物 理 九年级 全一册 配粤教沪科版
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第十四章 欧姆定律
14.3 欧姆定律的应用
第2课时 串联、并联电路中电阻的特点
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目 录
CONTENTS
01
课程要求
02
知识点精讲
03
课堂巩固
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课程要求
1. 掌握串联、并联电路中电阻的特点。
2. 会结合串、并联电路的特点,应用欧姆定律计算电流、电压、电阻。
核心素养
1. 核心素养
2. 能量观念
3. 科学论证
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知识点精讲
知识点1:串联电路中电阻的特点
1. 串联电路的总电阻等于串联导体的电阻之
________。如图14-3-9所示,电路中的总电
阻R总与电阻R1、R2的关系是:R总=________。
2. 几个导体串联时,总电阻比任何一个导体的电阻都要______,是因为导体串联起来相当于增加了导体的________。
和
R1+R2
大
长度
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3. 【科学论证】在物理学中,有一种等效替代的思维方法。例如,用一个阻值为8 Ω的电阻去替换某电路中串联的3 Ω和5 Ω的两个电阻时,在其他条件不变的情况下,该电路中的电流不变,由此说明,一个阻值为8 Ω的电阻在电路中与阻值分别为3 Ω和5 Ω的两个电阻串联时对电流的阻碍作用是等效的,因此,可以用一个阻值为8 Ω的电阻代替串联的3Ω和5 Ω的电阻,如图14-3-10所示。
课堂演练
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(1)由上述内容我们可以推理出:串联电路的总电阻(等效电阻)与串联导体的电阻关系是_________________________________
__________________________________________________________。
(2)可以用____Ω的电阻去替换串联的15 Ω和10 Ω两个电阻。
(3)小华在维修某个电子设备时,检测出设备上一个阻值为100 Ω的电阻烧坏了,但现只有一些阻值为
20 Ω的电阻,小华利用5个阻值为20 Ω的电
阻________(填“串联”或“并联”)即可。
串联电路的总电阻等于串联导
体的电阻之和
25
串联
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4. 电阻R1与R2分别接入电路中时,它们的U-I关系在同一坐标系的图像如图14-3-11所示,如果把两个电阻串联接入电路中,总电阻为R3。请在该坐标系中画出R3的U-I关系的大致图像。如
答图14-3-7所示。
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思路点拨:两个电阻R1和R2串联,相当于增大了导体的长度,导体的长度越长,电阻越大,故总电阻比任何一个电阻都大,
R总=R1+R2。
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知识点2:串联电路的计算
5. 串联电路中电流、电压、电阻的特点:
物理量 电流 电压 电阻
特点 I=I1=I2=…=In
(串联电路中各处的电流都相等) U=U1+U2+…+Un
(串联电路两端的总电压等于各部分电路两端的电压之和) R=R1+R2+…+Rn
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6. 如图14-3-12所示,已知R1=10 Ω,R2=20 Ω,电源电压U=6 V。闭合开关S,求:
(1)电路的总电阻R。
课堂演练
解:(1)由图可知,R1和R2串联,
在串联电路中,总电阻R=R1+R2=
10 Ω+20 Ω=30 Ω。
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(2)通过R2的电流I2。
(2)由串联电路中各处电流相等可知,通过R2的电流I2=I1=I===0.2 A。
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(3)R1两端的电压U1。
(3)R1两端的电压U1=I1R1=0.2 A×10 Ω=2 V。
答:(略)
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7. 如图14-3-13所示,电源电压保持6 V不变,电阻R1的阻值为10 Ω。闭合开关S,电压表的示数为2 V,求:
(1)通过电阻R1的电流。
解:(1)由电路图可知,两电阻串联,电压表测量电阻R1两端的电压,
通过电阻R1的电流I1===0.2 A。
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(2)电阻R2两端的电压。
(2)由串联电路电压的规律可知,
电阻R2两端的电压U2=U-U1=6 V-2 V=4 V。
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(3)电阻R2的阻值。
(3)由串联电路中各处的电流相等可知,
通过电阻R2的电流I2=I1=0.2 A,
电阻R2===20 Ω。
答:(略)
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8. 定值电阻R1=10 Ω,R2=20 Ω,接入如图14-3-14所示电路中。闭合开关S,则通过R1、R2的电流之比I1∶I2=________;R1、R2两端的电压之比U1∶U2=________。
1∶1
1∶2
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思路点拨:计算时一定要明确所要求的研究对象。两个电阻的串联电路,研究对象有三个,电阻R1、电阻R2及总电阻R总,计算时要注意“同一性”:R1=;R2=;R总=。
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知识点3:并联电路中电阻的特点
9. 并联电路的总电阻的倒数,等于各并联导体的电阻的
______________。如图14-3-15,电路中的总电阻R总与电阻R1、
R2的关系是:=________
倒数之和
10. 几个导体并联时,总电阻比任何一个导体的电阻要________,是因为导体并联起来相当于增加了导体的______________。
小
横截面积
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11. 小明在探究甲、乙两个电阻的电流与电压的关系时,根据实验数据绘制如图14-3-16所示的图像。由图像可知,甲、乙两电阻并联时的等效电阻是________Ω。
课堂演练
4
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12. 现有两个电阻R1、R2,且R1>R2,下列四种接入电路的方式中,闭合开关后,电路中的等效电阻最大的是( )
A
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思路点拨:两个电阻R1和R2并联,相当于增大了导体的横截面积,导体的横截面积越大,电阻越小,故总电阻比任何一个电阻都小;由=+推导可得,R总=。
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知识点4:并联电路的计算
13. 并联电路中电流、电压、电阻的特点:
物理量 电流 电压 电阻
特 点 I=I1+I2+…+In
(并联电路干路中的电流等于各支路中的电流之和) U=U1=U2=…=Un
(并联电路中,各支路两端的电压等于电源两端的电压) =++…+
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14. 如图14-3-17所示,已知R1=30 Ω,R2=60 Ω,电源电压U=3 V。闭合开关S,求:
(1)R1两端的电压U1。
课堂演练
解:(1)因为R1与R2并联,所以U1=U2=U=3 V。
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(2)干路电流I。
(2)通过R1的电流I1===0.1 A,通过R2的电流I2===0.05 A,
则干路电流I=I1+I2=0.1 A+0.05 A=0.15 A。
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(3)电路的总电阻R。
(3)电路的总电阻R===20 Ω。
答:(略)
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15. 如图14-3-18所示,把阻值为10 Ω的电阻R1和阻值为15 Ω的电阻R2并联接入电路中。闭合开关S后,电流表的示数为0.2 A。求:
(1)电源的电压。
解:(1)因为电阻R1与R2并联,电流表测量通过电阻R2的电流,
故电源的电压U=U1=U2=I2R2=
0.2 A×15 Ω=3 V。
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(2)通过电阻R1的电流。
(2)通过电阻R1的电流I1===0.3 A。
答:(略)
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16. 定值电阻R1=10 Ω,R2=20 Ω,将这两个电阻并联起来接在某电源的两端,则R1、R2两端的电压之比U1∶U2=________,通过R1、R2的电流之比I1∶I2=________。
1∶1
2∶1
思路点拨:计算并联电路的总电阻R时,一般先求出电路中的总电流I、总电压U,再根据欧姆定律,计算出总电阻R=。
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1. 一个阻值为10 Ω的电阻和一个阻值为1 000 Ω的电阻并联起来使用,其等效电阻的大小是( )
A. 小于10 Ω B. 大于1 000 Ω
C. 大于10 Ω,小于1 000 Ω D. 无法判断
课堂巩固
A
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2. 如图14-3-19所示是定值电阻R和小灯泡L的电流随电压变化的图像,由图像可知( )
A. 乙是小灯泡的I-U图像
B. 定值电阻R的阻值为5 Ω
C. 定值电阻R和小灯泡L并联接在4 V的电
源上,干路的电流是1.2 A
D. 定值电阻R和小灯泡L串联接在6 V的电源上,电路中的电流是0.4 A
C
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3. 如图14-3-20所示,电源两端电压U保持不变,电阻R1的阻值为6 Ω,电阻R2的阻值为18 Ω。当开关S闭合时,电压表示数为3 V。求:
(1)电流表的示数I。
解:(1)电阻R1与R2串联,由于串联电路中的电流处处相等,
故电流表的示数
I=I1===0.5 A。
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(2)电源两端的电压U。
(2)通过电阻R2的电流I2=I=0.5 A,
电阻R2两端的电压U2=I2R2=0.5 A×18 Ω=9 V,
电源两端的电压U=U1+U2=3 V+9 V=12 V。
答:(略)
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4. 如图14-3-21所示,电源电压不变,电阻R2的阻值为15 Ω。只闭合开关S时,电流表的示数为0.3 A;开关S和S1均闭合时,电流表的示数为0.45 A。求:
(1)电源电压。
解:(1)只闭合开关S,电流表测量通过R2的电流,根据欧姆定律可知,电源电压为U=I′R2=0.3 A×15 Ω=4.5 V。
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(2)电阻R1的阻值。
(2)开关S和S1均闭合时,R1和R2并联,
电源电压不变,故通过R2的电流不变,
根据并联电路电流特点可得,
通过R1的电流I″=I-I′=0.45 A-0.3 A=0.15 A,
根据欧姆定律可知,电阻R1的阻值R1===30 Ω。
答:(略)
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谢 谢 !
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