5.4 等效电路 课件 2026-2027学年教科版 物理九年级上册

该初中物理课件聚焦等效电路，核心内容为等效电阻概念、串并联电路等效电阻公式推导及应用。课堂通过维修收音机的真实情境导入，结合复习回顾的欧姆定律、串并联电流电压规律，搭建旧知到新知的学习支架。 其亮点是以实验探究为基础，如串联两个电阻时灯泡变暗的现象观察，引导科学推理，严谨推导串并联电阻公式，培养科学探究与科学思维。总结用思维导图梳理知识体系，帮助学生构建物理观念，教师可直接使用实验活动与练习题提升教学效率。

第4节 等效电路 第五章 欧姆定律 复习回顾 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。 1. 欧姆定律 U R I R= U I I = U R 数学表达式 U= IR （1）串联电路中的电流处处相等：I=I1=I2。 （2）串联电路中的总电压等于各部分电路两端电压之和。U=U1+U2。 2. 串联电路中的电流、电压规律 R2 U I R1 U1 U2 I2 I1 I1 I I2 R2 R1 U （1）并联电路干路中的电流等于各支路中的电流之和：I=I1+I2 （2）并联电路中各支路两端电压相等：U=U1=U2 3. 并联电路中的电流、电压规律 1.了解等效电阻、等效电路。 2.能够应用欧姆定律推导串并联电路等效电阻公式。 2.能够灵活应用欧姆定律进行串并联电路的有关计算。 任务一 串联电路的等效电阻 活动1：在维修爷爷的收音机时，小聪发现收音机中有一只100Ω的电阻坏了，可小聪手边只有几只50Ω的定值电阻，同学间讨论有什么办法解决这个问题呢？并说说你的理由。 将两只50Ω的定值电阻串联代替100Ω的电阻。 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。同样一个电阻所起的作用也可以用几个电阻连接起来代替。 活动2：小组合作完成下列实验，推导验证活动1的做法是否可行。 将一个定值电阻R接在左图所示的电路中，闭合开关，观察灯泡的亮度。 再将两个同样的电阻R串联起来，接在电路中。重复前面的实验。 L R L R R 通过实验，我们可以观察到： 接入一个定值电阻时，灯泡亮些 接入串联的两个定值电阻时，灯泡暗些 问题：结合欧姆定律及前面所学的串联电路电压和电流的特点，探究串联电路的总电阻有什么特点？ R1 R2 R串 电阻串联相当于增大导体的长度 串联总电阻比任何一个分电阻都大 S R2 R1 U 推导 可以将问题理解为：已知电阻R1、R2串联在电路中，电源电压为U，如右图所示。求电路的等效电阻R。 解：根据欧姆定律得：电源电流I= 又因为串联电路各处电流相等，各用电器两端电压之和等于电源电压 所以I1=I2=I,U1+U2=U 即I1R1+I2R2=U，·R1+·R2=U 所以R1 +R2=R 当有n个电阻串联时，同理可以得到 R1 +R2+ R2+……+ Rn =R 串联电路总电阻等于各串联电阻之和。 【练一练】如图所示，R1=12 Ω，R2=4 Ω， 将它们串联后接到8 V的电源上，求: (1) 串联电路的总电阻； (2) 电路中的电流。 (1)电阻R1和R2串联，R1＝12 Ω，R2＝4 Ω，此时电路中的总电阻R＝R1＋R2＝12 Ω＋4 Ω＝16 Ω。 (2)电源电压为U＝8 V，此时电路中的电流I=＝＝0.5 A。 还可以发现串联分压跟电阻成正比 即= = = = = 串联电路中各部分电路两端的电压与其电阻成正比 活动3：串联电路中电阻的分压作用。 【练一练】如图所示，灯泡L1、L2 的电阻分别为10 Ω、20 Ω，闭合开关S，通过L1、L2 的电流分别为I1、I2，它们两端的电压分别为U1、U2，则（ ） A. I1 ∶ I2=1 ∶ 1，U1 ∶ U2=2 ∶ 1 B. I1 ∶ I2=1 ∶ 2，U1 ∶ U2=1 ∶ 1 C. I1 ∶ I2=1 ∶ 1，U1 ∶ U2=1 ∶ 2 D. I1 ∶ I2=1 ∶ 2，U1 ∶ U2=1 ∶ 2 C 解题秘方：判断串联电路各部分电路电流之比，可用直接判断法判断为1 ∶ 1。求串联电路各部分电路电压之比，可用求比例法求解。即运用规律：电压之比等于各部分电阻之比。 解析：两个灯泡串联，串联电路各处的电流相等，所以I1 ∶ I2=1 ∶ 1；串联电路电压的分配和电阻成正比， = = = ，C 正确。 活动1：电阻的并联，小组合作完成下列实验。 将一个定值电阻R接在左图所示的电路中，闭合开关，观察灯泡的亮度。 再将两个同样的电阻R并联起来，接在电路中。重复前面的实验。 R R L R 接入一个定值电阻时，灯泡暗些 接入并联的两个定值电阻时，灯泡亮些 L 任务二 并联电路的等效电阻 问题：结合欧姆定律及前面所学并联电路电压和电流的特点，探究并联电路的总电阻有什么特点？ R1 R2 R并 电阻并联相当于增大导体的横截面积 并联总电阻比任何一个分电阻都小 推导 可以将问题理解为：已知电阻R1、R2并联在电路中，电源电压为U，如右图所示。 R1 R2 解：由欧姆定律可得干路电流I= 又因为并联电路干路电流等于各支路电流之和、各支路用电器两端电压与电源两端电压相等。 所以U1=U2=U,I1+I2=I 即+=，+= 所以+= 当有n个电阻串联时，同理可以得到 +++……+= 并联电路的总电阻的倒数,等于各并联电阻的倒数之和. 还可以发现并联电流分配与电阻成反比 即= 活动2：并联电路中电阻的分流作用。 = = = = = 并联电路中各支路的电流与其电阻成反比 【练一练】1.如图所示，电源电压保持不变，只闭合开关S 时，电流表的示数为0.2 A，若再闭合开关S1，发现电流表的示数为0.5 A，此时通过R1 的电流为I1，通过R2 的电流为I2，则（ ） A. I1 ∶ I2 = 2 ∶ 5 B. I1 ∶ I2 = 3 ∶ 5 C. R1 ∶ R2 = 3 ∶ 2 D. R1 ∶ R2 = 2 ∶ 3 D 解题秘方：利用各支路电流的数据求两并联电阻之比，应用并联分流的规律表达式求解，这是一般的方法。但是，很多学生感觉记住这个表达式有较大难度。为此，建议依据并联电压的规律利用表达式“I1R1=I2R2”进行解答。 解析：只闭合开关S 时，只有R2 接入电路，通过R2 的电流I2=0.2 A；再闭合开关S1，两电阻并联，总电流I=0.5 A，故通过R1 的电流I1=I-I2=0.5 A-0.2 A=0.3 A。可见 = = ， = = 。 2.电阻R1 的U-I 图象如图所示，R1 的阻值是______Ω，把R1 与阻值是30Ω 的电阻R2 并联在电源电压是4 V 的电路中，通过R1 与R2 的电流之比是_________，R1 与R2 两端的电压之比是________。 10 3∶1 1∶1　 点拨：由图象知，当电压为6 V时，电流为0.6 A，所以R1的阻值R1＝ ＝ ＝10 Ω；并联电路中，各支路电流之比等于电阻比倒数，所以通过R1与R2的电流之比 = = = ；并联电路中各支路两端电压相等，所以R1与R2两端的电压之比是1∶1。 任务三 等效电路 活动：在处理复杂的电路问题时，我们可以用一个简单的电路代替复杂的电路，使问题得到简化，这个简单的电路就是复杂电路的等效电路。请结合前面所学的知识画出下面电路的等效电路图，并计算出电路的等效电阻。 S R1 R2 R3 S R1 R2 R3 S R1 R23 S R123 R2 、R3并联，由得 R1 、R23串联，则电路的等效电阻 1.下列说法错误的是（　　） A．串联电路中，任何一个分电阻总小于串联的总电阻 B．并联电路中，并联总电阻等于各分电阻的倒数之和 C．串联电路中，电阻越大，它两端的电压就越高 D．并联电路中，电阻越大，通过它的电流就越小 B 2. 有阻值相同的三个电阻，以任意方式连接，最多能得到____种不同阻值的电阻；这些不同的连接方式，得到电阻的最大阻值与最小阻值之比是______。 7 9:1 3.如图所示的电路，闭合开关，当滑片P向b端移动的过程中，电流表读数和电压表读数的变化情况分别是（　　） A．变大，变大 B．变小，变小 C．变小，变大 D．变大，变小 D 总结：请画出本节内容的思维导图 串联电路的等效电阻 串联：R1 +R2+ R2+……+ Rn =R 并联：+++……+= 等效电路 = = 并联电路的等效电阻 等效电路 $