17.4 欧姆定律在串、并联电路中的应用 导学案 2021-2022学年人教版物理九年级( word版有答案)

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17.4 欧姆定律在串、并联电路中的应用 导学案 2021-2022学年人教版物理九年级( word版有答案)

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17.4 欧姆定律在串、并联电路中的应用 导学案
学习目标:1.推导串联电路分压的规律及并联电路分流的规律。2.运用串联电路分压的规律及并联电路分流的规律解决电学问题。
学习重点:运用串联电路分压的规律及并联电路分流的规律解决电学问题。
学习难点:运用串联电路分压的规律及并联电路分流的规律解决电学问题。
学习过程:
一、课前自主预习:
二、课堂合作探究:
知识点一 串联电路电阻的特点
如图1,串联电路中两个电阻的阻值分别为R1、R2。求:(1)串联后的总电阻R;(2)R1和R2两端的电压U1、U2之比.(用R1、R2表示)。
图1
解:根据欧姆定律,可得:U=IR,U1=   ,U2=   ;由于U=U1+U2,
因此IR=  +   ,因为串联电路中各处电流相等,I=   =   ,所以R=   , U1:U2 =   =    。
点拨:(1)对于多个电阻(R1、R2、R3、…、Rn )串联,同样可以得到:R=  。
(2)对于n个相同的电阻R0串联,同样可以得到:R=  。
(3)利用“影响电阻大小的因素”来解释:把几个导体串联起来,相当于增加了导体的  ,所以串联电路总电阻比任何一个导体的电阻都   ,总电阻也叫串联电路的等效电阻。
(4)串联电路分压的规律:U1:U2=   ;该式子表明,在串联电路中,电压的分配跟电阻成 
  比。
【例1】在“探究一定电压下,电流与电阻的关系”实验中,老师提供的实验器材有:电源(电压恒为6 V),电流表、电压表各一个,开关一个,滑动变阻器一个,四个定值电阻(5 Ω、10 Ω、15 Ω、20 Ω).
图2
(1)小李实验时,在a、b间先接入5 Ω的电阻,闭合开关,移动滑片P,使电压表的示数为2 V,并记下相应的电流值;再改接10 Ω的电阻,此时滑片P应向   (选填“E”或“F”)端移动,使电压表的示数保持2 V不变.
(2)小李为完成用四个定值电阻进行实验,他应选择的滑动变阻器的最大阻值不能小于

知识点二 并联电路电阻的特点
如图2,在并联电路中,支路电阻分别是R1、R2。求:(1)R1、R2并联的总电阻R与R1、R2的关系式;(2)通过R1的电流I1与通过R2的电流I2之比?(用R1、R2表示)
图2
点拨:(1)对于n个电阻R0并联,同理可以得到:R= 。
(2)利用“影响电阻大小的因素”来解释:把几个导体并联起来,相当于增加了导体的 
,所以并联电路的总电阻比任何一个导体的电阻都   ,总电阻也叫并联电路的等效电阻.
(3)并联电路分流的规律: = ;该式子表明,在并联电路中,电流的分配跟电阻成 比。
【例2】现有R1=1 000 Ω,R2=1 Ω的电阻,将它们并联起来使用时并联总电阻R的阻值范围( )
A.大于1 000 Ω  B.在1 Ω与1 000 Ω之间 C.小于1 Ω  D.无法确定
【例3】有两个电阻阻值分别为6 Ω和9 Ω的电阻,将它们串联后接到某电源上,那么两电阻中的电流之比为   ,两电阻两端的电压之比为   。如果把这两个电阻改为并联后接到原电路中,那么两电阻中的电流之比为  ,两个电阻两端的电压之比为  。
【例4】两个电路元件甲和乙中的电流与电压的关系如图所示.由图可知,元件甲的电阻是 
 Ω;将元件甲、乙并联后接在电压为2.5 V的电源两端,则流过元件甲的电流约为   A,流过元件乙的电流约为   A,电路中的并联总电阻为   Ω;将元件甲、乙串联后接在电压为4 V的电源两端,则流过元件甲的电流是   A,电路中的串联总电阻约为
   Ω。
图3 图4
三、课堂检测:
1.小明用图4甲的电路探究“通过导体的电流与电阻的关系”,根据实验数据绘出了I- 图象,如图乙.由图可知( )
A.当滑片向右移时,电流表数变大 B.当电流为0.2 A时,电阻R为0.1 Ω
C.定值电阻两端的电压控制为2 V 不变
D.当电流分别为0.25 A和0.5 A时,接入电路的电阻之比为1:2
2.小华同学在探究“通过导体的电流与其两端的电压的关系”时,根据实验数据作出了如图所示的图象.根据图5象,下列说法中错误的是( )
A.在导体乙的两端加上1 V的电压时,通过导体乙的电流为0.1 A
B.在导体甲的两端加上3 V的电压时,通过导体甲的电流为0.6 A
C.通过导体甲的电流与其两端的电压成正比
D.将甲、乙两导体并联后接到电压为3 V的电源上,干路中的电流为0.7 A
图5 图6
3.电阻甲和乙的阻值分别为20 Ω、40 Ω,将它们串联接入电路中,则甲、乙两端的电压之比为   ;将它们并联接入电路中,通过甲、乙的电流之比为   。
4.如图6所示,甲为电路的连接情况,R1=20 Ω,R2为滑动变阻器,乙为R3的I-U图象,电源电压保持不变.当S1闭合,S2断开时,若滑片P在a端,则电流表示数为0.6 A;若滑片P在b端,则电压表示数为8 V.求:(1)电源电压; (2)滑动变阻器R2的最大阻值;(3)当S1、S2均闭合,且滑片P在a端时电流表的示数。
四、布置作业:
班级:________________ 座号:_________ 姓名:
1.如图1所示电路中,R1=5 Ω,R2=10 Ω。闭合开关,则电压表V1和V2的示数之比是( )
图1 图2
A.1∶2 B.2∶1 C.1∶3 D.3∶1
2.有两个阻值不同的电阻R1、R2,它们的电流随电压变化的I-U关系图象如图2所示。如果R1、R2串联后的总电阻为R串,并联后的总电阻为R并,则关于R串、R并的I-U图线所在的区域,下列说法中正确的是(  )
A.R串在Ⅰ区域,R并在Ⅲ区域 B.R串在Ⅱ区域,R并在Ⅰ区域
C.R串在Ⅰ区域,R并在Ⅱ区域 D.R串和R并都在Ⅰ区域
3.R1、R2串联在电压为U的电路中,已知R1∶R2=2∶3,则通过R1、R2的电流之比为I1∶I2= ,R1、R2两端的电压之比为U1∶U2= ,且U1∶U= 。
参考答案:
知识点一 串联电路电阻的特点
如图1, I1R1 ,  I2R2 ;  I1R1 + I2R2 , I1  = I2  ,  R1+R2 ,
  I1R1:I2R2    R1:R2 。
点拨:(1)  R1+R2+R3+…+Rn 。 (2) nR0 。 (3) 长度 , 大 ,
R1:R2 ; 正 
【例1】(1)  F   (2) 40 Ω 。
知识点二 并联电路电阻的特点
如图2,解:根据欧姆定律:I1= ,I2= ,I = ,由于I=I1+I2,因此=  +
又因为并联电路各支路两端的电压相等,
即:U=U1=U2,可得: = , I1:I2= = 。
点拨:(1)   (2) 横截面积 , 小 ,(3) = ; 反
【例2】( C )【例3】 1:1 , 2:3 。  3:2 , 1:1 。
【例4】 5 Ω; 0.5 A, 0.3 A, 3.125 Ω; 0.3 A, 13.3  Ω。
三、课堂检测:
1. C 2. D
3. 1:2 ; 2:1 。
4.解:(1)当S1闭合,S2断开时,滑片P在a端,电路为R1的简单电路,
电源电压:U=IaR1=0.6A×20Ω=12 V;
(2)当S1闭合,S2断开时,滑片P在b端,R2接入电路的电阻最大,R1两端的电压:U1=U-U2=12 V-8 V=4 V, Ib==40 Ω;
(3)当S1、S2均闭合,且滑片P在a端时,R1与R3并联,由图乙可知,当R3两端的电压U3=6 V时,通过的电流I3=0.3 A, R3==20 Ω,
I'3==0.6 A
I=I1+I'3=0.6 A+0.6 A=1.2 A.
答:(1)电源电压为12 V;(2)滑动变阻器R2的最大阻值为40Ω;
(3)当S1、S2均闭合,且滑片P在a端时,电流表的示数为1.2A.
四、布置作业:
1.C 2. A  3. 1:1 , 2:3 , 2:5 。

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