资源简介

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17.4欧姆定律在串、并联电路中的应用
九年级物理全一册 ?人教版
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教学目标
一
01
掌知道串联电路电阻的特点；会利用欧姆定律及串联电阻的特点分析有关问题。
02
通过计算，学会解答电学计算题的一般方法，培养学生逻辑思维能力，培养学生解答电学问题的良好习惯。
课堂引入
二
回顾一下
欧姆定律
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。
数学表达式
欧姆定律的应用
a. 求电压
b. 求电阻
I
=
__
R
U
R =
__
I
U
U=IR
课堂引入
二
串联电路中的电流、电压规律
（1）串联电路中各处的电流是相等的；
I=I1=I2=…=In
（2）串联电路中的总电压等于各部分
电路的电压之和。
U=U1+U2+…+Un
课堂引入
二
并联电路中的电流、电压规律
（1）并联电路中干路电流等于各支路电流之和；
I=I1+I2+…+In
（2）并联电路中各支路两端电压相等。
U=U1=U2=…=Un
欧姆定律在串联电路中的应用
三
串联电路中通过某个电阻的电流或串联电路的电流，等于电源两端电压除以各分电阻之和。
1. 串联电路中电流的计算
根据串联电路电流的规律可得，经过电阻R1和R2的电流相等，即I=I1=I2。电阻R1 两端的电压U1，R2两端的电压U2。根据串联电路电压的规律可得
U = U1 + U2，有
U = IR1 + IR2= I（R1 +R2）
可求得
????=????????1?+?????2
?
欧姆定律在串联电路中的应用
三
【实验目的】
探究两个电阻串联后的总电阻与各串联的各部分的阻值大小。
【猜想假设】
两个电阻串联以后，等同于增大了导体的长度，由于导体的电阻与长
度有关，导体越长电阻越大，所以此时总电阻应当比各个电路都大。
【实验器材】
电源（电压为6V）、(5Ω、10Ω、15Ω)的电阻各一个、电流表、开关、
导线若干。
2. 实验探究：串联电路中总电阻与分电阻的大小关系
欧姆定律在串联电路中的应用
三
【实验步骤】
(2) 将阻值为R1=5Ω和阻值为R2=10Ω的电阻串联在6V的电源上，闭合开关，记录电流表此时的示数。
(1) 将阻值为R=15Ω的一个电阻接在5V的电源上，闭合开关，记录电流表此时的示数。
S
A
R=15Ω
I=0.4A
S
R2=10Ω
R1=5Ω
A
I=0.4A
欧姆定律在串联电路中的应用
三
【分析论证】
· 在串联电路中，两个串联电阻R1和R2对电流的阻碍作用与一个电阻R对电流的阻碍作用是相同的。
· 串联电路的总电阻等于各串联电阻之和：R=R1+R2
S
A
R=15Ω
I=0.4A
S
R2=10Ω
R1=5Ω
A
I=0.4A
欧姆定律在串联电路中的应用
三
根据欧姆定律可得：
U1=IR1 U2=IR2 U=IR
根据串联电路电压可得：
U=U1+ U2　　，I=I1=I2
可得：
串联电路的总电阻等于各串联电阻之和。
3. 结论推导：串联电路中总电阻与各部分电阻的大小关系
I2
S
R2
R1
I1
U2
U1
U
R=R1+R2
欧姆定律在串联电路中的应用
四
【例1】如图所示，电阻R1为10Ω，电源两端电压为6V。开关S闭合后，求：当滑动变阻器R接入电路的电阻R3为20Ω时，通过电阻R1的电流I。
等效电路
解：根据题意画出等效电路图
电路图
欧姆定律在串联电路中的应用
三
串联电路电流的规律
U1=IR1　　U2=IR2
U=IR1＋IR2=I(R1+R2)
I=I1=I2
I=
U
________
R1+R2
=
6V
______________
10Ω+20Ω
=0.2A
串联电路电压的规律
U=U1＋U2
欧姆定律在串联电路中的应用
三
4. 串联电路的分压特点
根据串联电路电流特点可得： I1=I2
由欧姆定律可得：
U1=I1R1 U2=I2R2

　则：
=
__
U2
U1
__
R2
R1
I2
S
R2
R1
I1
U2
U1
U
串联电路中各电阻两端的电压与它们电阻的大小成正比。
欧姆定律在串联电路中的应用
三
日常生活中有很多用电器，需要将多节电池的正负极，首位相连的顺序串联起来使用。此时每节电池两端的电压，与电池组两端的电压之间有什么关系？
5. 干电池的串联
串联电池组两端的电压等于每节电池两端电压之和
U＝U1＋U2＋U3 ＋…
几个电阻串联后，总电阻会怎样变化呢？
变大
电阻串联后相当于增大了导体的长度，所以
串联电路的等效电阻大于各并联电阻。
R1
R2
R
等效电阻
R总＞R1
R总＞R2
思考一下
欧姆定律在串联电路中的应用
三
欧姆定律在并联电路中的应用
四
根据并联电路电压特点可知，定值电阻R1和R2
两端的电压相等 U1=U2，电源电压为U.
即U=U1=U2。
并联电路干路电流等于各支路电流之和，即并
联电路的总电流，即
1. 并联电路中总电流的计算
R1
R2
I
I1
I2
U
并联电路中干路电流等于各支路两端电压除以本支路电阻的和。
????=?????????+?????????=?????????????+ ????????????
?
欧姆定律在并联电路中的应用
四
2. 并联电路中的总电阻和分电阻的关系
由欧姆定律知：
I1=U1/R1 I2=U2/R2 I=U/R总
在并联电路中电流：
I=I1+I2 ，U=U1=U2
可得：
R1
R2
I
I1
I2
U
并联电路总电阻的倒数，等于各并联电阻的倒数之和。
=
R总
R1R2
________
R1+R2
__
__
1
R1
=
__
1
R总
1
R2
+
欧姆定律在并联电路中的应用
四
【例2】如图所示，电阻R1 、R2并联接入电路中。已知：R1 ＝10Ω，R1＝40Ω ,电源两端电压为12V。开关S闭合后，求：通过电阻R1的电流I1和电路的总电流I。
等效电路
解：根据题意画出等效电路图
电路图
欧姆定律在并联电路中的应用
四
根据并联电路电压的特点
U1=U2=U=12V
由欧姆定律得
I1=
U
______
R1
=
12V
__________
10Ω
=1.2A
I2=
U
______
R2
=
12V
__________
40Ω
=0.3A
I=I1+I2=1.2A+0.3A=1.5A
并联电路中的等效电阻？
欧姆定律在并联电路中的应用
四
电阻并联后相当于增大了导体的横截面积，所以
并联电路中的等效电阻小于各并联电阻。
等效电阻
变小
R1
R2
40Ω
10Ω
R
8Ω
几个电阻并联后，总电阻会怎样变化呢？
思考一下
欧姆定律在并联电路中的应用
四
根据并联电路电压特点知，各支路两端的　
电压相等，即U1=U2
因为 U1= I1R1 U2= I2R2
即 I1R1= I2R2
则：
3. 并联电路的分流特点
并联电路中，各支路的电流与支路电阻的大小成反比。
__
__
R1
R2
=
I1
I2
R1
R2
I
I1
I2
U
电路的动态分析
五
热敏电阻
气敏电阻
光敏电阻
光照使光敏电阻的阻值迅速下降。
N型在检测时阻值随气体浓度的增大而减小；P型阻值随气体浓度的增大而增大。
正温度系数热敏电阻器的电阻值随温度的升高而增大，负温度系数热敏电阻器的电阻值随温度的升高而减小。
电路的动态分析
五
温室大棚
电路的动态分析
五
如何利用这个热敏电阻设计高温报警电路呢？
思考一下
电路的动态分析
五
电路的动态分析
五
电源两端电压恒定不变,当滑动变阻器的滑片P向左移动时,问：电路中的电流I、电阻R1两端的电压U1、电阻R2两端的电压U2如何变化?
滑片P向左移
局部
R2
整体
局部
I=
U
_____
R
U1=IR1
I总
U2=U－U1
R总
U1
U2
电路的动态分析
五
我国刑法规定：
酒驾：血液中每百毫升酒精含量大于等于20mg，小于80mg为饮酒驾驶.
醉驾：血液中每百毫升酒精含量大于等于80mg为醉驾.
直接吹
0mg/100mL
100mg/100mL
通过酒精棉签吹
酒精检测仪
电路的动态分析
五
酒精气体浓度变大
报警
拒绝酒驾
局部
R2
整体
R总
I=
Ｕ
_____
R
I总
整体
气敏电阻的阻值随酒精气体浓度的增大而减小
随堂练习
六
练一练
1.电路中有一根电阻丝，若要使电路中的电阻变大，可以采取的方法是（　　）
A．串联一根相同的电阻丝
B．并联一根相同的电阻丝
C．增大电路两端的电压
D．减小通过电路中的电流
A
随堂练习
六
2．一个阻值为1Ω的电阻与一个阻值为5Ω的电阻并联后，其总电阻（　　）
A．大于5Ω
B．大于1Ω、小于5Ω
C．等于1Ω
D．小于1Ω
D
随堂练习
六
3.a、b为两段材料、长度均相同，但横截面积不同的电阻丝。将它们按如图所示串联在电路中，则下列选项正确的是（　　）
A．电阻丝a的阻值较大
B．电阻丝a两端的电压较大
C．流过电阻丝a的电流较大
D．两电阻丝串联后，总阻值变大
D
随堂练习
六
4.有两只定值电阻分别标有“2A10Ω”和“1A5Ω”字样，若把它们串联起来使用，则电路两端允许加的最大电压是（　　）
A．10V
B．15V
C．30V
D．25V
B
随堂练习
七
5.如图所示是小红测定小灯泡电阻的电路图，当闭合开关S时，发现灯L不亮，电流表、电压表均无示数。若电路故障只出现在灯L和变阻器R中的一处，则下列判断正确的是（　　）
A．灯L短路
B．灯L断路
C．变阻器R短路
D．变阻器R断路
D
随堂练习
六
6.如图所示，电源电压恒定。当开关S1、S2闭合，甲、乙两表均为电压表时，两表示数之比U甲：U乙＝5：1，R1与R2的连接方式是_______联，则R1：R2＝________；当开关S1闭合、S2断开，甲、乙两表均为电流表时，两表的示数之比为
I甲：I乙＝_________。
串
4：1
4：5
课堂小结
七
欧姆定律在串、并联电路中的应用
串联电路中，电阻越串越大，
并联电路中，电阻越并越小。
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
动态电路分析

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