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(共38张PPT)
第4节 欧姆定律及其应用
（第1课时）
浙教版八年级科学上册
第三章 电路探秘
学习目录
电路分析与应用
1
学习目标
科学观念
科学思维
掌握串联和并联电路中电流、电压及电阻的规律，建立电路整体与局部关系的系统性科学观念。
能利用欧姆定律分析简单电路中的电流、电压和电阻变化规律，强化逻辑推理和定量分析的科学思维。
实践探索
设计并实施电路分析任务（如故障排查、电路优化），通过动手实践深化对欧姆定律的理解与灵活应用。
态度责任
通过实验测量和数据分析，尊重客观数据，避免主观臆断，养成严谨求实的科学态度；在小组合作中分工协作完成实验任务，培养团队合作精神和科学探究的责任意识.
课堂导入
生产和生活中，常会遇到一个电源给多个用电器供电的情况。例如，教室里的电源必须同时给几盏日光灯和多个插座供电。那么,这些用电器是怎样连接的呢 不同的连接方式，其电路有什么不同的特点呢
PART 01
电路分析与应用
新知讲解
1.串联电路
(1)电流特点
串联电路中电流处处相等，即I=I1=I2=…=I。
(2)电压特点
串联电路中，总电压(电源电压)等于各用电器两端电压之和，即U=U1+U2+…+Un。
一、电路分析与应用
一、电路分析与应用
(3)电阻特点
如图甲所示，R1和 R2串联接入电源电压为 U的电路中，电流表的 示数为I 。如图乙所示，把电阻R 接到电源电压为U的电路中，电 流表的示数也为I 。则图乙中电阻R 的效果与图甲中R1和 R2串联 的效果相同，故R 等于R1和 R2串联后的总电阻。
一、电路分析与应用
提出问题:
两电阻串联后，电路的总电阻R与电阻R,、R 之间有什么关系
分析推导:
①由欧姆定律知，在图甲中U=IR,U=IR,在图乙中U=IR;
②由串联电路中总电压与分电压的关系知， U=U+U2,即IR= IR1+IR1 ;
③因串联电路中电流处处相等，即I=I1=I2,得IR=IR1+IR2= I(R1+R2),故R=R1+R2
归纳总结:
如果电路中有n个电阻串联，则可以推出R=R1+R2+…+R, 即串联电路的总电阻等于各部分电阻之和
一、电路分析与应用
(4)串联电路中电阻的分压作用
如图所示，R1与 R2串联，根据欧姆定律 可 得U1=IR1,U2=IR2
所以
即串联电路中各部分电路两端的电压与其电阻成正比。
一、电路分析与应用
拓展培优
利用串联分压分析“探究电流与电阻的关系”实验中滑动变阻器的滑片的移动方向如图，根据串联分压得
实验中控制电阻R 两端的电压不变即是定值当把原来的电阻换成一个阻值更大的电阻时,即R增大,为使等式仍成立，则R'应增大,即应将滑动变阻器接入电路的阻值调大。
1.如果取下图3.4-5中的灯泡L.另一个灯泡L 会亮吗
答：取下灯泡 L1, 另一个灯泡 L2不会亮。因为串联电路中电流只有一条路径，取下灯泡L1, 电路就在灯泡L1处断路，电路中没有电流通过， 故灯泡L2不会亮。
2.为什么串联电路中各处电流都相等 为什么两个电阻串联后的总电阻比任何一个分电阻大 你能用类比方法解释吗
答：因为串联电路中电流只有一条路径，所以在这一条路径的各处电流大 小都相等。用水流类比： 一段没有支流的河流，如果不考虑水量的损 失，则在河流中任何一处的水流量都相等。将两个电阻串联，相当于增加了电阻的长度。在其他条件相同时，导体越长，电阻越大，因此，串联后的总电阻比任何一个分电阻都大。
例题1 一个小灯泡正常发光时，两端的电压是 2.5 V，通过的电流为0.2 A。现用一个电压为 4.5 V 的电源对其供电，为了使小灯泡能正常发光，需要串联一个多大的电阻？
课题练习
在如图所示的电路中，电源电压为6 V, 电 阻 R 的阻值为4Ω,闭合开关S后，电压表示数为2V, 则电流表的示数为 A, 电 阻R2的阻值为 Ω。
课堂练习
2.并联电路
(1)电流特点
并联电路中，干路电流等于各支路电流之和，即I=I1+I2+…+In。
(2)电压特点
并联电路中,各支路两端的电压相等,且等于干路上的电压,即
U=U1=U2=…=Un.
一、电路分析与应用
一、电路分析与应用
拓展培优
(1)若并联电路中有多个电阻并联，则并联电路的总电流I=I1+I2+...+In
(2)当干路上有用电器时，如图，R 在干路中，R 与R 、R 与R 均为串联关系，此时电源电压U= U +U 或 U=U +U ;R 与 R 是并联关系，则 U =U 仍然成立，即并联电路中各支路两端的电 压仍相等，但不等于电源电压。
(3)电阻特点
如图甲所示，R1与 R2 并联 接入电源电压为 U 的电路 中，电流表的示数为I。
如图乙所示，把电阻R 接在电源电压为 U 的电路中，电流表的示数也为I 。
则图乙中电阻R 的效果与图甲中R 、R 并联的效果相同，故R 为 R 、R 并联后的总电阻。
一、电路分析与应用
一、电路分析与应用
提出问题:
两电阻并联后，电路的总电阻R与电阻R,、R 之间有什么关系
分析推导:
一、电路分析与应用
归纳总结:
如果电路中有n个电阻并联，则可以推出+...+
即并联电路的总电阻的倒数等于各并联电阻的倒数之和
一、电路分析与应用
教材深挖:
(1)并联电路每增加一个支路，都相当于增大一次导体的横截面积，并联 电路的总电阻就会减小。
(2)在只有两个电阻R 、R 并联时
(3)若有n 个阻值相同的电阻R。并联，则...+
一、电路分析与应用
(4)并联电路中电阻的分流作用
如图所示，R1与 R2并联。根据欧姆定律可知
所以
即并联电路中，通过各支路的电流与其电阻成反比。
为什么并联电路的干路电流等于两个支路的电流之和 你能用类比的方法来解释吗
答：因为并联电路的干路电流在分支点发生分流，所以干路电流等于各支路电流之和。用水流类比：一段河流在某处分成两条支流，如果不考 虑水流量的损失，则河流的主道中的水流量等于两条支流的水流量之和
1.家用电器是采用串联连接方式还是并联连接方式 用什么证据分析判断
答：家用电器是采用并联的连接方式，因为各用电器之间互不影响。
2.在并联电路中，如何理解小电阻的支路上反而电流大 并联后的总电阻反而比任何一个分电阻小 可以用类比方法解释吗
答：并联电路中各支路两端的电压相等，由欧姆定律可知，电阻越小则电流 越大。把几个电阻并联，相当于增加了电阻的横截面积。在其他条件 相同时，导体的横截面积越大，电阻越小，所以并联后的总电阻比任何 一个分电阻都小。
例题 2 实验室的某种电流表的线圈电阻为100Ω，允许通过的最大电流为0.01A。现在要把该电流表接在电流为1A 的电路中，需要在该电流表两端并联一个多大的电阻才能保证电流表安全工作？
课题练习
答：需要在电流表两端并联一个阻值为1Ω的电阻。
PART 02
常见故障分析
新知讲解
一、电路分析与应用
在 实 验 中 出 现 电 路 故 障 后 要 先 断 开 开 关 ， 再 分 析 查 找 故 障 原 因 ， 常见的故障及其现象如下表。
实验电路图 故障(有且仅有一处) 现象 电压表 电流表
电流表被短接 有示数 无示数
电流表处断路 无示数 无示数
电压表被短接 无示数 有示数

电压表处断路 定值电阻被短接 无示数 有示数，且 示数偏大
定值电阻处断路 有示数且接近电源电压 无示数
电压表串联在电路中 滑动变阻器上面两个 接线柱接入电路 移动滑片，电表示数均不变， 电压表示数接近电源电压 滑动变阻器下面两个 接线柱接入电路 移动滑片，电表示数均不变 PART 03
课堂总结
课堂总结
PART 04
练习与应用
导体甲、乙、丙分别连接成三个电装置，如图所示。三个导体均由相同的材质组成，导体甲的长度为Lcm,截面积为Acm2；导体乙的长度为2Lcm,截面积为Acm2；导体丙的长度为Lcm,截面积为2Acm2．若电路中连线及安培计的电阻、电池内电阻忽略不计，导体甲、乙、丙所连接的电路装置中，流经三导体的电流值分别为I甲、I乙、I丙，其大小关系为下列何者（　　）
A．I甲＞I乙＞I丙 B．I乙＞I甲＞I丙
C．I丙＞I甲＞I乙 D．I丙＞I乙＞I甲
练习与应用
练习与应用
小科学习了关于电的基础知识后，连接了如图所示的电路，电源电压不变，闭合开关后，当滑动变阻器的滑片P向右移动时，下列说法正确的是（　　）
A．电压表V的示数变小
B．电流表A1的示数不变
C．当滑片P滑到最右端时，L与R串联
D．电流表A2的示数不变
练习与应用
如图所示的电路，闭合开关后两灯均不发光且电流表、电压表示数均为零。现将两灯泡位置互换后再次闭合开关，电流表示数仍为零，电压表指针明显偏转。根据以上信息判断该电路故障可能为（　　）
A．L1断路、L2断路 B．L1断路、L2通路
C．L1通路、L2断路 D．L1短路、L2断路
练习与应用
【答案】B
【解答】解：由图可知两只灯泡串联，电压表测量L2两端的电压；
闭合开关，两只灯泡都不亮，电流表无示数，说明电路中有断路故障；电压表无示数，说明电压表两接线柱到电源的正负极之间有开路，即可能是灯L1断路，也可能是L1、L2同时断路；
将电灯L1、L2的位置对调，闭合开关，电流表无示数，说明电路中仍然有断路故障；电压表有示数，说明此时电压表两接线柱到电源的正负极之间是通路，所以灯L2、电流表、开关都是完好的，则故障是灯L1断路。
故选：B。
如图，闭合开关，灯泡不亮。在闭合开关且不拆开导线的情况下，将M接电源“+”极，N依次试触E、F、G接线柱，发现电压表示数前两次为零，第三次接近3V。若故障只有一个，则可能是（　　）
A．电源没电 B．开关断路 C．灯泡断路 D．灯泡短路
练习与应用
【答案】B
【解答】在闭合开关且不拆开导线的情况下，将M接电源“+”极，N依次试触E、F、G接线柱，发现电压表示数前两次为零，第三次接近3V，且故障只有一个。
N接G时电压表有示数，即断路在电压表并联的两点之间；N接E、F时，电压表无示数，说明断路在电压表并联的F点之外，所以可以判定断路在F点和G之间的电路上，则开关断路。
故选：B。
PART 05
提升训练
小余以两节串联的干电池为电源，用若干定值电阻和一只电压表来“探究串联电流电压的特点”，实验电路如图所示，测得实验数据如表。
提升训练
序号 R1/Ω U1/V R2/Ω U2/V R总/Ω Uab/V
1 5 1.1 5 1.1 10 2.2
2 5 0.8 10 1.6 15 2.4
3 4 0.5 16 2.0 20 2.5
4 5 0.6 15 1.9 20 2.5
5 8 1.0 12 1.5 20 2.5
（1）分析实验数据，除了能得到Uab=U1+U2的规律外，还能发现：①U1、U2与R1、R2之间存在以下关系：U1：U2= （用R1、R2表示）。
②当R总不变时，ab两端的电压Uab大小不变，当R总发生变化时，Uab大小 （填“会”或“不会”）变化。
（2）当R1和R2的阻值为都为5Ω时，求通过R1的电流。
（3）断开开关S，拆除R1、R2，将R3=20Ω，R4=20Ω并联接到ab之间，闭合开关S。求ab两点之间的电压。
提升训练

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