第4节 欧姆定律在串、并联电路中的应用.pptx

第十七章 欧姆定律 第4节 欧姆定律在串、并联电路中的应用 人教 版 九年级 物理 上册 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 数学表达式 I = U R R = U I U = IR 变形公式 U R I （ 1 ）串联电路中的电流处处相等； I = I 1 = I 2 （ 2 ）串联电路中的总电压等于各部分电路两端电压之和。 U = U 1 + U 2 2 ．串联电路中的电流、电压规律 R 2 U I R 1 U 1 U 2 I 2 I 1 I 1 I I 2 R 2 R 1 U （ 1 ）并联电路干路中的电流等于各支路中的电流之和； I = I 1 + I 2 （ 2 ）并联电路中各支路两端电压相等。 U = U 1 = U 2 3 ．并联电路中的电流、电压规律 1. 会用欧姆定律，结合串、并联电路中电流、电压、电阻的特点，解决一些综合性的问题。 2. 通过计算，学会解答电学计算题的一般方法，培养逻辑思维能力、解答电学题的良好习惯。 等效电路 R R 1 R 2 甲图 乙图 电压相同 电流相同 甲、乙两电路中， 电压和电流均相同 。对电路中的电流而言，乙图中的电阻 R 产生的效果与甲图中两个电阻 R 1 和 R 2 产生的效果相同，我们把电阻 R 叫做 R 1 和 R 2 的 等效电阻 ，也叫 总电阻 。 由 欧姆定律 得： U 1 = I 1 R U 2 = I 2 R 2 U = IR 由 串联电路 可知： U =U 1 +U 2 即： IR=I 1 R 1 +I 2 R 2 可得： R=R 1 +R 2 串联电路的总电阻等于各电阻之和。 结论： R 2 U I R 1 U 1 U 2 I 2 I 1 U I R 等效于 又因为 I = I 1 =I 2 知识点 1 串联电路中的电阻特点 ①若电路中有多个电阻串联，则 ② 若 n 个阻值都为 R 0 的电阻 串联 ，总电阻 R = nR 0 ③ 串联电阻的总电阻比任何一个分电阻都大 相当于增加了导体的长度 R=R 1 +R 2 +… 例题 1 如图所示，电阻 R 1 为 10Ω ，电源两端电压为 6V 。开关 S 闭合后，求（ 1 ）当滑动变阻器 R 接入电路的电阻 R 2 为 50 Ω 时，通过电阻 R 1 的电流 I ；（ 2 ） 当滑动变阻器接入电路的电阻 R 3 为 20 Ω 时，通过电阻 R 1 的电流 I ＇。 =10 Ω R 2 =50Ω 解： (1) 当 R 2 =50Ω 时，电路中的总电阻： R 总 = R 1 + R 2 =10Ω+50Ω=60Ω. 通过电阻 R 1 的电流 I = (2) 当 R 3 =20Ω 时，通过电阻 R 1 的电流 I ＇= R 3 =20Ω 1. 交警使用的某型号酒精测试仪的工作原理如图 所示。电源电压恒为 9V ，传感器电阻 R 2 的电阻值 随酒精气体浓度的增大而减小，当酒 精气体的浓度为 0 时， R 2 的电阻为 80Ω 。使用前要通过调零旋钮（即滑 动变阻器 R 1 的滑片）对测试仪进行调 零，此时电压表的示数为 8 V 。求： （ 1 ）电压表的示数为 8V 时，电流表的示数为多少？ （ 2 ）电压表的示数为 8V 时，滑动变阻器 R 1 的电阻值为多少？ （ 3 ）调零后， R 1 的电阻保持不变 . 某驾驶员对着测试仪吹气 10s ，若电流表的示数达到 0.3A ，表明驾驶员醉驾，此时电压表的示数为多少？ 解： （ 1 ）电流表的示数： （ 2 ）电路的总电阻： R 1 的电阻： R 1 = R - R 2 =90 Ω -80 Ω =10 Ω. （ 3 ） R 1 的电压 ： U 1 ＇ = I ＇ R 1 =0.3A × 10 Ω=3V. 电压表的示数 ： U 2 ＇ = U - U 1 ＇ = 9V- 3V=6V. U 2 =8V =80 Ω U =9V R 2 U I R 1 U 1 U 2 I 2 I 1 串联电路中的分压特点 由 U 1 = I 1 R 1 、 U 2 = I 2 R 2 、 I 1 = I 2 可得： U 1 : U 2 = R 1 : R 2 拓展： 多电阻串联 U 1 : U 2 : = R 1 : R 2 : … … 串联电路中，各导体两端的电压比等于导体的电阻比。 滑动变阻器阻值减小时，分得电压减小，同时，定值电阻两端电压则增大。 2. 在图所示的电路中 , 电源电压不变 , 开关闭合后 , 滑动变阻器的滑片向右移动时 , 三个电表示数的变化情况是 ( 　　 ) A . A 的示数变小 ,V 1 的示数不变 ,V 2 的示数变小 B . A 的示数变大 ,V 1 的示数变大 ,V 2 的示数变小 C . A 的示数变小 ,V 1 的示数不变 ,V 2 的示数变大 D . A 的示数变大 ,V 1 的示数变大 ,V 2 的示数变大 R L C 3. 如图甲所 示 ， R 1 为定值 电阻 ， R 2 为滑动 变阻器 ， 电源电压 恒定。闭合开关 S ， 调节 滑动变阻器滑 片 ， R 1 、 R 2 两端的电压 U 1 、 U 2 与电流 I 的变化关系图象如图所 示 ， 其中 正确的 是 ( 　　 ) B 例题 2 一个小灯泡的电阻是 8 欧，正常工作时的电压是 3.6 伏，现在要把这盏灯直接接在 4.5 伏的电源上能行吗？应该 _____ 联一个多大的电阻？ 解： ( 方法一 ) U R = U - U L =4.5V-3.6V=0.9V 串 R U L U L =4.5V =3.6V R L =8Ω =? U R I 解： ( 方法二 ) R U L U L =4.5V =3.6V R L =8Ω =? I R 总 R U L U L =4.5V =3.6V R L =8Ω =? U R 解： ( 方法三 ) U R = U - U L =4.5V-3.6V=0.9V. I 1 I I 2 R 2 R 1 U U I R 等效于 I 由 并联电路 可知： I = I 1 + I 2 即： 又因为 U = U 1 =U 2 可得： 结论： 并联电路的总电阻的倒数等于各电阻倒数之和。 由 欧姆定律 得： 知识点 2 并联电路中的电阻特点 ①若电路中有多个电阻 并联 ，则 ② 若 n 个阻值都为 R 0 的电阻 串联 ，总电阻 R = ③ 两电阻并联 时： 推导： ＜ ＝ R 1 即 R ＜ R 1 同理， R ＜ R 2 并联电阻的总电阻比任何一个分电阻都小 相当于增加了导体的横截面积 4. 如图所示，如果 R 1 ＜ R 2 ，则图中电阻的四种不同接法，其总电阻最小的是（　　） A B C D B 5. 教室中的日光灯全亮时与只亮一两只时相比，电阻要 _______ （大/小），这是因为教室中的灯是 _______ （串联/并联）的连接方式，这种连接方式相当于增加了导体的 _____________ 。 小 并联 横截面积 例 有 两个可变电阻，开始时阻值相等，都为 R ，现将其中一个电阻的阻值增大，将另一个电阻的阻值减小，则两个电阻并联后总电阻将（　　） A．一定大于 R B．一定等于 R C．一定小于 R D．以上结果都有可能 C 连接中考 例 一 根粗细均匀的金属导线其电阻值为 R ，将其剪成相等的两段后，再进行并联，则并联后的电阻值为（　　） A．2 R B． R C． D． D 连接中考 并联电路中的分流特点 并联电路中，各支路的电流比等于电阻的倒数比。 阻值大的支路分得的电流小。 I 1 I I 2 R 2 R 1 U 由 可得： I 1 : I 2 = : 拓展：多电阻并联 I 1 : I 2 : = ： : … … 8. 在 如图所示的电路中，闭合开关S，电流表A 1、 A 2 的示数之比为 I 1 ： I 2 =2：1，则电阻之比为 R 1 ： R 2 = ________ ， 电流表A 1 、A 3 的 示数之比为 I 1 ： I 3 = _________ 。 1：2 2：3 连接中考 1 . 如今 已是电气化时代，小芳同学回到家中会同时使用多种家用电器。当她每多接通一个家用电器，家庭电路的总电阻 __________ 。（选填“变大”或“变小”） 变小 基础巩固题 2 . 两 个标有“5Ω 1A“和“10Ω 0.6A”的定值电阻，将它们串联起来使用时等效电阻为 _______ Ω，电源电压最多为 ________ V；若将它们并联时干路电流最大是 _______ A。 15 9 1.5 基础巩固题 3. 如图所示，V 1 、V 2 是两个相同的双量程电压表（量程为“0～3V”和“0～15V”）。当电路正常工作时，两表指针偏转角度相同，则电压 表V 2 所用的量程是 _________ ， 灯L 1 与灯L 2 的电阻之比 R 1 ： R 2 = ________ 。 0～15V 1：4 基础巩固题 4 . 如 图所示，电源电压保持不变，开关S闭合后，灯L 1 和L 2 都正常发光，甲、乙两个电表示数之比为4： 3。此时 灯L 1 和L 2 的 电阻之 比为（　　） A．1：3 B．3：1 C．3：4 D．4：3 A 基础巩固题 5 . 如 图所示， R 0 为定值电阻， R 1 为滑动变阻器，A 1 ，A 2 为实验室用电流表（接线柱上标有“-”，“0.6”，“3”），闭合开关后，调节滑片P。使两电流表指针所指位置相同。下列说法正确的是（　） A．电流表A 1 与A 2 的示数之比为1：4 B．通过 R 0 与 R 1 的电流之比为4：1 C． R 0 与 R 1 两端的电压之比为1：4 D． R 0 与 R 1 的阻值之比为4：1 D 甲 、乙两地相距40km，在甲、乙两地之间沿直线架设了两条输电线，已知每条输电线每千米的电阻为0.2Ω。现输电线在某处发生了短路，为确定短路位置，抢修员进行了如下操作：在甲地利用电源（电压恒为6 V ）、定值电阻 R 0 （阻值为20Ω）、电压表（量程为0～3V）以及开关等与输电线组成了一个检测电路（如图所示， 电压表未画出） ：闭合开关后，电压表示数为2V；解答如下问题： （1）根据题意判定电压表的连接位置，将它接入检测电路； （2）计算出短路位置离甲地的 距离。 能力提升题 （2） 解： 由题知，闭合开关后，电压表示数为 2V ，即 U 线 =2V ，由串联电路的电压特点可得，电阻 R 0 两端的电压： U 0 = U - U 线 =6V-2V=4V ，因串联电路的电流处处相等，则电路中的电流： 由 可得，甲地到短路位置两输电线的总电阻：   根据题意可得，甲地到短路位置两输电线的总长度： 因两条输电线是并排架设的，所以短路位置离甲地的距离： 作业 内容 教材作业 完成课后 “ 动手动脑学物理 ” 练习 自主安排 配套练习册练习