初中物理人教版（2024）九年级全册（2024）第4节 欧姆定律在串、并联电路中的应用教课课件ppt

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第十七章 欧姆定律核心素养目标科学态度与责任：严谨的科学态度，养成规范使用电表、记录数据的习惯，培养安全意识与责任意识，联系实际应用。科学探究：理解“等效替代法”测量总电阻的实验设计思想，通过实验探究总电阻与分电阻的定量关系，验证公式的普适性。科学思维：模型构建与推理能力，通过动态电路分析，推断电流、电压的变化规律，定量计算能力，规范解题步骤。物理观念：理解串联电路总电阻公式：R总 = R1 + R2 + …，明确串联增大总电阻的物理本质；理解并联电路总电阻公式：1/R总 = 1/R1 + 1/R2，理解并联减小总电阻的原因；利用欧姆定律进行串并联电路中电流、电压、电阻分析计算。课堂引入 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= IR公式：2．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3．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新知探究1.实验：用“伏安法”探究串联电路中电阻的规律.实验原理：R＝U/I实验器材：实验电路图：一、串联电路中欧姆定律的应用实验结论：在误差允许范围内，5Ω、10Ω的电阻、电流表、电压表、开关、学生电源、滑动变阻器各1个，导线若干.新知探究2.理论推导由欧姆定律可知：U1=IR1 U2=IR2 U=IR串联电路中有： U=U1+ U2所以 IR=IR1+IR2结论：串联电路的总电阻等于各串联电阻之和R=R1+R2R电阻串联相当于增大了导体的长度，所以串联电路的总电阻比任何一个分电阻都要大．一、串联电路中欧姆定律的应用新知探究3.串联分压串联电路中，电阻阻值之比等于电阻两端电压之比串联电路电流一定，I=I1=I2一、串联电路中欧姆定律的应用串联电阻等流分压，大电阻分压高。新知探究一、串联电路中欧姆定律的应用例题1.为开展科技活动，某同学设计了一个用开关 S2 控制电阻为R1的电阻器 两端电压的工作电路，如图17.4-1所示，电源电压为18V。已知通过电阻为R1的电阻器的电流与其两端电压的关系如图17.4-2所示。（1）电阻 R1是多少？ （2）闭合开关S1，要使开关S2 断开时电阻为R1的电阻器两端的电压变为16 V，另一个电阻器的电阻R2应为多少？例题解答随堂演练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:(1)当滑动变阻器R接入电路的电阻R2 为50Ω时，通过电阻R1电流I；(2) 当滑动变阻器接入电路的电阻R3 为20Ω时，通过电阻R1的电流。解：(1)如图所示，根据串联电路电流的规律：I=I1=I2 R1两端的电压：U1=IR1；R2两端的电 压：U2=IR2。 根据串联电路电压的规律U=U1+U2， 有U =IR1+IR2=I(R1+R2) (2)同(1)的分析一样，可求得R3、 R1串联时，电路中的电流可见，当串联电路中的一个电阻改变时，电路中的电流及另一个电阻两端的电压都会随之改变。新知探究实验电路图：实验结论：1.实验探究：用“伏安法”探究并联电路中电阻的规律.二、并联电路中欧姆定律的应用新知探究2.理论推导：因为R1、R2是并联的，所以有:电压：U=U1=U2；电流：I=I1+I2根据欧姆定律：所以：并联电路总电阻的倒数，等于各个并联电阻的倒数之和。电阻并联相当于增大了导体的横截面积。总电阻比任何一个分电阻都小。例题解答例题解答随堂演练2.如图所示，电阻R1为10Ω，电源两端电压为12V。开关S闭合后，求: (1) 当滑动变阻器R接入电路的电阻R2为 40 Ω时， 通过电阻R1的电流 I1 和电路的总电流I; (2) 当滑动变阻器接入电路的电阻R2为 20 Ω时，通过电阻R1的电流I1＇和电路的总电流 I。解：(1)根据并联电路电压的特点，电阻R1和R2两端的 电压均等于电源两端电压：U=12V 由欧姆定律得通过电阻R2的电流：所以总电流 I=I1+I2=1.2A+0.3A=1.5A随堂演练(2)同理可求得：通过电阻R3的电流所以总电流 I＇=I1＇+I2＇=1.2A+0.6A=1.8A(2) 当滑动变阻器接入电路的电阻R2为 20 Ω时，通过电阻R1的电流I1＇和电路的总电流 I。 可见， 当并联电路中的一个支路的电阻改变时，这个支路的电流会变化，干路电流也会变化，但另一个支路的电流和电压不变。课堂小结串、并联电路电流、电压、电阻的规律总结：R总＝R1＋R2课堂练习1.如图所示，电源电压不变，R0为定值电阻，R为滑动变阻器，当滑片P向右移动时，电流表和电压表的示数变化情况是（　　）A.电流表示数减小，电压表示数减小B.电流表示数增大，电压表示数增大C.电流表示数减小，电压表示数增大D.电流表示数增大，电压表示数减小A2.如图所示，电源电压不变，闭合开关S后，滑动变阻器的滑片P自中点向b端移动的过程中，下列关于电表示数变化情况判断正确的是（　　）A．电流表A1 变小，A2变小，电压表V不变B．电流表A1变小，A2不变，电压表V不变C．电流表A1变小，A2变小，电压表V变大D．电流表A1不变，A2变大，电压表V变小B