人教九年級上冊物理《歐姆定律在串 并聯(lián)電路中的應用》教學課件

第十七章*第4節(jié)歐姆定律在串、并聯(lián)電路中的應用物理觀念1.理解等效電阻的物理意義；2.能根據(jù)串、并聯(lián)電路中電壓及電流的規(guī)律，利用歐姆定律得到串、并聯(lián)電路中電阻的規(guī)律?？茖W思維1.通過利用歐姆定律的計算，進一步培養(yǎng)學生邏輯思維能力；2.應用串、并聯(lián)電路中電壓、電流及電阻規(guī)律，結合歐姆定律解決實際問題；3.通過歐姆定律的應用，使學生學會由舊知識向新問題的轉化，培養(yǎng)學生應用知識解決問題的能力?？茖W探究通過實驗探究，使學生認識總電阻和原分電阻之間的“等效替代”關系?？茖W態(tài)度與責任通過對串、并聯(lián)電路中電阻規(guī)律的探究，激發(fā)學生的探究熱情，提高學生將物理知識應用到生活實際的能力。重點難點1.我們已經知道串聯(lián)電路中的總電壓和各部分電壓的關系，也知道了并聯(lián)電路中的總電流和各支路電流的關系。那么，串聯(lián)和并聯(lián)電路的總電阻和各部分電阻之間是否也存在什么關系呢？2.如果你的隨身聽不響了，檢查后發(fā)現(xiàn)有一個200

Ω的電阻燒壞了，需要更換。但是你手邊又只有幾個400

Ω和幾個100

Ω的電阻，能否用它們組合起來，使組合的電阻相當于一個200

Ω的電阻呢?小組討論并提出幾種猜想性的方案，需要通過實驗探究判斷方案是否可行。3.演示實驗：對比一盞燈單獨接入電路和兩盞燈串聯(lián)接入電路，發(fā)現(xiàn)串聯(lián)時，燈泡變暗，由此現(xiàn)象可以推理得出什么結論？思考并回答：后一種情況下電路中的總電阻變大了。1.提出問題：電阻串聯(lián)后總電阻變大還是變小?如何通過實驗探究？2.演示實驗對比單個電阻和兩電阻串聯(lián)接入電路時電流表示數(shù)。任務一、了解串聯(lián)電路的總電阻觀察實驗現(xiàn)象，發(fā)現(xiàn)兩個電阻串聯(lián)接入電路時，電流表示數(shù)變小，說明總電阻變大了?？偨Y規(guī)律，電阻串聯(lián)總電阻變大相當于增加了導體的長度。任務一、了解串聯(lián)電路的總電阻假設有一個電阻可以代替串聯(lián)的電阻而不影響電路的效果，我們就稱這個電阻是串聯(lián)電路的總電阻。這里用到的方法是“等效替代法”，請問如何判斷“等效”？任務一、了解串聯(lián)電路的總電阻回答：可以用電流表示數(shù)判斷，即當總電阻接入電路時，電流表示數(shù)如果和原來相同，則判斷效果相同。任務一、了解串聯(lián)電路的總電阻演示時，電阻R1和R2阻值分別是5

Ω和10

Ω，猜想：總電阻可能是多少？猜想：總電阻為15Ω。將15

Ω接入電路，發(fā)現(xiàn)電流表示數(shù)確實相同，試推斷：串聯(lián)的總電阻與分電阻滿足什么數(shù)量關系？判斷：串聯(lián)總電阻R總=R1+R2。任務一、了解串聯(lián)電路的總電阻運用理論推導加以證明。由歐姆定律可得：U總=I總R總，U1=I1R1,U2=I2R2；串聯(lián)電路：U=U1+U2；所以I總R總=I1R1+I2R2，可得：R總=R1+R2。任務一、了解串聯(lián)電路的總電阻結論：兩個串聯(lián)電阻的總電阻等于各分電阻之和。進一步推理：如果有n個電阻串聯(lián)R總=R1+R2+R3+……+Rn。如果n個電阻R0都相同，R總=nR0任務一、了解串聯(lián)電路的總電阻隨講隨練一只燈泡兩端的電壓是3

V，能正常發(fā)光，此時的電阻是6

Ω。如果把這只燈泡接到電壓為9

V的電源上，電路中應串聯(lián)一個多大的電阻，燈泡才能正常發(fā)光？

任務一、了解串聯(lián)電路的總電阻隨講隨練分析思路：

解電路題時，需要先把題中描述的等效電路圖畫好。通過題中敘述可知，電源電壓高于燈泡正常發(fā)光所需要的電壓，因此需要串聯(lián)一個電阻分擔電源電壓。此電路是一個串聯(lián)電路。在等效電路中標出必要字母和數(shù)據(jù)。電路問題中，關鍵是解決各電阻的阻值問題。任務一、了解串聯(lián)電路的總電阻隨講隨練解法一：常規(guī)解法。任務一、了解串聯(lián)電路的總電阻隨講隨練解法二：通過串聯(lián)電路的電阻規(guī)律：R＝R1＋R2，計算出串聯(lián)電路總電阻，知道其中一個電阻阻值，再算出另一個電阻阻值，具體解法如下。Rx＝R總－RL＝18Ω－6Ω＝12Ω。任務一、了解串聯(lián)電路的總電阻隨講隨練解法三:

任務一、了解串聯(lián)電路的總電阻隨講隨練總結：電學中由于公式之間的互通性，因此一題多解常常出現(xiàn)，需要多加練習。一般來說，在題目中最方便快捷的方法就是比例法。任務二、了解并聯(lián)電路的總電阻【提出問題】幾個電阻并聯(lián)后的總電阻與各分電阻相比是變大還是變小了？【猜想與假設】導體兩端并在一起，相當于增大了橫截面積，所以總電阻可能會減小。

任務二、了解并聯(lián)電路的總電阻【設計并進行實驗】結合猜想設計實驗方案：先將一個電阻接入電路，記錄電流表示數(shù)，再并聯(lián)一個電阻，對比電流表示數(shù)，判斷總電阻變大還是變小。（1）演示實驗對比單個電阻和兩電阻并聯(lián)接入電路時電流表示數(shù)。

觀察實驗現(xiàn)象，發(fā)現(xiàn)兩個電阻并聯(lián)接入電路時，電流表示數(shù)變大，說明總電阻變小了。任務二、了解并聯(lián)電路的總電阻演示實驗時，并聯(lián)的兩電阻分別是10

Ω和20

Ω，記錄電流表示數(shù)為I，為了找到等效總電阻，將一個電阻箱接入電路，慢慢調節(jié)電阻箱，直到電流表示數(shù)仍為I，記錄電阻箱的示數(shù)。任務二、了解并聯(lián)電路的總電阻運用理論推導加以證明?？偨Y得出結論：兩個并聯(lián)電阻的總電阻的倒數(shù)等于各分電阻的倒數(shù)之和。推導計算兩個電阻并聯(lián)的總電阻，可使用公式：由歐姆定律可得：；并聯(lián)電路：I＝I1＋I2，U＝U1＝U2所以，可得：任務二、了解并聯(lián)電路的總電阻進一步推理：如果有n個電阻并聯(lián)，如果n個電阻R0都相同，R總=任務二、了解并聯(lián)電路的總電阻隨講隨練如圖所示電源電壓9V，電阻R1=6Ω，通過R1的電流是0.5A，干路中的電流是2A，求電阻R2的阻值和R1、R2的等效電阻。

任務二、了解并聯(lián)電路的總電阻分析思路：

初看此題，可以發(fā)現(xiàn)實質上這是一個混聯(lián)電路，超過初中電學的要求。但是仔細審題可以發(fā)現(xiàn)其實需要解決的問題都在并聯(lián)部分，和混聯(lián)無關，因此這道題可以看成一道并聯(lián)的題。由于滑動變阻器阻值不為0，因此電源電壓和并聯(lián)部分的電壓一定不同，題中告訴電源電壓值對解這道題沒有幫助，是一個迷惑條件。隨講隨練任務二、了解并聯(lián)電路的總電阻解法一:算出電阻兩端電壓和電流再算出電阻，具體解法如下。U＝I1R1＝6Ω×0.5A＝3V，I2＝I－I1＝2A－0.5A＝1.5A，隨講隨練任務二、了解并聯(lián)電路的總電阻解法二：利用并聯(lián)電路中，通過各支路的電流之比和各支路電阻的比值成反比

。具體解法如下。隨講隨練I2＝I－I1＝2A－0.5A＝1.5A，因為電路為并聯(lián)電路，電壓相同，任務二、了解并聯(lián)電路的總電阻總結：并聯(lián)的總電阻比任何一個電阻更小，滿足公式：隨講隨練任務二、了解并聯(lián)電路的總電阻學以致用回到課堂一開始的問題：手邊只有幾個400Ω和幾個100Ω的電阻，如何獲得200

Ω的電阻？答案：方案一：可以將兩個100

Ω串聯(lián)；方案二：可以將兩個400

Ω并聯(lián)。歐姆定律在串、并聯(lián)電路中的應用串聯(lián)電路的總電阻比任何一個分電阻都大公式：R=R?+R?+R?+……+R并聯(lián)電路的總電阻比任何一個分電阻都小公式：

1．兩個導體串聯(lián)后的總電阻大于其中任何一個導體的電阻，因為導體串聯(lián)相當于（

）A．減小了導體長度

B．減小了導體橫截面積

C．增大了導體橫截面積

D．增大了導體長度D

2.電阻值分別為10Ω、100Ω的兩只電阻并聯(lián)，并聯(lián)后的等效電阻為（）A．小于10ΩB．等于90ΩC．等于110ΩD．大于100ΩA

3．小明發(fā)現(xiàn)，家里的燈都是由不同的開關控制的，一個開關控制一盞燈，則燈亮著的個數(shù)與總電阻及總電流之間的關系是（）A．亮著的燈越多，總電阻越小，總電流越小

B．亮著的燈越多，總電阻越大，總電流越小

C．亮著的燈越少，總電阻越小，總電流越大

D．亮著的燈越少，總電阻越大，總電流越小D

4.電源電壓不變，R1為6Ω，R2為12Ω，將R1和R2串聯(lián)后總電阻為

Ω；并聯(lián)后總電阻為

Ω。1845.曉強需要一個4Ω的電阻，他可以將一個20Ω的電阻跟一個____Ω的電阻_____聯(lián)來代用。5并6．如圖所示的電路中，電阻R1的阻值為40Ω。當開關S、S1均閉合時，電壓表的讀數(shù)是12V。當開關S閉合、S1斷開時，電壓表的讀數(shù)是4V。（1）電源電壓有多大？解：(1)當S、S1均閉合時，電路為R1的簡單電路，電壓表測電源電壓，則電源電壓U＝12V；6．如圖所示的電路中，電阻R1的阻值為40Ω。當開關S、S1均閉合時，電壓表的讀數(shù)是12V。當開關S閉合、S1斷開時，電壓表的讀數(shù)是4V。（2）電阻R2的阻值為多少？解：(2)當S閉合、S1斷開時，兩電阻串聯(lián)，電壓表測R1兩端的電壓，R2的阻值R2＝R－R1＝120Ω－40Ω＝80Ω。7．在如圖所示的電路中，電源電壓保持不變，R1＝10Ω，R2＝20Ω。當只閉合開關S1時，電流表的示數(shù)為0.3A。求：（1）電源電壓；解：(1)只閉合開關S1時，電路為R2的簡單電路，電源電壓U＝I2R2＝0.3A×20Ω＝6V；7．在如圖所示的電路中，電源電壓保持不變，R1＝10Ω，R2＝20Ω。當只閉合開關S1時，電流表的示數(shù)為0.3A。求：（2）當只閉合開關