15.4 电阻的串联和并联（课件）-九年级物理上学期同步精品课堂（沪科版）

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第十五章 探究电路 15.4 电阻的串联和并联 小明在修理某电子仪器时，检查后发现有一个200欧姆的电阻烧坏了，需要更换。但是手边又只有一个100欧和几个50欧的电阻，能否用它们组合起来，使组合的电阻相当于一个200欧的电阻呢？情景引入：思考 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：复习引入：回顾　　（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+…+Un2．串联电路中的电流、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=…=Un3．并联电路中的电流、电压规律：（1）实验原理：根据欧姆定律的变形公式 R = .（2）实验电路图：4 ．伏安法测电阻（3）连线：根据电路图连接电路，此时开关应_______，滑动变阻器调到阻值______的位置，使电路中电流最小。（4）调压：接通电源后，通过调节_________________使电压达到小灯泡正常工作电压，然后再逐渐降低电压.断开最大滑动变阻器滑片电源（电压为6伏）、5Ω、10Ω、15Ω的电阻、电流表、开关、 导线若干。实验器材 一、电阻的串联实验过程 ①把电阻R1=5Ω和R2=10Ω串联在6伏的电源上，闭合开关，用电流表测出电路中的电流，记下数据。I=0.4A②把电阻R=15Ω的一个电阻接在6伏的电源上，闭合开关，用电流表测出电路中的电流，记下数据。I=0.4AI=0.4A 在串联电路中，若一个电阻R对电流的阻碍作用与两个串联电阻R1和R2对电流的阻碍作用是相同的，则这个电阻R就叫这个串联电路的总电阻。——这是“等效替代法” 。 I=0.4A③串联电路的总电阻通过一个电阻的电流与通过两个串联电阻的电流是相等的。串联电路的总电阻等于各串联电阻之和。④分析数据，归纳结论 I=0.4AI=0.4AR=R1+R2由欧姆定律可知： U1=IR1 U2=IR2 U=IR因为在串联电路中： U=U1+ U2 I=I1=I2所以 R=R1+R2 R=R1+R2 结论：串联电路的总电阻等于各串联电阻之和。 因为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。 几个导体串联后，总电阻为什么会变大呢？R＞R1R＞R2 ②两个导体串联后，要分电源电压，分到的电压大小有没有规律呢？ ①串联电路中的总电压等于各部分电路两端的电压之和。 U=U1+U2串联电路中各电阻两端的电压与它们电阻的大小成正比。 结论：由欧姆定律可知： U1=I1R1 U2=I2R2 因为 I1=I2所以生活中常把一节电池的负极和另一节电池的正极连在一起组成电池组。用这样的办法可以把两节、三节或更多的电池串联起来使用。分别测量每节电池两端的电压，然后测量这个电池组两端的电压。它们之间有什么关系？串联电池组两端的电压等于每节电池两端电压之和. 结论：U＝U1＋U2 ＋U3 ＋┈┈ 正极负极 动态电路就是指电路中的电流、电压或电阻发生了变化，一般情况下，都是反映在电流表与电压表示数的变化。①滑动变阻器的滑片P的位置变化引起；②电键的断开或闭合引起；③电路出现的故障（短路和断路）引起。 电路中的电流、电压或电阻发生了变化，一般情况下，都是下列几种情况下引起的： 分析动态电路用到的知识：①欧姆定律；②串联电路中电流、电压及电阻的关系；③滑动变阻器的使用知识；④电流表、电压表的使用知识；⑤短路与断路知识。如图所示，电阻 R1 为10 Ω， 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50 Ω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20 Ω时， 通过电阻 R1 的电流。【例2】 (1)如图所示，根据串联电路电流的规律： 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) 可求得：(2)同(1)的分析一样，可求得R3、 R1串联时，电路中的电流【解】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。I=I1=I2① 在并联电路中，两个电阻R1和R2对电流的阻碍作用，也可以用一个电阻R替代，若通过这一个电阻的电流与原来的相同，则这个起替代作用的电阻R就叫这个并联电路的总电阻。 电流 I 相等二、电阻的并联由欧姆定律知： I1=U1/R1 I2=U2/R2 I=U/R在并联电路中： I=I1+I2 U=U1=U2 并联电路的总电阻的倒数，等于各并联电阻的倒数之和。 结论： 电阻并联相当于增大了导体的横截面积，所以并联电路的总电阻比任何一个分电阻都要小．R等效 几个导体并联后，总电阻为什么会变小呢？1、几个电阻串联，相当于增加了导体的 ，所以总电阻会变 。2、两个电阻的组值分别是10Ω和30Ω，串联接入电路中后，总电阻是 Ω。3、两个电阻串联后的总电阻是500Ω，其中一个电阻的阻值是200Ω，另一个电阻的阻值是 Ω。4、今有两个阻值都是50Ω的电阻，串联后的总电阻是 Ω，如果有n个阻值为R的电阻串联，总电阻是 。长度大40300100nR练一练并联电路中，各支路的电流与支路电阻的大小成反比。 并联电路各支路两端的电压相等， U1=U2 结论： I1R1= I2R2U1= I1R1 U2= I2R2 并联电路中电流表与电压表示数的变化主要由以下三个方面引起：①滑动变阻器的滑片P的位置变化引起；②电键的断开或闭合引起；③电路出现断路故障引起。如图所示，电阻R1为 10 Ω ， 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＇。【例2】 (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(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【解】 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。R1一定 　　变阻器的滑片P向右移动过程中，三个电表的示数如何变化？分析：＿＿＿＿； 示数变大示数变小＿＿＿＿； ＿＿＿＿。 R2 ↑→ R ↑→I↓= I1 ↓ = I2U1 ↓U2 ↑U不变 示数变小【例3】 　　求解电路计算题的步骤　（1）根据题意分析各电路状态下电阻之间的连接方式，画出等效电路图。　（2）通过审题，明确题目给出的已知条件和未知量，并将已知量的符号、数值和单位，未知量的符号，在电路图上标明。　（3）每一步求解过程必须包括三步：写公式——代入数值和单位——得出结果。串、并联电路电流、电压、电阻的规律总结：本堂重点：推导出串、并联电阻的关系，并能进行简单的计算本堂难点：探究电阻串、并联规律中等效方法的理解与运用【典型例题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（　　）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A考点分析考点一：欧姆定律在串联电路中的应用【迁移训练1】如图所示的电路中，电源电压保持不变，闭合开关S，当滑动变阻器的滑片P向左滑动时，下列判断正确的是（　　） D【典型例题2】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考点二：欧姆定律在并联电路中的应用【迁移训练2】如图，R1为定值电阻，R2为滑动变阻器，电源电压保持不变闭合S，当R2的滑片P向右滑动的过程中，下列说法正确的是（　　）A．电压表V的示数变大 B．电流表A2的示数变小 C．电压表V的示数与电流表A1的示数的乘积变D．电压表V的示数与电流表A1的示数的比值变大D1．两个导体串联时的总电阻为R串、并联时的总电阻为R并，则R串、R并的关系是（　　）A．R串一定大于R并 B．R串可能小于R并 C．R串可能等于R并 D．缺乏条件无法判断A课堂练习2．若家中每多使用一盏照明灯，则家庭电路的（　　）A．总电流变小 B．总电流变大 C．总电阻变大 D．总电阻不变B3．如图所示，AB和BC是由铝制成的长度相同、横截面积不同的两段导体，将它们串联后连入电路中，下列说法正确的是（　　） A．AB段的电阻小于BC段的电阻 B．这两段金属导体中的电流是由正电荷定向移动形成的 C．AB段两端的电压与BC段两端的电压不相同 D．若将AB段材料换成铜，其他条件不变，这两段导体的总电阻将变大C4.如图所示的电路中，R1=10Ω，R2=30Ω．闭合开关S，电压表V1与V2的示数之比是（　　）A．1：3 B．3：1 C．3：4 D．4：3C5．如图所示电路中，电源电压保持不变，闭合开关S，灯泡L发光，电流表有示数，电压表的示数几乎为零，则下列判断中正确的是（　　）A．电阻R断路 B．电阻R短路 C．灯L断路 D．灯L短路B6．在如图所示的电路中，闭合电键S，两个灯泡均不亮，电流表无示数，两个电压表的示数相等且等于电源电压，则电路故障可能是（　　）A．L1断路 B．L2断路 C．L1短路 D．L2短路A7．如图所示的实验电路中，闭合开关，移动滑动变阻器的滑片，发现电压表有示数但无明显变化电流表有示数并且有变化，小灯泡不亮。则可能的故障原因是（　　） A．小灯泡断路 B．小灯泡短路 C．变阻器短路 D．变阻器断路B8．如图所示，电源电压保持不变，闭合开关S后，将滑动变阻器R的滑片P向右滑动，下列说法正确的是（　　）A．灯泡 L亮度变暗，电压表V的示数不变 B．灯泡L亮度不变，电流表A2的示数变小 C．灯泡L亮度变暗，电压表V的示数变小 D．灯泡L亮度不变，电流表A1的示数不变B9. 如图所示的电路，电源电压恒定，开关S1闭合、S2断开。要使电压表和电流表的示数均增大，下列操作一定可行的是（　　）A．滑动变阻器的滑片P向右移B．滑动变阻器的滑片P向左移C．滑动变阻器的滑片P不动，S1由闭合到断开D．滑动变阻器的滑片P不动，S2由断开到闭合D串、并联电路电流、电压、电阻的规律总结：课堂小结谢 谢！