专题17.4 欧姆定律在串、并联电路中的应用（导学案）（解析版）.doc

1、人教版人教版 九年级九年级 第十第十七七章章 欧姆定律欧姆定律 第第 4 节节 欧姆定律在串欧姆定律在串、并联电路中的应用导学案并联电路中的应用导学案 【学习目标学习目标】 1. 理解欧姆定律，能运用欧姆定律进行简单的计算。 2. 能根据欧姆定律以及电路的特点，得出串、并联电路中电阻的关系。 【学习重点学习重点】 ：利用欧姆定律推导出串、并联电阻的关系，并能进行简单的计算 【学习难点学习难点】 ：探究电阻串、并联规律中等效思维方法的理解与运用 【自主预习自主预习】 1.欧姆定律的公式： U I R ；两个变形式 U R I 、 U=IR。 2.串联电路中电流、电压的规律(用公式表达)： （1）

2、电流的规律I=I1=I2； （2）电压的规律： U=U1+U2。 3.并联电路中电流、电压的规律(用公式表达)： （1）电流的规律 I=I1+I2； （2）电压的规律：U1=U2=U。 4.欧姆定律在串联电路中的应用： （1）串联电路中通过某个电阻的电流，等于电源两端电压除以各分电阻之和.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. （2）串联电路的总电阻与各分电阻的关系是R=R1+R2，总电阻的阻值比任何一个分电阻的阻值都大.（选填 “大”或“小” ） 5.欧姆定律在并联电路中的应用： （1）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

3、流会变化，但另一个支路的 电流和电压都不变. （2）并联电路的总电阻与各分电阻的关系是 12 111 RRR ，总电阻的阻值比任何一个分电阻的阻值都小. 【合作探究】【合作探究】 探究一：探究一：探究串联电路中电阻的规律探究串联电路中电阻的规律： 1.实验探究：实验探究： （1）实验： 将定值电阻R1=5 和R2=10串联，接在下图电路中的 A、B 两点间，闭合开关，观察灯泡的亮度，记录 电流表的示数。 再将一个 R=15定值电阻，接在电路中 A、B 两点间，闭合开关，观察灯泡的亮度，记录电流表的示数。 实验 实验 （2）实验现象：灯泡的亮度 相同 ；电流表的示数相等 。 （3）结论：在电路中

4、，R=15定值电阻和电阻R1=5 和R2=10串联起来的效果相同。 可以用一个电阻 R=15来代替两个串联的电阻R1=5 和R2=10。 （4）理解：两个的电阻串联，相当于 材料 、 横截面积 相同， 长度 增大，所以总电阻 变大 。 如图所示： 2.2.理论推导：理论推导： 如果电源电压为 U，R1两端电压为 U1，R2两端电压为 U2，R 为 R1 和 R2 串联后的等效电阻 R，称为总电阻。 图中，R1和 R2串联，通过它们的电流相同为 I=I1=I2， 根据欧姆定律 U I R 有 ：U1= I1R1 ； U2=I2R2； U= IR 。 串联电路电压关系：UU1U2 所以： I RI

5、 R1I R2 RR1R2 结论：串联电路中总电阻等于各串联电阻之和 表达式：RR1R2 说明：几个电阻串联，相当增加导体的 长度，所以总电阻比任何一个电阻都 大 。 3 3. .串联电路串联电路分压规律：分压规律： 串联电路电流是一定的： 即：II1I2 由欧姆定律 U I R 可知：有 1 1 1 U I R ；则有 2 2 2 U I R ； 1 1 R U 2 2 R U 2 1 U U 2 1 R R R U 1 1 R U 1 U U 1 R R 结论：串联电路中，电阻两端电压之比等于 电阻之比 . 探究二：探究二：探究并联中电阻的规律探究并联中电阻的规律： 1 1. .实验探究：

6、实验探究： （1）实验： 将定值电阻R1=5 和R2=10分别接在下图电路中的 A、B 两点间，闭合开关，观察灯泡的亮度，记录电 流表的示数。 再将R1=5 和R2=10并联起来，接在电路中 A、B 两点间，闭合开关，观察灯泡的亮度，记录电流表的 示数。 （2）实验现象：两个定值电阻并联接入电路后灯泡的亮度 变亮 ；电流表的示数变大 。 （3）结论：在电路中，电阻并联后的总电阻变小。 （4）理解：两个电阻并联，相当于 横截面积变大增大，所以总电阻 变小 。如图所示 2.2.理论推导：理论推导： R 是 R1、R2 并联的等效电阻，称总电阻。 图中，R1和 R2并联，通过它们的电流分别是 I1、

7、I2，干路电流 I，电压为 U， 根据欧姆定律： U I R ； 1 1 U I R ； 2 2 U I R 因为并联电路中： I= I1 +I2 所以 ： R U = 1 R U + 2 R U 即： 12 111 RRR 说明：几个电阻并联，相当增加导体的横截面积，所以总电阻比任何一个电阻都小 注：注：不论电阻是串联还是并联，电路中任何一个电阻增大，总电阻都会增大，串联电阻个数越多，总电阻 越大，并联电阻个数越多，总电阻越小。 3.3.并并联电路联电路分流规律分流规律 结论：并联电路中各支路的电流与它们的电阻成反比，. 【精讲点拨】【精讲点拨】 运用欧姆定律解决串、并联电路问题的思路 1.

8、分析电路图，明确电路的连接方式，即确定电路是串联电路还是并联电路. 2.若是电路中有电流表或电压表，要明确电流表或电压表各是测量哪段电路中的电流或哪段电路两端电压. 3.根据串联电路或并联电路的电流、电压规律，结合欧姆定律进行分析与计算. 【归纳整理归纳整理】 串联电路 并联电路 电流 II 1I2 II 1I2 电压 UU 1U2 UU 1U2 电阻 R 总R1R2 12 111 RRR 总总 分压或 分流 11 22 UR UR 12 21 IR IR 【当堂练习】当堂练习】 1.（2019 海南）海南）如图所示是某电子秤的内部简化电路。Rx 是压敏电阻，电阻值随压力增大而减小，电源电 压

9、保持不变。闭合开关，当 Rx上压力增大时，随之减小的是（ ） A. 通过 Rx的电流 B. 通过 R0的电流 C. Rx两端的电压 D. R0两端的电压 【答案】C 【解析】由图知，R0与 Rx串联接在电路中，当 Rx上压力增大时，其阻值减小，则电路中的电流 I 增大，即 通过 Rx和 R0的电流均增大；又由欧姆定律 U0=IR0，得 R0两端的电压 U0增大；根据串联电路的电压规律 U=U0+Ux，得 Ux=UU0，由于 U 不变，U0增大，则压敏电阻两端的电压 Ux减小。故应选 C。 2.（2019 长沙）长沙）如图是小海 设计的温度测量仪的电路，R1 是定值电阻，R2 是阻值随温度升高而

10、减小的热 敏电阻。当 R2 的温度随环境温度降低时（ ） A.电流表的示数增大 B.电压表 V1 的示数增大 C.电压表 V2 的示数增大 D.电压表 V2 的示数减小 【答案】C 【解析】由电路图可知，R1与 R2串联，电压表 V1测 R1两端的电压，电压表 V2测 R2两端的电压，电流表测电 路中的电流。因热敏电阻 R2的阻值随温度升高而减小，所以，当 R2的温度随环境温度降低时，R2的阻值变 大，电路的总电阻变大，由 U I R 可知，电路中的电流变小，即电流表的示数减小，故 A 错误；由 UIR 可知，定值电阻 R1两端的电压变小，即电压表 V1的示数减小，故 B 错误；因串联电路中总

11、电压等于各分电 压之和，所以，R2两端的电压变大，即电压表 V2的示数增大，故 C 正确、D 错误。 3.(2019 福建省福建省)如图电源电压恒定，R1= 12 R2=6 R3是定值电阻。闭合开关 S1，单刀双掷开关 S2接 a 时 电流表的示数为 0.6 A，接 b 时电流表的示数可能为( ) A. 0.3 A B. 0.6 A C. 0.9 A D. 1.2 A 【答案】C 【解析】由电路图可知，闭合开关 S1，单刀双掷开关 S2接 a 时电流表的示数为 0.6 A， R1与 R3串联，电流 表 测 电 路 中 的 电 流 ， 因 串 联 电 路 中 各 处 的 电 流 相 等 ， 由

12、U I R 可 得 ， 电 路 中 电 流 是 ： 133 0.6A 12 UU RRR (1)；接 b 时, R2与 R3串联，电流表测电路中的电流，电流表的示数是： 2 233 6 UU I RRR (2)，如图电源电压 U 恒定，电阻 R3恒定，分析等式(1) (2)可知，C 选项正确。 4.(2019 湖南郴州市湖南郴州市)如图所示， 电源电压恒为 6V， 定值电阻 R120 闭合开关 S， 电流表 A2的示数为 0.9A， 则电流表 A1的示数为 A，定值电阻 R2的阻值为 。 【答案】 ：0.3；10。 【解析】由电路图可知，R1与 R2并联，电流表 A1测 R1支路的电流，电流表

13、 A2测干路电流，因并联电路 中各支路两端的电压相等，所以，通过 R1即电流表 A1的示数：I10.3A， 因并联电路中干路电流等于各支路电流之和，所以，通过定值电阻 R2的电流： I2II10.9A0.3A0.6A，则定值电阻 R2的阻值：R210。 5.（2019 安徽省）安徽省）如图所示为电阻 A 和 B 的 I-U 图像。若将 A.B 串联接入某电源两端，则闭合开关后，它 们两端的电压 UA、UB之比是_;若将 A、B 并联接入电源两端，闭合开关后，测得干路电流为 0.6A,则 电源电压是_V. 【答案】 (1). 1:2 ； (2). 2。 【解析】由图像可知，当UA=3V 时，IA

14、=0.6A，IB=0.3A 由 U I R 可得： 3V 5 0.6A A A A U R I ； 3V 10 0.3A B B B U R I ；若将 A.B 串联接入某电源两端，根据串联电路的特点，导体两端的电压与电阻 成正比，所以 51 102 AA BB UR UR ；当将 A、B 两电阻并联后接在电源两端时，总电阻 5 1010 5103 AB AB R R R RR ，电源电压 10 0.6A2V 3 UIR 。 6.（2019 江苏徐州）江苏徐州）定值电阻 R1两端加 4.5V 电压时，通过的电流为 0.45 A如图所示电路，电源电压不 变， R1和定值电阻R0并联， 电流表示数为0.50A； 用阻值为30的电阻R2替换R 1， 电流表示数变为0.30 A 求： （1）R1的阻值； （2）电源电压。 【答案】 （1）R1的阻值为 10 ； （2）电源电压为 3V。 【解析】解： （1）根据 I可得：R110； （2）根据欧姆定律和并联电路的电流特点可知：R1和定值电阻 R0并联时，+I 即：+0.50A R2和定值电阻 R0并联时，+I， 即：+0.30A 根据式减式可得：U3V。 答： （1）R1的阻值为 10 （2）电源电压为 3V。 【课后反思】【课后反思】本节课学习中，你有哪些收获，还有哪些不足，有什么体会。