教科版九年级物理上册 第5章第3节 等效电路 课件 (共23张PPT)

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第3节 等效电路
情景导入
在维修爷爷的收音机时，小聪发现收音机中有一只 100Ω的电阻坏了，可小聪手边只有几只50Ω的定值电阻，有什么办法可以解决这个问题呢？
一.电路的等效电阻
几个连接起来的电阻所起的作用，可以用一个电阻来代替，这个电阻就是那些电阻的等效电阻。
两只50Ω的定值电阻串联，是不是可以替代100Ω的电阻？
验证
实验探究
理论推导
实验探究∶串联电路的等效电阻
提出问题∶
两个(或几个)电阻串联之后的等效电阻与各串联电阻之间的大小关系是怎样的？
猜想与假设∶
电阻串联后相当于增大了电阻的长度，等效电阻会增大。
设计实验∶
如图所示，将已知阻值的电阻R1和R2串联接在电路中，接通电源后，读取电压表和电流表的示数U和I，根据欧姆定律计算出R1和R2串联的等效电阻R。将R的值与R1、R2的值比较，看看R与R1和R2有什么关系。
进行实验∶
根据电路图连接电路。闭合开关，移动滑动变阻器的滑片，读取U、I值， 更换不同阻值的电阻重复上面的实验，进行多次实验。R1和R2串联的等效电阻可以用欧姆定律算出R=U/I。
点击观看实验
分析论证∶
根据实验数据计算出R的值等于R1、R2的阻值之和。
探究归纳∶
串联电路的等效电阻等于各串联电阻之和，即R=R1+R2。
串联电路的等效电阻大于任何一个分电阻
理论推导∶串联电路的等效电阻
如图所示，设串联电阻的阻值为R1和R2，串联后等效电阻为R。通过它们的电流分别为I1、I2和I，根据欧姆定律和串联电路的特点，有
U=IR，U1=I1R1， U2=I2R2，I=I1=I2，U=U1+U2
则
实验和理论推导都证明∶串联电路的等效电阻等于各串联电阻之和。如两个电阻串联，有R=R1+R2。
导体的电阻和导体的长度有关，导体的串联相当于增加了导体的长度。
用简单的图示来理解物理规律，是学习物理的重要方法。
串联电路的等效电阻大于各串联导体的电阻。
将导体并联相当于增加了导体的横截面积。
电阻的并联
两个电阻并联的总电阻小于每一个支路的电阻。
猜想∶
用实验或理论推导的方法来对其进行检验
理论推导∶并联电路的等效电阻
如图所示，设并联电阻的阻值为R1和R2，并联后等效电阻为R。通过它们的电流分别为I1、I2和I，根据欧姆定律和并联电路的特点，有
U=IR，U1=I1R1， U2=I2R2，
I=I1+I2，U=U1=U2
则
即
可以证明∶并联电路的等效电阻的倒数等于各支路电阻的倒数之和。如两个电阻并联，有 。
分压原理
电阻R1、R2串联。R1、R2两端电压与其电阻成正比。
U1∶U2=IR1∶IR2=R1∶R2
若电路总电压大于用电器正常工作的电压，可以在电路中串联一个电阻分去多余电压，以便让用电器能够正常工作。
分流原理
电阻R1、R2并联。通过R1、R2的电流与其电阻成反比。
I1∶I2=(U/R1)∶(U/R2)=R2∶R1
若多个电阻串联，各电阻两端电压之比等于各电阻之比，即U1∶ U2∶…∶Un=R1 ∶R2∶…∶Rn。若多个电阻并联，通过各电阻的电流之比等于各电阻的倒数之比，即I1∶I2∶…∶In= 。
二.等效电路
在处理复杂电路问题时，可以把整个电路或部分电路看成一个整体，利用一个简单的电路代替复杂的电路，这个简单的电路就是复杂电路的等效电路，如图所示。
课堂小结
等效电阻
1.几个连接起来的电阻所起的作用，可以用一个电阻来代替，这个电阻就是那些电阻的等效电阻。
2.串联电路的等效电阻等于各串联电阻之和。两个电阻串联，有R=R1+R2。
3.并联电路的等效电阻的倒数等于各支路电阻的倒数之和。两个电阻并联，有 。
4.串联电阻增长度，等效电阻大于分电阻。
5.并联电阻增面积，等效电阻小于分电阻。
1.要想得到一个20Ω的电阻，需要5Ω的电阻串联个数是（ ）
B
A.5
B.4
C.3
D.2
2.如图所示，电源电压为6V不变，电阻R1=10Ω，R2= 20Ω，开关S闭合后，电流表的示数为_____A，电压表的示数为_____V。
2
0.2
3.如图所示，电源电压保持不变，电阻R1=R2=R3=10 Ω，要使R2、R3并联，且两端电压等于电源电压，应闭合开关________ ，此时电流表的示数为I1；要使R1、R2串联，应断开开关S1、S2，此时电流表的示数为I2；则I1∶I2=______。
S1 、S2
4∶1
4.如图所示，灯泡L1、L2的电阻分别为20Ω和30Ω。闭合开关S，通过灯泡L1、L2的电流分别为I1、I2，它们两端的电压分别为U1、U2，则下列正确的是（ ）
A.I1∶I2=2∶3 U1∶U2=1∶1
B.I1∶I2=3∶2 U1∶U2=1∶1
C.I1∶I2=1∶1 U1∶U2=2∶3
D.I1∶I2=1∶1 U1∶U2=2∶3
B
5.一个小灯泡的电阻是8Ω，正常工作时的电压是4V，现在要把这盏灯直接接在6V的电源上，需要____联一个____Ω的电阻才能使小灯泡正常发光。
串
4
6.如图所示电路中，已知R2=R3=20Ω，R1=10Ω，R4=5Ω，则R2与R3并联后的电阻R23=____Ω，
R总=____Ω。
10
25