17.4　欧姆定律在串、并联电路中的应用(第2课时) 课件 2022-2023人教版物理九年级上册(共27张PPT)

(共27张PPT)
第十七章　欧姆定律
*第4节　欧姆定律在串、并联电路中的应用(第2课时)
学习目标
推导并联电路分流的规律.
(重难点)运用并联电路分流的规律解决电学问题.
知识链接：欧姆定律和并联电路电流、电压的特点.
课前预习
在计算过程中各物理量值对应于_____导体在_____时刻所具有。
同一
同一
公式：
变形式：
欧姆定律：
导体中的电流
跟导体两端的电压成
跟导体的电阻成
正比
反比
I =
U = IR
R =
知识点　并联电路电阻的特点
如图，在并联电路中，支路电阻分别是R1、R2.求：
(1)R1、R2并联的总电阻R与R1、R2的关系式；
(2)通过R1的电流I1与通过R2的电流I2之比.
(用R1、R2表示)
课堂导学
解：根据欧姆定律：I1＝ ，I2＝ 　，I＝ 　，
由于I＝I1+I2，因此＝ 　+ 　.
又因为并联电路各支路两端的电压相等，即：U＝U1＝U2，可得：＝ 　，I1∶I2＝ 　＝ 　.
【思路点拨】(1)对于n个电阻R0并联，同理可以得到：R＝ .
(2)利用“影响电阻大小的因素”来解释：把几个导体并联起来，相当于增加了导体的　 　，所以并联电路的总电阻比任何一个导体的电阻都　 　，总电阻也叫并联电路的等效电阻.
(3)并联电路分流的规律：＝ 　；该式子表明，在并联电路中，电流的分配跟电阻成　 　比.
　反　

　小　
　横截面积　

　
【例1】现有R1＝1 000 Ω，R2＝1 Ω的电阻，将它们并联起来使用时并联总电阻R的阻值范围( )
A.大于1 000 Ω　 B.在1 Ω与1 000 Ω之间
C.小于1 Ω　 D.无法确定
C
【变式训练1】有两个电阻阻值分别为6 Ω和9 Ω的电阻，
将它们串联后接到某电源上，那么两电阻中的电流之比为
　 　，两电阻两端的电压之比为　 　.如果把这两个电阻改为并联后接到原电路中，那么两电阻中的电流之比为　 　 ，两个电阻两端的电压之比为　 　.
　1∶1　
　3∶2　
　2∶3　
　1∶1　
【变式训练2】两个电路元件甲和乙中的电流与电压的关系如图所示.由图可知，元件甲的电阻是　 　Ω；将元件甲、乙并联后接在电压为2.5 V的电源两端，则流过元件甲的电流约为　 　A，流过元件乙的电流约为　 　A，电路中的并联总电阻为　 　Ω；
将元件甲、乙串联后接在电压为4 V
的电源两端，则流过元件甲的电流
是　 　A，电路中的串联总电阻约
为　 　Ω.
　13.3　
　0.3　
　3.125　
　0.3　
　0.5　
　5　
【例2】在如图所示的电路中，电源电压为3 V且恒定不变，定值电阻R1的阻值为10 Ω.
(1)当只闭合开关S1时，电流表A的示数是多少
(2)当闭合开关S1、S3，断开开关S2时，
电流表的示数为0.4 A，求定值电阻R2的阻值.
(3)要使得电路中的电流表的读数最小，则开关
S1、S2、S3应分别处于何种状态 当电流表的读数最小时，R1两端的电压是多少
解：(1)当只闭合开关S1时，电路为R1的简单电路，电流表测通过R1的电流，电路中的电流为I＝＝0.3 A，即电流表A的示数为0.3 A；
(2)当闭合开关S1、S3，断开开关S2时，两电阻并联，电流表测干路电流，根据并联电路中各支路独立工作、互不影响可知，通过R1的电流不变，为0.3 A.通过R2的电流为I2＝I－I1＝0.4 A－0.3 A＝0.1 A，由I＝＝30 Ω；
(3)根据I＝
＝0.075 A，R1两端的电压是U1＝I'R1＝0.075 A×10 Ω＝0.75 V.
答：(1)当只闭合开关S1时，电流表A的示数是0.3 A；
(2)当闭合开关S1、S3，断开开关S2时，电流表的示数为0.4 A，定值电阻R2的阻值为30 Ω；
(3)要使得电路中的电流表的读数最小，则开关S2应闭合开关S2、断开开关S1和S3，当电流表的读数最小时，R1两端的电压是0.75 V.
【变式训练3】如图的电路中，电源电压U＝6 V且保持不变，定值电阻R1＝6 Ω，定值电阻R2＝4 Ω，则：
(1)只闭合S1，通过R1的电流是多大
(2)只闭合S2，R2两端的电压是多大
(3)从只闭合S2和S3的状态到只闭合S1和S3
的状态，干路中的电流变化了多少
解：(1)由图示电路图可知，只闭合S1，只有电阻R1接在电路中，根据欧姆定律的计算公式可得，通过R1的电流为I1＝＝1 A；
(2)由图示电路图可知，只闭合S2，两电阻串联，R1、R2串联的总电阻为R＝R1+R2＝6 Ω+4 Ω＝10 Ω，电路中的电流I2＝＝0.6 A，
R2两端的电压U2＝I2R2＝0.6 A×4 Ω＝2.4 V；
(3)只闭合S2和S3，R1被短路，此时：干路中的电流为I3＝＝1.5 A，
只闭合S1和S3，R1、R2并联，并联总电阻：R'＝＝2.4 Ω，
此时，干路电流I4＝＝2.5 A，干路中电流变化量
ΔI＝I4－I3＝2.5 A－1.5 A＝1 A.
答：(1)只闭合S1，通过R1的电流是1 A；(2)只闭合S2，R2两端的电压是2.4 V；
(3)从只闭合S2和S3的状态到只闭合S1和S3的状态，干路中的电流变化了1 A.
并联电路中的电流、电压规律是什么？
（1）并联电路中干路电流等于各支路电流_________；
（2）并联电路中的总电压与各支路电压________。
之和
相等
I1
I2
R1
R2
I
U
U
S
I = I1+I2+...+In
U = U1 = U2 = ... = Un
知识点二 欧姆定律在并联电路中的应用
并联电路中电阻的关系
电阻规律呢？
I1
I2
R1
R2
I
U
U
S
R
I
U
S
电阻R是R1和R2并联后的总电阻（等效电阻）
根据 得： 、
并联电路： I = I 1+ I 2= + =U(+ )
I =
I 1 =
I 2 =
I =
U(+ =
= +
并联电路中电阻的关系
并联电路的总电阻有什么特点？
特点是：并联电路的总电阻比任何一个导体的电阻小。
若有两个电阻R1、R2并联，则总电阻等于多少？
R总＝
n个相同阻值的电阻并联，总电阻 R总＝R/n
（总电阻变小）
······
R
R
R
R
n个
= + =
= +
并联电路中电阻的关系
并联电路中电流与电阻有什么比例关系？
总结：并联分流，电流之比为电阻的反比
I1
I2
R1
R2
I
U
U
S
根据 =I 得：
=
=II
并联电路中电阻的分流作用
A.在导体乙的两端加上1 V的电压时，
通过导体乙的电流为0.1 A
B.在导体甲的两端加上3 V的电压时，
通过导体甲的电流为0.6 A
C.通过导体甲的电流与其两端的电压成正比
D.将甲、乙两导体并联后接到电压为3 V的电源上，干路中的电流为0.7 A
1.小华同学在探究“通过导体的电流与其两端的电压的关系”时，根据实验数据作出了如图所示的图象.根据图象，下列说法中错误的是( )
D
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2.电阻甲和乙的阻值分别为20 Ω、40 Ω，将它们串联接入电路中，则甲、乙两端的电压之比为
　 　；将它们并联接入电路中，通过甲、乙的电流之
比为　 　.
　2∶1　
　1∶2　
3.如图所示，甲为电路的连接情况，R1＝20 Ω，R2为滑动变阻器，乙为R3的I－U图象，电源电压保持不变.当S1闭合，S2断开时，若滑片P在a端，则电流表示数为0.6 A；若滑片P在b端，则电压表示数为8 V.求：
(1)电源电压；
(2)滑动变阻器R2的最大阻值；
(3)当S1、S2均闭合，且滑片P在
a端时电流表的示数.
解：(1)当S1闭合，S2断开时，滑片P在a端，电路为R1的简单电路，电源电压：
U＝IaR1＝0.6 A×20 Ω＝12 V；
(2)当S1闭合，S2断开时，滑片P在b端，R2接入电路的电阻最大，R1两端的电压：
U1＝U－U2＝12 V－8 V＝4 V，
Ib＝＝40 Ω；
(3)当S1、S2均闭合，且滑片P在a端时，R1与R3并联，由图乙可知，当R3两端的电压U3＝6 V时，通过的电流I3＝0.3 A，R3＝＝0.6 A
I＝I1+I'3＝0.6 A+0.6 A＝1.2 A.
答：(1)电源电压为12 V；(2)滑动变阻器R2的最大阻值为40 Ω；(3)当S1、S2均闭合，且滑片P在a端时，电流表的示数为1.2 A.
欧姆定律在串并联电路中应用
串、并联电阻
串联电路总电阻：R=R1+R2
并联电路总电阻：
串联分压规律
电阻两端电压之比等于电阻阻值之比
U1：U2=R1：R2
并联分流规律
通过各支路电流跟支路电阻成反比
I1：I2=R2：R1
= +
A.R串在Ⅲ区域，R并在Ⅰ区域
B.R串＞R并＞R1＞R2
C.R串在Ⅰ区域，R并在Ⅲ区域
D.R串＞R1＞R并＞R2
【重难易错】有两个阻值不同的定值电阻R1、R2，它们的电流随电压变化的I－U图象如图所示.如果R1、R2串联的总电阻为R串，并联后的总电阻为R并，则说法中正确的是( )
C
易错辨析
错因分析：没有弄清串并联电阻的大小关系及图象中横纵坐标的物理含义.