教科版物理九年级上册 5.3.等效电路课件(共20张PPT)

(共21张PPT)
3.等效电路
第五章 欧姆定律
导入新课
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？
学习目标
1.知道串联电路电阻的特点；会利用欧姆定律及串联电阻的特点分析有关问题。
2.知道并联电路电阻的特点；会利用欧姆定律及并联电阻的特点分析有关问题。
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。
电路的等效电阻
想一想：两只50Ω的定值电阻串联，是不是可以替代100Ω的电阻？
我们可以用伏安法做实验来探究。
我们从理论上也应该能推导出来。
讲授新课
提出问题：电阻串联后电路的总电阻如何变化。
猜想与假设：由于导体变长了，总电阻可能变大了。
实验探究：电阻的串联
电路图
设计实验：按电路图顺序将器材摆放好，先串联后并联电压表。
R1
R2
R1
R2
S
R'
A
V
电路图
　　把已知阻值的电阻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，用欧姆定律算出R1和R2串联后的等效电阻R= 。
R1
R2
S
R'
A
V
将R的值与R1、R2的值比较，看有什么关系。
进行实验：
依欧姆定律得：
U
U1
U2
I
I2
I1
R1
R2
S
E
U1=I1R1，
U2=I2R2，
U=IR
依串联电路规律得U=U1+U2
∴ IR=I1R1+I2R2
又∵ I=I1=I2
∴ R=R1+R2
串联电路的等效电阻等于各串联电阻之和。
两个电阻串联公式：R=R1+R2 。
串联电路的等效电阻也可以从理论上推导。
设串联电阻的阻值为R1和R2，串联后的等效电阻为R。通过它们的电流分别为I1、I2和I。
根据影响电阻大小的因素：
串联电路的等效电阻大于各串联导体的电阻。
串联电阻增长度，等效电阻大于分电阻。
+
=
串联电阻的等效电阻大于分电阻
用简单的图示来理解物理规律，是学习物理的重要方法。
我们选择简单的特例进行分析，这样有利于提出猜想。
+
将导体并联相当于增大了导体的横截面积，我猜想……
用简单的图示来理解物理规律，是学习物理的重要方法。
这个猜想需要用实验或理论推导的方法来验证！
探究：电阻的并联
设并联电阻的阻值为R1和R2，并联后的等效电阻为R。通过它们的电流分别为I1、I2和I。
依欧姆定律得：
U1
U2
I
I2
I1
依并联电路规律得I=I1+I2
又∵ U=U1=U2
R1
R2
S
E
U
理性探究 并联电路的等效
并联电路的等效电阻的倒数等于各支路电阻的倒数之和。即 。
串联分压，并联分流
按如图所示的电路，观察串联电路的分压作用及并联电路的分流作用。
A
V
R1
R2
S
由于串联电路电流相等I1=I2
R1
R2
S
E
同理：并联电路支路电压相等U1=U2
I1R1=I2R2，
电流与电阻成反比！
例1：有一只小灯泡，它正常发光时灯丝的电阻是8.3Ω，正常工作时的电压是2.5V。如果用6V的电源，要使灯泡正常工作，需要串联一个多大的电阻？
I
R1=8.3Ω
R2
S
E
解：电阻R2分去电压
U2=U-U1=6V-2.5V=3.5V
U=6V
U1=2.5V
U2
电路中电流
需要串联的电阻
R2、R3并联再和R1串联，先算并联，后算串联。
先算R2、R3的等效电阻R23，再算R1、R23的等效电阻R123。
S
R1
R2
R3
S
R1
R23
S
R123
等效电路
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，
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。
等效电阻
课堂小结
1.要想得到一个20Ω的电阻，需要5Ω的电阻串联个数是（ ）
　　A．5
　　B．4
　　C．3
　　D．20
B
随堂训练
2.两导体电阻R1=10Ω，R2=1Ω，并联起来，等效电阻R的阻值范围 ( )
A．大于10Ω
B．在1Ω与10Ω之间
C．小于1Ω
D．无法确定。
C
3.一个灯泡正常发光时电压为2.5V，电阻R1=10Ω，接6V的电源上，需要串联一个多大阻值的电阻才能正常发光 ( )
A．10Ω
B．15Ω
C．14Ω
D．12Ω。
C
4. 如图所示，已知I=4.5 A，I2=0.9 A，电源电压为36 V，那么灯L1的电阻R1多大？
解：∵ 灯L1和灯L2并联
　　∴ I = I1 + I2
　　I1 = I - I2 = 4.5 A -0.9 A = 3.6 A
　　而 U1 = U2 =U= 36 V
L2
I2
I
36 V
L1
I1
∴R1=　 =　　 = 10 Ω
U1
I1
36 V
3.6 A
5.如图所示，R2=30 Ω，电流表的示数为0.6 A，电压表的示数为12 V。求：（1）R1的阻值；（2）并联电路总电流I ；（3）并联电路总电阻R。
解：（1）
　　（2）
　I=I1+I2=0.6 A+0.4 A=1 A
　　（3）
R1 =　　=　　　= 20 Ω
U
I1
12 V
0.6 A
I2 =　　=　　　= 0.4 A
U
R2
12 V
30 Ω
R=　　=　　　 = 12 Ω
U
I
12 V
1 A