5.3 等效电路 课件(共23张PPT)2023-2024学年教科版物理九年级上册

(共23张PPT)
第五章　欧姆定律
5.3　等效电路
课前预习
1．几个电阻连接起来的作用效果，可以由一个电阻来代替，这个电阻就是那几个电阻的 .
2．串联电路的等效电阻等于 ，如两个电阻串联，则R＝ ；并联电路的等效电阻的倒数等于 ，如果两个电阻并联，则1/R＝ .
3．把几个导体串联后，相当于增加了导体的　 ，因而总电阻比串联前的任一电阻都 .把几个导体 联后，相当于增加了导体的 ，因而总电阻比并联前的任一电阻都 .
等效电阻
各串联电路电阻之和
R1＋R2
各支路电阻倒数之和
1/R1＋1/R2
长度
大
并
横截面积
小
１、串联电路的电流和电压特点
２、并联电路的电流和电压特点
３、欧姆定律内容
４、影响电阻大小因素
5、测电阻的原理：
知识回顾
伏安法测电阻
欧姆定律
想一想
？
在维修爷爷的收音机时，小聪发现收音机中有一个100Ω的电阻坏了，可小聪手边只有几个50Ω的定值电阻，有什么办法可以解决这个问题？
能不能用这几个50Ω的电阻串联或并联来代替呢？
100Ω
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？我们可以用伏安法做实验来探究。
电路的等效电阻
说明：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， 这里用到的方法是等效替代法。
2、“等效”：效果相同。
实验目的：
实验方法：
研究串联总电阻与各串联电阻之间的关系。
伏安法
实验电路图：
实验探究：串联电路的等效电阻
电流表
电压表
R1
R2
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，用欧姆定律算出R1与R2串联后的等效电阻R 的大小。
再将R 的值与R1、R2的值进行比较，即可得出R 跟R1和R2之间的关系。
实验步骤：
实验记录
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。
U1=I1R1 U2=I2R2 U=IR
根据欧姆定律 I =U/R 得：
由串联电路特点得：
IR=I1R1+I2R2
I=I1=I2 U=U1+U2
R=R1+R2
理论推导串联电路的等效电阻
2、若n个相同的电阻R0串联，则总电阻R＝nR0 。
1、串联电路的等效电阻等于各串联电阻之和。 若两个电阻串联，有R＝R1＋R2 。
3、把电阻串联起来，相当于增加了导体的长度。
串联后的总电阻会大于任何一个分电阻
归纳总结
例题： 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。如果我们只有电压为6V的电源，要使
小灯泡正常工作，需要串联一个多大的电阻？
分析：画出电路图如图所示。给小灯泡串联一个电阻
R2，可分去一部分电压，使小灯泡两端的电压
U1为正常工作电压2.5V。
解：U2=U-U1=6V-2.5V=3.5V
解法一：（欧姆定律）
解法二：（等效电阻）
串联电阻的应用
结论：串联电阻具有分压的作用
现在小明还需要一只小于10 Ω的电阻，但手边只有10Ω和15Ω电阻若干,请大家再帮他想个办法，大家不防试一试！
想一想
？
故猜想：电阻并联后，等效电阻会减小。
分析：由于导体电阻与导体的材料、长度以及横
截面积有关；几个电阻并联后相当于在
材料和长度不变的情况下增加了导体的
横截面积；
并联电路的特点是: U=U1=U2 I=I1+I2
理论推导并联电路的等效电阻
假设两个电阻 R1，R2 并联，等效电阻为R
根据欧姆定律 I=U/R 得：
I1=U1/R1 I2=U2/R2 I=U/R
代入 I=I1+I2 得 U/R=U/R1+U/R2
2、若n个相同的电阻R0并联，则总电阻R＝ 。
3、把电阻并联起来，相当于增加了导体的 。
横截面积
并联电路的总电阻小于任何一个并联电阻，且比最小的电阻还要小。
归纳总结
1、并联电路的等效电阻倒数等于各之路电阻倒数之和。
若两个电阻并联，有
等效电路
用一个简单的电路代替复杂的电路，使问题得到简化。这个简单的电路就是复杂电路的等效电路。
课堂小结
【例题】如图所示电路中，R1的阻值为20 Ω，R2的阻值为30 Ω，当S断开时电流表读数为 0.3 A.
(1)电源电压为多少 V
(2)当S闭合时电流表读数为多少A
(3)当把R3和R1串联接到该电源电压上，电路中的电流为0.2 A，R3的电阻是多少Ω？
典例精析
【答案】(1)电源电压为9 V；
(2)当S闭合时电流表读数为0.75 A；
(3)R3的电阻是25 Ω.
1．如图所示电路，R1、R2串联接在电源电压为U的电路上，电流为2A.下列所示的四个电路中的电阻也分别接在电源电压为U的电路上，电流分别标在图上，则四个电阻中可作为图中R1、R2串联后的等效电阻的是( )
2．阻值为10Ω的一只小灯泡，正常发光时两端电压为5V，现将该小灯泡接在15V的电源上，为了使小灯泡正常发光，应 联一个阻值为 Ω的电阻．
随堂检测
知识点一　串联电路的等效电阻
串
20
知识点二　并联电路的等效电阻
3．已知电阻R1＝4 Ω，与另一个电阻R2并联，其等效电阻为2.4 Ω，若R1、R2串联则等效电阻为( )
A．4 Ω　　B．6.4 Ω C．10 Ω　　D．6 Ω
4．如下图是甲、乙两个电阻的电流I与电压U的关系图像，将它们并联接入电路，下列说法正确的是( )
A．通过甲的电流大于通过乙的电流
B．通过甲的电流小于通过乙的电流
C．甲、乙并联的总电阻随它们两端电压的升高而减小
D．甲、乙并联的总电阻随它们两端电压的升高而增大
5.如图所示，电源由四节干电池串联而成，则电源电压为　
6V，R1＝20Ω.闭合开关S，断开开关S1，电流表示数是0.3 A；若再闭合S1，发现电流表示数变化了0.2A，通过R2的电流为 mA，通过R1的电流是 A．若将R1与R2并联以后等效为一个电阻记作R总，你认为R总 　R1(选填“大于”“小于”或“等于”)，这是因为 .
200
0.3
小于
电阻并联相当于增大了导体的横截面积，即电阻变小
1．如图所示，电源电压U 保持不变，在甲、乙两处分别接入电压表，闭合开关S，测得U甲∶U乙＝1∶3；断开开关S，拆去电压表，并在甲、乙两处分别接入电流表，此时I甲∶I乙 是( )
A．3∶1　　B．1∶3　　C．1∶1　　D．4∶3
2．如图所示的电路中，电源两端的电压保持不变，闭合开关S，将滑动变阻器的滑片P 向右移动，下列说法正确的是( )
A．电压表V1与电压表V2的示数之和保持不变
B．电流表A的示数变小，电压表V2的示数变大
C．电流表A的示数变小，电压表V1的示数变大
D．电压表V2与电流表A的示数之比保持不变
课后提升
3．在下图中，已知电源电压为6 V，R1＝10 Ω，R2＝20 Ω，还知道I1＝0.2 A，则通过R2的电流I2＝ A；电路中的总电流I＝ A.
4．如图所示，电源电压恒定不变，小灯泡L标有“6 V 0.5 A”字样，滑动变阻器R2的最大阻值是20 Ω.
(1)当开关S1、S2闭合，滑片P置于b端时，小灯泡正常发光，求此时电流表的示数；
(2)当开关S1闭合、S2断开，滑片P置于a端时，电流表的示数为0.2 A，求此时R1两端的电压．
0.1
0.3