15.4 第一课时 等效电阻 课件 (共18张PPT) 2024-2025学年物理沪科版九年级全一册

(共18张PPT)
第四节 电阻的串联和并联
第一课时 等效电阻
U
I
R1
R2
U1
U2
R
U
I
U
I
R1
R2
U1
U2
R
U
I
用一个电阻R代替两个串联着的电阻R1、R2接入电路后，电路的状态不变
并联电阻和它的总电阻也存在这种 关系。
等效代替
想一想
R就叫作这两个串联电阻R1、R2的总电阻。
R
U
I
I
I1
I2
U
R1
R2
想一想
并联电路是否也能用一个电阻来代替支路的电阻，电路
状态不变呢
1.通过实验探究和理论推导，得出串联、并联电路总电阻跟分电阻的关系。
2.能运用“电阻的串联和并联的规律”解决一些生活中的简单问题。
3.了解实验的设计思路及用到的探究方法。
体会课堂探究的乐趣，
汲取新知识的营养，
让我们一起 吧！
进
走
课
堂
电阻的串联
提出问题
猜想与假设
进行实验与收集证据
分析与论证
两个（或几个）电阻串联之后的总电阻比参与串联的各个电阻(分电阻）大些还是小些？
由于导体的电阻和导体的长度有关，导体越长电阻越大。几个电阻串联后相当于增加了导体的长度，总电阻应当比各个分电阻大些。
1、将一个定值电阻R接在A、
B之间，闭合开关，观察电
流表的示数。
2、将两个同样阻值的电阻R
串联起来，接在A、B之间，
闭合开关，再观察电流表的
示数。
3、在A、B之间换上三个串联着的同样阻值的电阻，再
闭合开关，观察电流表的示数。
A
A
B
串联电路的总电阻的阻值比任何一个分电阻的阻值都大。
【实验探究】
电阻的串联
U
I
R1
R2
U1
U2
R
U
I
等效于
由欧姆定律可知：U1=IR1、U2=IR2、U=IR
由 U=U1+U2, 可得：IR=IR1+IR2 即: R=R1+R2
结论：串联电路的总电阻等于各串联电阻之和。
【理论推导】
电阻的串联
【拓展】
同学们能推导出3个电阻串联的情况吗？试一试，你能行，相信自己！
R1
R2
R3
R
R′
R3
R
因为：R′=R1+R2
所以：R=R′+R3=R1+R2+R3
电阻的并联
探究的问题：
电阻并联后，其总电阻是变大还是变小？
猜想与假设：
大
变小
设计实验：
A
A
B
R
R
R
R
R
R
实验结论：
并联后，总电阻的阻值比任何一个分电阻的阻值都小。
两段导体并在一起，相当于导体的横截面积变 ，因此，其电阻值可能会 。
【实验探究】
电阻的并联
【理论推导】
等效于
R
U
I
I
I1
I2
U
R1
R2
由欧姆定律，可得：
由于I=I1+I2, 所以：
即：
结论：并联电路总电阻的倒数，等于各并联电阻的倒数之和。
串联电路
电阻关系
I=I1=I2
U=U1+U2
电压关系
电流关系
欧
姆
定
律
推出
R=R1+R2
并联电路
电阻关系
U=U1=U2
电压关系
电流关系
欧
姆
定
律
推出
I=I1+I2
1.教室里采用光控开关自动调节LED灯的亮灭，对于教室里灯的
亮度与总电阻及总电流的关系，下列说法正确的是（　　）
A．亮着的灯越多，总电阻越大，总电流越大
B．亮着的灯越少，总电阻越小，总电流越小
C．亮着的灯越多，总电阻越大，总电流越小
D．亮着的灯越少，总电阻越大，总电流越小
D
2.现有定值电阻R1、R2，且R1＜R2，以四种方式接入甲、乙、丙、丁电路，如图所示，四个电路的总电阻从小到大排序正确的是（　　）
A．R甲＜R乙＜R丙＜R丁 B．R甲＜R乙＜R丁＜R丙
C．R丙＜R甲＜R乙＜R丁 D．R丁＜R甲＜R乙＜R丙
D
3.有两个电阻R1＝4Ω，R2＝6Ω，若把它们串联接在电路中等效电
阻是　 　Ω；在家庭中同时使用用电器时，整个家庭电路的总
电阻　 　（选填“增大”或“减少”）。
10
减少
4.某兴趣小组为探究串联电路中总电阻与分电阻的关系，在拓展课中做了
如下实验：
【实验步骤】
①按方案连接电路，闭合开关，用电流表测出
电路中的电流，并记录；
②用电压表分别测出R1、R2两端电压以及R1和R2
两端总电压，并记录；请你用笔画线代替导线，
将电流表接入如图电路中。
【数据处理】
①在数据处理时，有同学发现表中的一个数据有误，错误的数据是 ；
②重新测量，根据所测的数据计算R1、R2和R总的值。
记录表：
电流/A 电压/V 电阻/Ω
R1 0.2 2
R2 0.2 5
R总 0.2 3
【得出结论】串联电路的总电阻等于各分电阻之和。
【交流表达】科学研究有时需要等效替代的方法，如在某实验中需要用到35Ω的电阻，现有阻值为15Ω、20Ω、50Ω的三个电阻，就可以选用其中的　 　两个电阻串联替代。
【解析】实验步骤：根据表中数据可知，电流表
选择0～0.6A即可；从电源正极依次串联电流表、
R2、R1、开关回到电源负极，电压表并联在R1两
端；如图所示：
数据处理：①因为电源电压为3V，而表中有电压值为5V，因此5V数据是错误的；
交流表达：因为串联电路的总电阻等于各分电阻之和，所以要得到35Ω的电阻，
需用15Ω和20Ω电阻串联使用。
答案：5 15Ω、20Ω
立身以立学为先，立学以读书为本。
——欧阳修