17.4 欧姆定律在串、并联电路中的应用 课件 (共22张PPT) 2024-2025学年物理人教版九年级全一册

(共22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
1. 能运用欧姆定律，解决简单的串、并联电路问题。
2. 通过计算，学会解答电学计算题的一般方法。
学习目标
前面我们已经学习过串、并联电路中电流和电压有如下规律
那么，串、并联电路的电阻有什么特点呢？
知识回顾：
新知导入
在右图的红色虚线框内换上一个定值电阻R ，使得
(1)R两端的电压和R1与R2两端的总电压相等；
(2)通过R的电流与通过R1与R2的电流也相同。
那么R产生的效果与R1与R2是等效的，我们把电阻R叫做R1和R2的等效电阻，也叫做总电阻。
R1
I
R2
U
R
新知学习
知识点一：欧姆定律在串联电路中的应用
串联电路中的等效电阻
那么串联电路中总电阻R与R1、R2之间有什么定量关系呢？
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R1
I
R2
U
R
理论推导
R1
I
R2
U
R
U1
U2
串联电路中电阻的关系
U=IR
R=R1+R2
串联电路电流规律：I=I1=I2
串联电路电压规律：U =U1+U2
IR=I1R1+I2R2
串联电路的总电阻等于各分电阻之和。
欧姆定律：
串联电路中电阻的分压作用
串联电路中各部分电路两端的电压与其电阻成正比。
理解：
(1)串联分压，电压比等于电阻比；
(2)串联分压，电阻大的分压大。
I=I1=I2
知识拓展
R1
I
R2
U
R
U1
U2
③串联电阻的总电阻比任何一个分电阻都大.
①若电路中有多个电阻串联，则R=R1+R2+…；
②若n个阻值都为R0的电阻串联，总电阻R=nR0；
电阻串联相当于增大了导体的长度；
＋
＝
【归纳总结】
串联电路中电阻的关系
1. 串联电路的总电阻等于各电阻之和。
2. 串联电路中各部分电路两端的电压与其电阻成正比 。
例:如图所示，把一个3 Ω的电阻R1和一个6 Ω的电阻R2串联在电路中，它们的等效电阻是多大 如果电源两端的电压为9 V，则电路中的电流是多大
分析：电源两端的电压已知，如果能知道两个电阻的等效电阻的大小，就可以利用欧姆定律求出电路中的电流.
解: 根据串联电路特点，等效电阻R= R1+R2=3 Ω+6 Ω=9 Ω
根据欧姆定律
答：它们串联的等效电阻是9 Ω，电路中的电流约为1 A。
A
S
R1
R2
如图所示，把电阻并联起来，它们的等效电阻还等于各电阻之和吗？
思考
R1
R2
U
I1
I2
在右图的红色虚线框内换上一个定值电阻R，使得
(1)R 两端的电压和 R1 与 R2两端的电压相等；
(2)通过R 的电流与通过R1与R2的总电流也相同。
那么R产生的效果与R1与R2是等效的，我们把电阻R叫做R1和R2的等效电阻，也叫做总电阻。
R1
I
R2
U
R
I1
I2
新知学习
知识点二：欧姆定律在并联电路中的应用
并联电路中的等效电阻
那么并联电路中总电阻R与R1、R2之间有什么定量关系呢？
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R1
I
R2
U
R
I1
I2
理论推导
R1
I
R2
U
R
I1
I2
并联电路中电阻的关系
并联电路总电阻的倒数，等于各分电阻的倒数之和.
并联电路电流规律：I=I1+I2
并联电路电压规律：U =U1=U2
欧姆定律：
并联电路中电阻的分流作用
并联电路中各支路的电流与其电阻成反比。
理解：
(1)并联分流，电流比等于电阻的反比；
(2)并联分流，电阻大的分流小。
U1=I1R1
U2=I2R2
U=U1=U2
I1R1=I2R2
知识拓展
R1
I
R2
U
R
I1
I2
并联电路中电阻的关系
【归纳总结】
③并联电阻的总电阻比任何一个分电阻都小
①当只有两个电阻并联时：
即：
②当有n个电阻并联在电路中时:
1. 并联电路总电阻的倒数，等于各电阻倒数之和。
电阻并联相当于增加了电阻的横截面积
2. 并联电路中各支路的电流与其电阻成反比 。
例：如图所示，把一个3 Ω的电阻R1和一个6 Ω的电阻R2并联在电路中，它们的等效电阻是多大 如果电源两端的电压为3 V，则电路中的总电流为多大
分析 电源两端的电压已知，如果能知道两个电阻的等效电阻的大小，
就可以利用欧姆定律求出电路中的电流。
答：它们并联的等效电阻是2 Ω，电路中的总电流为1.5 A。
解：由于 所以
根据欧姆定律
得R=2 Ω
S
R2
R1
I2
I1
I
欧姆定律在串、并联电路中的应用
欧姆定律在串联电路中的应用
欧姆定律在并联电路中的应用
表达式：_________________
规律：串联电路中，等效电阻
等于各串联电阻之____.
规律：并联电路中，等效电阻的倒数 等于各并联电阻的_____之和.
和
倒数
表达式：_________________
R=R1+R2+……
+……
课堂小结
1.两个电阻值完全相等的电阻，若并联后的总电阻是10欧姆，则将它们串联的总电阻是（ ）
A．5欧姆 B．10欧姆
C．20欧姆 D．40欧姆
D
随堂练习
2.电阻R1的阻值比电阻R2小，把它们并联后，总电阻（ ）
A.既小于R1又小于R2
B.既大于R1又大于R2
C.小于R2而大于R1
D.等于R1与R2之和
A
3．路中有一根电阻丝，若要使电路中的电阻变大，可以采取的方法是（　　）
A.串联一根相同的电阻丝
B.并联一根相同的电阻丝
C.增大电路两端的电压
D.减小通过电路中的电流
A
4.如图所示，电阻R1为10Ω，电源两端电压为6V。开关闭合后，求：
（1）当滑动变阻器R2接入电路的电阻为50Ω时，通过电阻R1的电流I ；
（2）当滑动变阻器R2接入电路的电阻为20Ω时，通过电阻R1的电流I′。
R1
R2
S
P
解:由图可知，R1与R2串联。
（１）串联的总电阻是R=R1+R2=10Ω+50Ω=60Ω
I= 　 　=　　　 　= 0.1 A
U
R
6 V
60 Ω
通过R1的电流为
（２）串联的总电阻是R ′ =R1+R2 ′ =10Ω+20Ω=30Ω
通过R1的电流为
I ′ = 　 =　　　 = 0.2 A
U
R ′
6 V
30 Ω
5.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？灯L2的电阻R2以及并联的总电阻多大？
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
R2=　　=　　 　= 40 Ω
U2
I2
36 V
0.9 A
R总=　　=　　 　　= 8Ω
U
I
36 V
4.5A