14.3 欧姆定律的应--2025-2026学年沪粤版物理九年级上册教学课件（31页PPT）

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14.3 欧姆定律的应用
第十四章 欧姆定律
沪粤版2025-2026学年 物理九年级上册【精做课件】
授课教师：********
班 级：********
时 间：********
14.3 欧姆定律的应用
教学目标
能熟练运用欧姆定律解决串、并联电路中电流、电压、电阻的综合计算问题。
学会分析电路故障，能利用欧姆定律判断常见的电路故障原因。
了解欧姆定律在实际生活和生产中的应用，如滑动变阻器的应用、安全用电等。
培养运用物理知识解决实际问题的能力，提高分析和推理能力。
欧姆定律在电路计算中的综合应用
串联电路的综合计算
串联电路中，电流处处相等（\(I = I_1 = I_2\)），总电压等于各部分电路电压之和（\(U = U_1 + U_2\)），总电阻等于各电阻之和（\(R_{ }=R_1 + R_2\)）。结合欧姆定律，可进行多变量的综合计算。
例题 1：如图所示，电源电压为 18V，\(R_1 = 10 \)，\(R_2 = 20 \)，求：
（1）电路中的总电阻；
（2）电路中的电流；
（3）\(R_1\)和\(R_2\)两端的电压。
解：（1）串联电路总电阻\(R_{ }=R_1 + R_2=10 + 20 =30 \)。
（2）根据欧姆定律\(I=\frac{U}{R_{ }}\)，电路中的电流\(I=\frac{18V}{30 }=0.6A\)。
（3）\(R_1\)两端的电压\(U_1 = I R_1=0.6A\times10 = 6V\)；\(R_2\)两端的电压\(U_2 = I R_2=0.6A\times20 = 12V\)。
答：（1）总电阻为 30Ω；（2）电路中的电流为 0.6A；（3）\(R_1\)两端电压为 6V，\(R_2\)两端电压为 12V。
并联电路的综合计算
并联电路中，各支路电压相等（\(U = U_1 = U_2\)），干路电流等于各支路电流之和（\(I = I_1 + I_2\)），总电阻的倒数等于各支路电阻倒数之和（\(\frac{1}{R_{ }}=\frac{1}{R_1}+\frac{1}{R_2}\)）。结合欧姆定律，可解决复杂计算问题。
例题 2：电源电压为 12V，\(R_1 = 6 \)，\(R_2 = 12 \)，两电阻并联，求：
（1）电路的总电阻；
（2）通过\(R_1\)和\(R_2\)的电流；
（3）干路电流。
解：（1）根据并联电路总电阻公式\(\frac{1}{R_{ }}=\frac{1}{R_1}+\frac{1}{R_2}\)，\(\frac{1}{R_{ }}=\frac{1}{6 }+\frac{1}{12 }=\frac{2 + 1}{12 }=\frac{3}{12 }=\frac{1}{4 }\)，所以\(R_{ }=4 \)。
（2）通过\(R_1\)的电流\(I_1=\frac{U}{R_1}=\frac{12V}{6 }=2A\)；
通过\(R_2\)的电流\(I_2=\frac{U}{R_2}=\frac{12V}{12 }=1A\)。
（3）干路电流\(I = I_1 + I_2=2A + 1A=3A\)。
答：（1）总电阻为 4Ω；（2）通过\(R_1\)的电流为 2A，通过\(R_2\)的电流为 1A；（3）干路电流为 3A。
串、并联混合电路的计算
对于既有串联又有并联的混合电路，需先分析电路结构，明确各电阻的连接方式，再分步计算。
例题 3：如图所示，电源电压为 12V，\(R_1 = 3 \)，\(R_2 = 6 \)，\(R_3 = 4 \)，其中\(R_1\)与\(R_2\)并联后再与\(R_3\)串联，求：
（1）\(R_1\)与\(R_2\)并联后的总电阻\(R_{12}\)；
（2）电路中的总电阻\(R_{ }\)；
（3）干路电流\(I\)；
（4）\(R_3\)两端的电压\(U_3\)；
（5）\(R_1\)与\(R_2\)两端的电压\(U_{12}\)；
（6）通过\(R_1\)和\(R_2\)的电流\(I_1\)和\(I_2\)。
解：（1）\(R_1\)与\(R_2\)并联，根据并联电阻公式\(\frac{1}{R_{12}}=\frac{1}{R_1}+\frac{1}{R_2}\)，\(\frac{1}{R_{12}}=\frac{1}{3 }+\frac{1}{6 }=\frac{2 + 1}{6 }=\frac{3}{6 }=\frac{1}{2 }\)，所以\(R_{12}=2 \)。
（2）电路总电阻\(R_{ }=R_{12}+R_3=2 + 4 =6 \)。
（3）干路电流\(I=\frac{U}{R_{ }}=\frac{12V}{6 }=2A\)。
（4）\(R_3\)两端的电压\(U_3 = I R_3=2A\times4 = 8V\)。
（5）\(R_1\)与\(R_2\)两端的电压\(U_{12}=U - U_3=12V - 8V=4V\)。
（6）通过\(R_1\)的电流\(I_1=\frac{U_{12}}{R_1}=\frac{4V}{3 }\approx1.33A\)；
通过\(R_2\)的电流\(I_2=\frac{U_{12}}{R_2}=\frac{4V}{6 }\approx0.67A\)。
答：（1）\(R_{12}=2 \)；（2）\(R_{ }=6 \)；（3）\(I = 2A\)；（4）\(U_3 = 8V\)；（5）\(U_{12}=4V\)；（6）\(I_1\approx1.33A\)，\(I_2\approx0.67A\)。
电路故障分析
常见电路故障类型
断路：电路中某处断开，电流无法通过，用电器不能工作。
短路：电流不经过用电器而直接从导线流过，分为电源短路（危害大，会烧坏电源）和用电器短路（被短路的用电器不能工作）。
利用欧姆定律分析故障
串联电路故障分析：
若电路中所有用电器都不工作，电流表无示数，电压表测电源电压有示数，可能是与电压表并联的部分断路；若电压表无示数，可能是其他部分断路或电源故障。
若一个用电器不工作，另一个用电器工作，电流表有示数，可能是不工作的用电器短路。
例题 4：在串联电路中，电源电压为 6V，\(L_1\)和\(L_2\)串联，闭合开关后，两灯都不亮，电流表无示数，电压表测\(L_1\)两端电压，示数为 6V，故障可能是什么？
分析：两灯都不亮，电流表无示数，说明电路断路。电压表测\(L_1\)两端电压为 6V（等于电源电压），说明电压表与电源两极相连通，因此故障是\(L_1\)断路。
并联电路故障分析：
若干路电流表无示数，所有用电器都不工作，可能是干路断路。
若某一支路用电器不工作，其他支路正常，可能是该支路断路；若所有支路用电器都不工作，且电源被烧坏，可能是某一支路短路（导致电源短路）。
例题 5：在并联电路中，\(L_1\)和\(L_2\)并联，闭合开关后，\(L_1\)不亮，\(L_2\)亮，电流表测干路电流有示数，故障可能是什么？
分析：\(L_2\)亮，说明干路和\(L_2\)支路正常。\(L_1\)不亮，可能是\(L_1\)支路断路（如灯丝断了、接触不良等）。
欧姆定律在生活中的应用
滑动变阻器的应用
滑动变阻器通过改变接入电路的电阻丝长度来改变电阻，从而改变电路中的电流和部分电路两端的电压，在生活中有广泛应用：
调节音量：收音机、电视机中的音量调节旋钮，实质是一个滑动变阻器。调节旋钮时，改变接入电路的电阻，从而改变电路中的电流，使扬声器的音量发生变化。
调节亮度：调光台灯中，滑动变阻器与灯泡串联，通过改变电阻来改变电路中的电流，从而调节灯泡的亮度。
调速：电风扇的调速开关也是利用滑动变阻器，改变电路中的电流，从而改变电动机的转速。
安全用电
防止过载：家庭电路中，用电器总功率过大时，根据\(I=\frac{P}{U}\)（家庭电路电压\(U = 220V\)不变），总电流会过大，可能引发火灾。保险丝（或空气开关）会在电流过大时自动切断电路，保护电路安全，这是欧姆定律在安全用电中的应用。
选择合适的导线：不同规格的导线有不同的最大允许电流（与导线电阻有关）。根据欧姆定律，若通过导线的电流超过其最大允许值，导线会因过热而损坏，甚至引发火灾。因此，需根据用电器的总电流选择合适的导线。
欧姆定律在测量中的应用
除了伏安法测电阻，欧姆定律还可用于测量电源电压、未知电阻等。例如，用一个已知电阻\(R_0\)和电流表，可测量电源电压：将\(R_0\)与电流表串联在电源两端，读出电流\(I\)，则电源电压\(U = I R_0\)。
课堂练习
一个串联电路中，电源电压为 9V，\(R_1 = 5 \)，\(R_2 = 4 \)，则电路中的电流为（ ）A，\(R_1\)两端电压为（ ）V。
两个电阻\(R_1 = 10 \)、\(R_2 = 20 \)并联在电压为 6V 的电源上，干路电流为（ ）A，总电阻为（ ）Ω。
串联电路中，若\(R_1 = 2R_2\)，则\(U_1:U_2 = \)，\(I_1:I_2 = \)。
并联电路中，若\(R_1 = 3R_2\)，则\(I_1:I_2 = \)，\(U_1:U_2 = \)。
某同学连接了一个串联电路，闭合开关后，灯泡不亮，电流表无示数，电压表有示数且接近电源电压，故障可能是（ ）。
课堂总结
欧姆定律在电路计算中应用广泛，可解决串联、并联及混合电路中电流、电压、电阻的综合计算问题，解题关键是明确电路结构，运用串并联电路特点结合欧姆定律分步计算。
利用欧姆定律可分析电路故障，判断断路或短路的位置及原因。
欧姆定律在生活中应用于滑动变阻器调节、安全用电等方面，体现了物理知识与实际生活的密切联系。
课后作业
如图所示，电源电压保持不变，\(R_1 = 5 \)，闭合开关\(S\)后，电流表\(A_1\)的示数为 1.2A，电流表\(A_2\)的示数为 0.8A，求：
（1）电源电压；
（2）\(R_2\)的阻值；
（3）电路的总电阻。
（提示：\(R_1\)与\(R_2\)并联，\(A_1\)测干路电流，\(A_2\)测\(R_1\)支路电流）
一个串联电路中，电源电压为 10V，\(R_1 = 2 \)，\(R_2 = 3 \)，求：
（1）电路中的电流；
（2）若在\(R_2\)两端并联一个\(R_3 = 6 \)的电阻，此时干路电流是多少？
分析家庭电路中，为什么同时使用多个大功率用电器容易引发火灾？结合欧姆定律和电功率知识进行解释。
5
课堂检测
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新知讲解
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变式训练
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中考考法
8
小结梳理
学习目录
1
复习引入
2
新知讲解
3
典例讲解
将定值电阻换成灯泡，调节滑片P,发现灯泡电压、电流发生变化，灯泡电阻是否发生变化？
结合电阻影响因素表达观点，猜想电阻大小的变化情况。
进行猜想
测量原理：
测量工具：
电压表、电流表
测量小灯泡的电阻
一
分组实验
1、2组用标有“2.5 V”的灯泡，3、4组用标有“3.8 V”的灯泡，分组进行测量。
数据展示
表2 测量灯泡电阻大小
实验次数 1 2 3 4 5
电压U/V 0.6 1.0 1.5 2 2.5
电流I/A 0.16 0.2 0.24 0.26 0.3
电阻R/Ω 3.8 5 6.3 7.7 8.3
滑动变阻器的作用：
改变灯泡两端的电压，多次测量
多次测量的目的：
探究普遍性规律
分析数据
提问：
①分析数据发现，灯泡电阻是否在发生变化
②思考能否用取平均值的方法处理数据
判断灯泡电阻发生变化不是因为测量误差造成的，
不能取平均值。
③不同电压下灯泡电阻发生变化的原因是什么
分析图像
将灯泡的电压、电流的数据绘制在U-I图像中，发现不是一条直线，说明不同电压下，灯泡电阻在发生变化。
电压越大 ，
灯泡温度越高 ，
电阻越大。
伏安法测定值电阻和灯泡电阻实验中，
滑动变阻器的作用都是改变待测电阻的电压和电流。
易错提醒
多次测量的目的不同：
测定值电阻时，为了取平均值减小误差；
测灯泡电阻时，发现灯泡电阻随温度变化的规律，不能取平均值。
学以致用
若缺少电流表或电压表，增加一个已知阻值的定值电阻，
该如何设计方案测量未知电阻
答 案 ：缺少电流表时，
可用电压表和已知电阻并联代替电流表使用；
缺少电压表时，
可用电流表和已知电阻串联代替电压表使用。
了解串联电路的总电阻
电阻串联后总电阻变大还是变小 如何通过实验探究
对比单个电阻和两个电阻串联接入电路时电流表示数。
方案设计
1. 实验探究电阻串联后的总电阻
串联、并联电路中电阻的特点
二
下面的电路用到的方法是“等效替代法”,提问：如何判断“等效”
猜想：可以用电流表示数判断，即当总电阻接入电路时，电流表示数如果和原来相同，则判断效果相同。
用5Ω电阻和10 Ω电阻进行实验，猜一猜总电阻可能是多少
实验演示
将15 Ω电阻接入电路，发现电流表示数确实相同，即可用15 Ω电阻等效替代5Ω电阻和10 Ω电阻串联后的总电阻。
假设有一个电阻可以代替串联的电阻而不影响电路的效果，我们就称这个电阻是串联电路的总电阻。
2.引导学生理论推导电阻串联后的总电阻
（1）试推断串联的总电阻与分电阻满足什么数量关系
串联总电阻R =R +R
（2）试着理论推导、证明。
（3）结论：两个串联电阻的总电阻等于各分电阻之和。
推导：
若有n个电阻串联，则它们的总电阻R总= R +R +R + …… +Rn，
若有n个相同阻值的电阻R0串联，则总电阻：R总=nR0。
了解并联电路的总电阻
1.实验探究电阻并联后的总电阻
提问：几个电阻并联后的总电阻与各分电阻相比是变大还是变小了
两端导体并在一起，相当于增大了横截面积，所以总电阻可能会减小。
设计实验
先将一个电阻接入电路，记录电流表示数，再并联一个电阻，对比电流表示数，判断总电阻变大还是变小。
实验演示
两个电阻并联接入电路时，电流表示数变大，说明总电阻变小了。
实验改进
刚才实验演示时，并联的两个电阻分别是10 Ω和20 Ω,记录电流表示数为I,为了找到等效总电阻，可以将一个电阻箱接入电路，慢慢调节电阻箱，直到电流表示数为I,记录电阻箱的示数。
假设有一个电阻可以代替并联的电阻而不影响电路的效果，我们就称这个电阻是并联电路的总电阻。
2. 理论推导电阻并联后的总电阻
(1) 试着运用理论推导加以证明。
推论：
若有n个电阻并联，则它们的总电阻
若有n个相同阻值的电阻R0并联，则总电阻：R总=
学以致用
手边只有几个400 Ω和几个100 Ω的电阻，如何获得200 Ω的电阻
将两个100 Ω电阻串联或将两个400 Ω电阻并联。
3.认识两电阻串联或并联时电压和电阻的关系
两电阻串联，其两端的电压和电阻有什么关系 尝试推导。
总结：即串联电路中，电压的分配与电阻成正比。
随讲随练
两电阻并联时，流过两个电阻的电流和电阻有什么关系
并联电路中电流的分配与电阻成反比。
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3
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5
6
7
8
1
1.某同学列出伏安法测电阻实验几点注意事项，其中不必要的是（　　）
A.在连接电路过程中，开关始终是断开的
B.连接电路应从电源正极开始，开关应靠近电源正极
C.使用电流表和电压表前要选择合适的量程
D.开关闭合通电前，先将变阻器调到电阻最大的位置上
B
知识点1
测定值电阻的阻值
2.[2025·芜湖模拟改编]小点进行“测量定值电阻阻值”的实验。
【实验思路】
（1）欧姆定律公式：
I＝　　得变形公式R＝　　。
【实验过程】
（2）图甲是实验中设计的电路图，请在图中
圆圈内正确填写表示电表的字母符号。
U
I
伏安
如图所示。
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1
（3）连接电路前，发现电流表指针位置如图乙所示，
此时需要进行的操作是　　　　　　。
（4）正确连接电路后，闭合开关，调节滑片P到某一位置后，电压表示数如图丙所示，电压表的示数为　　　　V，电流表的示数为0.5 A，本次测得的结果为Rx＝　　　　Ω。
（5）为了减小测量的误差，接下来的操作是
　　　　　 　　　　　　　　　　　。
电流表调零
2
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2.5
5
改变电阻两端电压，多次测量取平均值
3.[2024·合肥模拟改编]小萌测量小灯泡的电阻。
（1）请用笔画线代替导线，将图甲所示的实物电路连接完整。
知识点2
测小灯泡的电阻
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1
解：(1)如图所示。
（2）正确连接电路后，滑动变阻器的滑片从一端移到另一端的过程中（移动过程中曾改变电压表的量程），测得了如表所示的实验数据，根据第________次数据可知，电路出现故障，故障原因是　　　　　　　　，由此也可知电源电压是　　　　V。
4
实验序号 电压表示数/V 电流表示数/A 灯泡亮度
1 1 0.2 较暗
2 2.5 正常发光
3 2.8 0.32 强烈发光
4 6 0 不发光
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1
灯泡断路
6
（3）实验中滑动变阻器的作用：　　　　　　　、
　　　 　　　　　　　。
（4）小灯泡正常发光时，电流表的示数如图乙所示，则灯泡正常发光时的电阻约为__________（结果保留一位小数）。
保护电路
2
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8
1
改变灯泡两端的电压
8.3 Ω
4.某同学比较“探究导体中电流与电压的关系”和“用电流表、电压表测电阻”两个实验后，认为：①所测的物理量相同；②测量的工具相同；③多次测量的目的相同。他的判断中正确的是（　　）
A.①②　B.②③　C.①③　D.①②③
A
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8
1
5.[2025·黄山月考]在“测量小灯泡正常发光时的电阻”的实验中，关于四位同学遇到的一些问题，下列说法正确的是（　　）
A.小刚连接完电路的最后一根导线，小灯泡就亮了，是因为滑动变阻器短路
B.小强连接完电路闭合开关后小灯泡不亮，可能是因为滑动变阻器的阻值调到了最大
C.小梅要判断小灯泡是否正常发光，应在调节滑动变阻器的同时仔细观察小灯泡亮度
D.小丽发现小灯泡在不同电压下测得的电阻值均不相同，有可能是由测量误差导致的
B
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1
6.[新考法]小陌测量定值电阻的阻值，将实验中测得的数据绘制成图中的A、B、C三点并连线，断开开关后发现电流表未调零，他利用测量数据求得电流表接入电路前指针所指的刻度值为　　　A，定值电阻的阻值为　　　Ω。
0.04
2
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1
5
思路点睛：如图所示，延长A、B、C三点的连线，与横轴相交于0.04 A，此时电阻R两端的电压为0 V，说明电流表接入电路前指针所指的刻度值为0.04 A。
7.[2024·合肥模拟改编]小点测量小灯泡发光时的电阻，所用小灯泡上标有“3.8 V”字样，电源电压为6 V。
（1）用笔画线代替导线完成如图所示的实物电路。
（2）闭合开关前，滑动变阻器的滑片应滑到　　　（填“A”或“B”）端，目的是　　　　　　　　。
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1
B
保护电路
解：(1)如图1所示。
（3）闭合开关，改变滑动变阻器滑片的位置，记录下不同的电压值和对应的电流值，并计算出小灯泡在不同电压下的电阻值，数据处理如表所示，其中有一处是不恰当的，这一处是　　　　　　　　　　，原因是　　　　　　　　　　　　　　　。根据表格信息可得，灯泡正常发光时的电阻为　　　　Ω。
取灯泡电阻的平均值
实验次数 电压/V 电流/A 电阻/Ω 平均电阻/Ω
1 3.0 0.36 8.3 9.3
2 3.8 0.40 9.5 3 4.2 0.42 10 2
3
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1
灯泡电阻随温度的变化而变化
9.5
（4）若电压表0～15 V的量程损坏，只有0～3 V量程可用。为完成上述实验，请你用原有器材重新设计一个电路图画在虚线框内；根据你的设计重新连接电路进行实验，闭合开关，移动滑动变阻器的滑片使电压表示数为　　　　V时，小灯泡正常发光，并记下此时电流值。
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8
1
2.2
如图2所示
8.在“伏安法测电阻”的实验中，若电源电压为15 V，被测电阻阻值约为50 Ω，实验中，电流表有“0～0.6 A”“0～3 A”两个量程，电压表有“0～3 V”“0～15 V”两个量程。为了保证电路安全的同时，尽量减小误差，电压表应选用　　　　量程，电流表应选用　 　　　量程。
0～15 V
2
3
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5
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8
1
0～0.6 A
欧姆定律
的应用
测小灯泡电阻
原理：
电路图：
多次测量的目的：探究普遍性规律
串联
电阻的
串联
和并联
并联
串联电路的总电阻比
任何一个分电阻都大
公式： R= R +R +R + …… +Rn
并联电路的总电阻比
任何一个分电阻都小
公式：
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