2020-2021学年人教版物理九年级上册第十七章第四节欧姆定律在串并联电路中的应用 课件（36张）

第４节 欧姆定律
在串、并联电路中的应用
第十七章 欧姆定律
　　导体中的电流，跟导体两端的电压成正比，跟导体的电阻成反比。
1．欧姆定律
　　数学表达式
一、复习
I =
U
R
R=
U
I
U= IR
　　（1）串联电路中各处的电流是相等的；
I=I1=I2=…=In
　　（2）串联电路中的总电压等于各部分电路的电压之和。
U=U1+U2+…+Un
2．串联电路中的电流、电压规律：
R2
U
I
R1
U1
U2
I2
I1
I1
I
I2
R2
R1
U
　　（1）并联电路中干路电流等于各支路电流之和；
I=I1+I2+…+In
　　（2）并联电路中各支路两端电压相等。
U=U1=U2=…=Un
3．并联电路中的电流、电压规律：
推导串联、并联电阻公式
R1
R2
I
U1
U2
U
IR=I1R1+I2R2
R=R1+R2
串联
∵
I=I1=I2 U=U1+U2
∴
∵
U=IR
如果有n个阻值均为R的电阻串联，则总电阻为
R串=nR
串联电路电压与电阻成正比
U1 : U2=R1 :R2
=
U1
U2
R1
R2
1、串联电路
串联电路的总电阻，等于各部分导体的电阻之和。即：R总＝R1＋R2+···＋Ｒn
2、并联电路
U=U1=U2
I=I1+I2
并联
I=U/R
U/R=U/R1+U/R2
1/R=1/R1+1/R2
并联电路的总电阻的倒数，等于各并联导体的电阻的倒数之和。
R总=
R1·R2
R1+R2
R2
1
R1
1
R总
1
=
+
即
I1
I2
=
R1
R2
I1 : I2= R2 :R1
并联电路电流与电阻成反比
若三个电阻R总=？
如果有n个阻值均为R的电阻并联，则总电阻为
R总=R/n
并联电路总电阻小于各支路电阻，因为电阻并联相当于增大导体的横截面积。
电阻越串越大比大的还大
电阻越并越小比小的还小
串联电路总电阻大于各部分电阻，因为电阻串联相当于增长导体的长度。
电阻串并联的实质：
串联电路
并联电路
电
路
图


I I1 I2
I I1
I2
电流
电压


电
阻

电流与电压的分配关系

R1
R2
R1
R2
I = I1 =I2
I =I1+I2
U =U1+U2
U =U1=U2
R =R1+R2
(R = nR0)
1/R=1/R1+1/R2
（R=R0/n）
U1/U2=R1/R2
I1/I2=R2/R1
1．有两只电阻，R1=3欧姆，R2=6欧姆，若把它们串联后接到电压为6伏特的电源上，这两只电阻两端的电压之比为U1:U2=______，若将它们并联后接到同一电源上，则通过它们的电流之比为I1:I2=______。
2．两个定值电阻R1：R2=2：3，将它们并联接在一个电源上，通过它们的电流之比I1：I2为______，它们两端的电压之比
U1：U2为______。
二、利用欧姆定律解决问题
1:2
2:1
3:2
1:1
3．两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　 B．10欧　C．20欧　D．40欧
4．4个电阻，电阻值都是R，把它们并联起来，总电阻是［ ］
A．4R　 B．R/4　 C．4/R　 D．2R
D
B
5．下面四对并联电阻，总电阻最小的是 ［ ］
A．两个4Ω 　 B．4Ω，6Ω
C．1Ω、8Ω D．2Ω，7Ω
6．铭牌上标有“6V 10Ω”的电铃，要 联一个______欧姆的电阻，才能使它在9伏特的电压下正常工作。
7、阻值为10欧的用电器，正常工作时的电流为0.3安，现要把它接入到电流为0.8安的电路中，应怎样连接一个多大的电阻？
C
串
5Ω
8、如图:两只电流表的规格相同，电流表有两个量程(0~0. 6A以及0~3A).闭合开关S,电阻R1与R2均有电流流过，两只电流表的指针偏转角度相同，则R1与R2的比值为 （ ） 　　　　　　　
A. 1∶5 B.5∶1 C.1∶4 D.4∶1
C
9、如图所示的电路中，R1=6欧，R2=12欧。当开关S闭合后，Al、A2的读数之比为 （ ）
A． 3：1 B． 2：3
C， 1：3 D． 2：1
A
10、如图所示电路，电源电压保持不变，若变阻器滑片P向左滑动时，则 ( )
A. V1表示数增大，V2表示数增大，A表示数减小
B. V1表示数减小，V2表示数增大，A表示数减小
C. V1表示数增大，V2表示数减小，A表示数增大
D. V1表示数减小，V2表示数减小，A表示数增大
V1
V2
A
R1
P
R2
c
11、如图所示:电源电压保持不变。当开关S断开，甲、乙两表为电流表时，两表的示数之比为3∶5，当开关S闭合，甲、乙两表为电压表时，两表示数之比为( )
A．2∶5 B．3∶2
C．5∶2 D．5∶3
　　例1 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？
解析:
　　∵ 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
二、利用欧姆定律解决问题
例题分析
　　∴
R1=　　=　　 　= 10 Ω
U1
I1
36 V
3.6 A
　　例2．如图所示，R2=20 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）
R2
R1
A
V
12 V
拓展知识：两个电阻并联时，总电阻小于任一电阻。
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
Rx
V
　　电路图
　　例3．实验室中如果没有电流表，只有电压表。如何测量未知电阻？
R0
V
　　因为Rx和R0串联 ，所以
　　测电阻的原理
=
U0
R0
Ux
Rx
Rx=
U0
I0
R0
　　实验步骤
　　（1）按电路图连接电路，并将电压表指针调零；
　　（2）闭合开关S测出Rx两端电压为Ux；
　　（3）断开开关S，将电压表接到R0两端，闭合开关测出R0两端电压U0；
　　（4）断开开关整理实验器材。
Rx
V
R0
V
　　电路图
R0
Ix
I0
A
Rx
A
　　例4．实验室中如果没有电压表，只有电流表。如何测量未知电阻？
　　因为Rx和R0并联
　　测量原理
　　∴ IxRx =I0 R0
Rx=
I0
Ix
R0
　　实验步骤：
　　（1）将电流表指针调零，按电路图连接电路；
　　（2）闭合开关，记录电流表R0的电流为I0 ；
　　（3）断开开关，将电流表接到Rx的支路并记录电流表的示数为 Ix ；
　　（4）断开开关整理实验器材。
R0
Ix
I0
A
Rx
A
R1一定
　　例5．变阻器的滑片P向右移动过程中，三个电表的示数如何变化？
分析：
＿＿＿＿；
示数变大
V2
V1
A
示数变小
＿＿＿＿；
＿＿＿＿。
R2 ↑→ R ↑→I↓= I1 ↓ = I2
U1 ↓
U2 ↑
U不变
A
R1
R2
S
P
V2
V1
示数变小
　　求解电路计算题的步骤
　　（1）根据题意分析各电路状态下电阻之间的连接方式，画出等效电路图。
　　（2）通过审题，明确题目给出的已知条件和未知量，并将已知量的符号、数值和单位，未知量的符号，在电路图上标明。
　　（3）每一步求解过程必须包括三步：
　　写公式——代入数值和单位——得出结果。
课堂小结
A
R1
R2
v
1、如图所示的电路中电源电压保持不变，R3＝5 Ω，当开关S1、S2都断开时，电流表的示数为0.6A，电压表示数是6V，S1、S2都闭合时，电流表示数为1A，求R1、R2的阻值？
A
v
R1
R3=5Ω
S1、S2都断开时
S1、S2都闭合时
V
A
R1
R2
R3
S1
S2
A
v
R1
R3=5Ω
A
R1
R2
v
解：当S1,S2断开时，R1,R3串联
当S1,S2闭合时，R1,R2并联
变化前后的不变量
答：R1的阻值为10Ω，R2的阻值为90 Ω。
2、有两个灯泡串联在电路中，电源电压是12V，灯泡L1两端的电压为9V，电路中的总电阻为30欧姆，求：
（1）灯泡L2两端的电压
（2）电路中的电流
（3）两个灯泡的电阻
3、 如图所示电路，R1=7Ω,R2=3Ω,当S闭合时，电压表的示数为21V，当S断开时，电压表的示数为14V。求R3的阻值。
8. 在如图所示的电路中，闭合开关S，电流表A1、A2的示数之比为I1：I2=2：1，则电阻之比为R1：R2=________，电流表A1、A3
的示数之比为I1：I3=
_________。
1：2
2：3
连接中考
1. 如今已是电气化时代，小芳同学回到家中会同时使用多种家用电器。当她每多接通一个家用电器，家庭电路的总电阻__________。（选填“变大”或“变小”）
变小
基础巩固题
2. 两个标有“5Ω 1A“和“10Ω 0.6A”的定值电阻，将它们串联起来使用时等效电阻为_______Ω，电源电压最多为________V；若将它们并联时干路电流最大是_______A。
15
9
1.5
基础巩固题
3.如图所示，V1、V2是两个相同的双量程电压表（量程为“0～3V”和“0～15V”）。当电路正常工作时，两表指针偏转角度相同，则电压
表V2所用的量程是_________，
灯L1与灯L2的电阻之比R1：R2=
________。
0～15V
1：4
基础巩固题
4. 如图所示，电源电压保持不变，开关S闭合后，灯L1和L2都正常发光，甲、乙两个电表示数之比为4：3。此时灯L1和L2的电阻之比为（　　）
A．1：3 B．3：1
C．3：4 D．4：3
A
基础巩固题
5. 如图所示，R0为定值电阻，R1为滑动变阻器，A1，A2为实验室用电流表（接线柱上标有“-”，“0.6”，“3”），闭合开关后，调节滑片P。使两电流表指针所指位置相同。下列说法正确的是（　）
A．电流表A1与A2的示数之比为1：4
B．通过R0与R1的电流之比为4：1
C．R0与R1两端的电压之比为1：4
D．R0与R1的阻值之比为4：1
D
甲、乙两地相距40km，在甲、乙两地之间沿直线架设了两条输电线，已知每条输电线每千米的电阻为0.2Ω。现输电线在某处发生了短路，为确定短路位置，抢修员进行了如下操作：在甲地利用电源（电压恒为6V）、定值电阻R0（阻值为20Ω）、电压表（量程为0～3V）以及开关等与输电线组成了一个检测电路（如图所示，电压表未画出）：闭合开关后，电压表示数为2V；解答如下问题：
（1）根据题意判定电压表的连接位置，将它接入检测电路；
（2）计算出短路位置离甲地的
距离。
能力提升题
（2）解：由题知，闭合开关后，电压表示数为2V，即U线=2V，由串联电路的电压特点可得，电阻R0两端的电压：U0=U-U线=6V-2V=4V，因串联电路的电流处处相等，则电路中的电流：
由 可得，甲地到短路位置两输电线的总电阻：
?
根据题意可得，甲地到短路位置两输电线的总长度：
因两条输电线是并排架设的，所以短路位置离甲地的距离：