《2019九年级物理上册 欧姆定律在串、并联电路中的应用学案 （新版）苏科版.doc》由会员分享，可在线阅读，更多相关《2019九年级物理上册 欧姆定律在串、并联电路中的应用学案 （新版）苏科版.doc（8页珍藏版）》请在taowenge.com淘文阁网|工程机械CAD图纸|机械工程制图|CAD装配图下载|SolidWorks_CaTia_CAD_UG_PROE_设计图分享下载上搜索。
1、1欧姆定律在串、并联电路中的应用欧姆定律在串、并联电路中的应用【学习目标】 1.理解欧姆定律，能运用欧姆定律进行简单的计算； 2.能根据欧姆定律以及电路的特点，得出串、并联电路中电阻的关系。【要点梳理】 要点一、串联电路中电阻的规律 1.规律：串联电路中总电阻等于各串联导体的电阻之和。在图中，因为 R1和 R2串联，因此通过它们的电流相同，设 R1两端电压为 U1，R2两端电压为 U2，则有: 1212111222IIIUUUUI RUI R又由欧姆定律变形式：UIR 综合以上推导，有：1122IRI RI R；因此可以得到有串联电路总电阻和分电阻的关系：12RRR2.公式：12.nRRRR3
2、.串联电路中，电阻阻值之比等于电阻两端电压之比。推导如下：12III串联电路电流一定，要点诠释： （1）导体串联，相当于增加了导体的长度，因此，串联导体的总电阻大于任何一个串联导体的电阻，总电阻等于各串联导体电阻之和，即12.nRRRR。（2）如果用 n 个阻值均为 R0的导体串联，则总电阻为0RnR。（3）当电阻 R1和 R2串联时，若 R1R2，则 U1U2，如下图所示。2要点二、并联电路中电阻的规律 1.规律：并联电路的总电阻的倒数等于各并联导体电阻的倒数之和。在图中，有 12121 1 12 2 2=IIIUUUUIR UIR由欧姆定律:UIR 综合以上推导，有1212UUU RRR;
3、即：12111 RRR 2.公式：121111.nRRRR3.并联电路中，各支路电阻阻值之比等于通过各支路电流的反比。推导如下：12UU并联电路电压一定，U3要点诠释： （1）导体并联，相当于增大了导体的横截面积，因此，并联导体的总电阻小于任何一个并联导体的电阻，总电阻的倒数等于各并联导体电阻的倒数之和，即121111.nRRRR。（2）两个电阻并联：1212R RRRR。（3）n 个阻值为 R0的相等电阻并联,则总电阻为：0RRn。（4）不管是串联还是并联电路中，某个电阻的阻值增大，电路的总电阻都是增大；如果电路中电阻的个 数增多，则串联电路的总电阻增大，而并联电路的总电阻减小。 （5）当电
4、阻 R1和 R2并联联时，若 R1R2，则 I1I2，可以类比马路上的车流，如下图。【典型例题】 类型一、欧姆定律在串联电路中的应用1. 一只灯泡两端的电压是 3V，能正常发光，此时的电阻是 6。如果把这只灯泡接到电压为 9V 的 电源上，电路中应串联一个多大的电阻，灯泡才能正常发光？ 【思路点拨】现在电源电压大于灯泡正常工作时的电压，需要串联分压，串联电阻两端的电压等于电源 电压减去灯泡的额定电压，根据串联电路的电流特点和欧姆定律得出等式即可求出电阻的阻值。 【答案与解析】4利用串联电路中电阻和电压成正比，只需要分别找出两个电阻两端电压的比值，即可直接算出待求电阻的大小。【总结升华】电学中由
5、于公式之间的互通性，因此一题多解常常出现，希望同学们能认真分析找到最简 便的方法。举一反三： 【变式】如图是灯泡 L 和电阻 R 中电流随电压变化的图象。由图象可知，电阻 R 的阻值为 。若将它们并联接在电压为 2V 的电源两端，电路中的总电流为 A。【答案】20；0.35类型二、欧姆定律在并联电路中的应用2. 如图所示电路，R1=R2=12，电源电压为 18V。求：（1）R1、R2并联后的总电阻是多少？（2）电流表的示数是多少？【思路点拨】（1）根据并联电路电阻的关系进行分析，12111 RRR 。（2）根据UIR 即可求出电流的大小。5【答案与解析】(1)由并联电路总电阻与各支路电阻的关系
6、得：12111 RRR带入数据可得 R=6。（2）根据欧姆定律1836VUIRA。【总结升华】知道并联电路中总电阻与各支路电阻的关系，会灵活应用欧姆定律进行计算。3. 如图所示的电路图中，电源两端的电压保持不变，电阻 R2与电阻 R3的阻值均为 10。闭合开关 S、S1、S2后，电流表 A 的示数为 I；此时断开 S2，电流表 A2示数为 I2/,A1 的示数为 0.3A；I：I2/=5：2。求 R1的阻值和电源电压 U。【答案】20；2V 【解析】闭合开关 S、S1、S2后，等效电路图为图 1，电流表 A 测干路电流 I,电流表 A1测通过 R1、R2的 总电流 I1+I2，电流表 A2测通
7、过 R2、R3的总电流 I2+I3，断开 S2时，等效电路图为图 2;电流表 A2测通过R2的电流，电流表 A 和 A1都测干路电流图 1 中，R2两端电压为 U，图 2 中 R2两端电压依旧为 U，R2的阻值也不变，所以有 I=U/R 可得，开关断开和开关闭合时通过 R2 的电流始终不变，即所以因为电源电压相等各支路两端电压，所以6所以在图 1 中所以图 2 中，所以所以电源电压【总结升华】本题主要考察了并联电路中电流、电阻的关系，考察同学们对这部分的知识的熟练程度。举一反三： 【变式】如图，开关闭合后，电流表示数为 1 安，电压表示数为 6 伏，已知电阻 R 2为 10，求通过 R 2 的
8、电流和 R 1的阻值。【答案】0.6A；15 【解析】电流表测干路电流 I=1A，电压表测电源电压 U=6V，电阻 R1=10，因为 R1、R2并联，所以 R2两端电压 U2=U1=U=6V，则通过 R2的电流，所以。类型三、综合应用4. 如图是一种自动测定油箱内油面高度的装置。弯月形的电阻 R 与金属滑片 P 构成一个滑动变阻 器金属滑片 P 是杠杆的一端。下列说法正确的是（ ） A该电路中油量表既可用电流表改装，也可用电压表改装 B油面升高，滑动变阻器接入电路中的电阻减小 CR0和 R 在电路中是并联的 D电路中的电流越小，油量表指示油面的高度值越大 【答案】D 【解析】油量表是并联在滑动
9、变阻器两端的，所以油量表是电压表，A 不符合题意；油面越高，浮子上升， 滑片上移，滑动变阻器连入电路的电阻越大，电流越小，B 不符合题意；R0和 R 在电路中是串联的，C 不7符合题意；串联电路中电阻有分压的作用，电阻越大，分担的电压越大，油量表的示数越大，但是电流 越小，所以电路中的电流越小，油量表指示油面的高度值越大，D 符合题意。 【总结升华】本题根据油量表并联在电路中，可以判断油量表是电压表；根据串联电路中电阻越大分担 的电压越大，可以判断电压表的示数变大；根据欧姆定律，电压不变，电阻越大，电路中的电流越小。举一反三：【变式】如图所示是王超设计的压力传感器的原理图，其中弹簧上端和滑动变
10、阻器的滑片 P 固定在一起， AB 间有可收缩的导线，R1为定值电阻。当闭合开关 S，压力 F 增大时，电流表与电压表示数变化情况是 （ ） A电流表示数变大，电压表示数变小 B电流表示数变小，电压表示数变大 C电流表、电压表示数都变大 D电流表、电压表示数都变小【答案】B5. 如图所示，电源电压保持 12V 不变，R1=30，变阻器 R2的阻值变化范围是 020。开关 S 闭 合，当变阻器滑片 P 由 a 端滑至 b 端过程中电压表示数的变化范围为（ ）A7.20V B4.80V C4.87.2V D4.812V 【思路点拨】先识别电路，再结合各表的特征及使用方法来判断电路的情况，后通过欧姆
11、定律来求解。 【答案】B 【解析】从图中可以看出，两个电阻串联，并且电压表串在滑动变阻器的滑片上，因此滑片不能改变电 路中电阻的大小，只改变了电压表测量的电阻值，即电压表示数会发生改变因此先利用欧姆定律求出 电路中的电流，然后根据滑片的位置，利用 U=IR 即可求出电压表示数变化的范围。电路中的电流：12120.243020UVIARR，当变阻器滑片 P 在 a 端时，电压表的示数：Ua=IR2=0.24A20=4.8V；当变阻器滑片 P 在 b 端时，电压表被短路，因此电压表的示数为 0V；所以电 压表示数的变化范围为 4.80V。 【总结升华】本题考查了滑动变阻器对电路中的电流和电压表示数
12、的影响，以及串联电路中电阻和电压 的特点，并会熟练应用欧姆定律。举一反三： 【变式】在如图所示的电路中，电源电压为 4.5V 且保持不变，电阻 R=5， ，变阻器 R1的最大阻值为 20，电流表的量程为 00.6A，电压表量程为 03V，为了保护电表，则变阻器接入电路的阻值范围为 。8【答案】2.510【解析】当变阻器接入的阻值最小时， =0.6IA最大，4.57.50.6UVRIA总 最大，所以变阻器接入电路的最小值1=2.5RRR总最小；当变阻器接入的阻值最大时，电压表的示数=3UV1最大，因为在串联电路中电流处处相等，所以 11=URURR最大最大最大，代值解得：1=10R最大；所以变阻器接入电路的阻值范围为 2.510。