物理九年級(jí)全冊(cè)第4節(jié) 歐姆定律在串、并聯(lián)電路中的應(yīng)用圖片課件ppt

這是一份物理九年級(jí)全冊(cè)第4節(jié) 歐姆定律在串、并聯(lián)電路中的應(yīng)用圖片課件ppt，共39頁。PPT課件主要包含了隨講隨練，解法二，解法三，具體解法如下，學(xué)以致用等內(nèi)容，歡迎下載使用。
物理觀念1.理解等效電阻的物理意義；2.能根據(jù)串、并聯(lián)電路中電壓及電流的規(guī)律，利用歐姆定律得到串、并聯(lián)電路中電阻的規(guī)律。科學(xué)思維1.通過利用歐姆定律的計(jì)算，進(jìn)一步培養(yǎng)學(xué)生邏輯思維能力；2.應(yīng)用串、并聯(lián)電路中電壓、電流及電阻規(guī)律，結(jié)合歐姆定律解決實(shí)際問題；3.通過歐姆定律的應(yīng)用，使學(xué)生學(xué)會(huì)由舊知識(shí)向新問題的轉(zhuǎn)化，培養(yǎng)學(xué)生應(yīng)用知識(shí)解決問題的能力?？茖W(xué)探究通過實(shí)驗(yàn)探究，使學(xué)生認(rèn)識(shí)總電阻和原分電阻之間的“等效替代”關(guān)系?？茖W(xué)態(tài)度與責(zé)任通過對(duì)串、并聯(lián)電路中電阻規(guī)律的探究，激發(fā)學(xué)生的探究熱情，提高學(xué)生將物理知識(shí)應(yīng)用到生活實(shí)際的能力。
1.我們已經(jīng)知道串聯(lián)電路中的總電壓和各部分電壓的關(guān)系，也知道了并聯(lián)電路中的總電流和各支路電流的關(guān)系。那么，串聯(lián)和并聯(lián)電路的總電阻和各部分電阻之間是否也存在什么關(guān)系呢？
2.如果你的隨身聽不響了，檢查后發(fā)現(xiàn)有一個(gè)200 Ω的電阻燒壞了，需要更換。但是你手邊又只有幾個(gè)400 Ω和幾個(gè)100 Ω的電阻，能否用它們組合起來，使組合的電阻相當(dāng)于一個(gè)200 Ω的電阻呢?
小組討論并提出幾種猜想性的方案，需要通過實(shí)驗(yàn)探究判斷方案是否可行。
3.演示實(shí)驗(yàn)：對(duì)比一盞燈單獨(dú)接入電路和兩盞燈串聯(lián)接入電路，發(fā)現(xiàn)串聯(lián)時(shí)，燈泡變暗，由此現(xiàn)象可以推理得出什么結(jié)論？
思考并回答：后一種情況下電路中的總電阻變大了。
1.提出問題：電阻串聯(lián)后總電阻變大還是變小?如何通過實(shí)驗(yàn)探究？
2.演示實(shí)驗(yàn)對(duì)比單個(gè)電阻和兩電阻串聯(lián)接入電路時(shí)電流表示數(shù)。
任務(wù)一、了解串聯(lián)電路的總電阻
觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，發(fā)現(xiàn)兩個(gè)電阻串聯(lián)接入電路時(shí)，電流表示數(shù)變小，說明總電阻變大了。
總結(jié)規(guī)律，電阻串聯(lián)總電阻變大相當(dāng)于增加了導(dǎo)體的長度。
假設(shè)有一個(gè)電阻可以代替串聯(lián)的電阻而不影響電路的效果，我們就稱這個(gè)電阻是串聯(lián)電路的總電阻。
這里用到的方法是“等效替代法”，請(qǐng)問如何判斷“等效”？
回答：可以用電流表示數(shù)判斷，即當(dāng)總電阻接入電路時(shí)，電流表示數(shù)如果和原來相同，則判斷效果相同。
演示時(shí)，電阻R1和R2阻值分別是5 Ω和10 Ω，猜想：總電阻可能是多少？
猜想：總電阻為15Ω。
將15 Ω接入電路，發(fā)現(xiàn)電流表示數(shù)確實(shí)相同，試推斷：串聯(lián)的總電阻與分電阻滿足什么數(shù)量關(guān)系？
判斷：串聯(lián)總電阻R總=R1+R2。
運(yùn)用理論推導(dǎo)加以證明。
由歐姆定律可得：U總=I總R總，U1=I1R1,U2=I2R2；串聯(lián)電路：U=U1+U2；所以I總R總=I1R1+I2R2，可得：R總=R1+R2。
結(jié)論：兩個(gè)串聯(lián)電阻的總電阻等于各分電阻之和。
進(jìn)一步推理：如果有n個(gè)電阻串聯(lián)R總=R1+R2+R3+……+Rn。如果n個(gè)電阻R0都相同，R總=nR0
一只燈泡兩端的電壓是3 V，能正常發(fā)光，此時(shí)的電阻是6 Ω。如果把這只燈泡接到電壓為9 V的電源上，電路中應(yīng)串聯(lián)一個(gè)多大的電阻，燈泡才能正常發(fā)光？　　　　　　　
分析思路：　　解電路題時(shí)，需要先把題中描述的等效電路圖畫好。通過題中敘述可知，電源電壓高于燈泡正常發(fā)光所需要的電壓，因此需要串聯(lián)一個(gè)電阻分擔(dān)電源電壓。此電路是一個(gè)串聯(lián)電路。在等效電路中標(biāo)出必要字母和數(shù)據(jù)。電路問題中，關(guān)鍵是解決各電阻的阻值問題。
解法一：常規(guī)解法?！　?br/>通過串聯(lián)電路的電阻規(guī)律：R＝R1＋R2，計(jì)算出串聯(lián)電路總電阻，知道其中一個(gè)電阻阻值，再算出另一個(gè)電阻阻值，具體解法如下。
Rx＝R總－RL＝18 Ω－6 Ω＝12 Ω。
總結(jié)：電學(xué)中由于公式之間的互通性，因此一題多解常常出現(xiàn)，需要多加練習(xí)。一般來說，在題目中最方便快捷的方法就是比例法。
任務(wù)二、了解并聯(lián)電路的總電阻
【提出問題】幾個(gè)電阻并聯(lián)后的總電阻與各分電阻相比是變大還是變小了？
【猜想與假設(shè)】導(dǎo)體兩端并在一起，相當(dāng)于增大了橫截面積，所以總電阻可能會(huì)減小。
【設(shè)計(jì)并進(jìn)行實(shí)驗(yàn)】結(jié)合猜想設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案：先將一個(gè)電阻接入電路，記錄電流表示數(shù)，再并聯(lián)一個(gè)電阻，對(duì)比電流表示數(shù)，判斷總電阻變大還是變小。
（1）演示實(shí)驗(yàn)對(duì)比單個(gè)電阻和兩電阻并聯(lián)接入電路時(shí)電流表示數(shù)。
觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，發(fā)現(xiàn)兩個(gè)電阻并聯(lián)接入電路時(shí)，電流表示數(shù)變大，說明總電阻變小了。
演示實(shí)驗(yàn)時(shí)，并聯(lián)的兩電阻分別是10 Ω和20 Ω，記錄電流表示數(shù)為I，為了找到等效總電阻，將一個(gè)電阻箱接入電路，慢慢調(diào)節(jié)電阻箱，直到電流表示數(shù)仍為I，記錄電阻箱的示數(shù)。
總結(jié)得出結(jié)論：兩個(gè)并聯(lián)電阻的總電阻的倒數(shù)等于各分電阻的倒數(shù)之和。
推導(dǎo)計(jì)算兩個(gè)電阻并聯(lián)的總電阻，可使用公式：
由歐姆定律可得： ；
并聯(lián)電路：I＝I1＋I(xiàn)2，U＝U1＝U2
所以 ，可得：
進(jìn)一步推理：如果有n個(gè)電阻并聯(lián)，如果n個(gè)電阻R0都相同，R總=
如圖所示電源電壓9 V，電阻R1=6 Ω，通過R1的電流是0.5 A，干路中的電流是2 A，求電阻R2的阻值和R1、R2的等效電阻。 　　　　　　　　　　　　　　　　　　
分析思路：　　初看此題，可以發(fā)現(xiàn)實(shí)質(zhì)上這是一個(gè)混聯(lián)電路，超過初中電學(xué)的要求。但是仔細(xì)審題可以發(fā)現(xiàn)其實(shí)需要解決的問題都在并聯(lián)部分，和混聯(lián)無關(guān)，因此這道題可以看成一道并聯(lián)的題。由于滑動(dòng)變阻器阻值不為0，因此電源電壓和并聯(lián)部分的電壓一定不同，題中告訴電源電壓值對(duì)解這道題沒有幫助，是一個(gè)迷惑條件。
解法一:算出電阻兩端電壓和電流再算出電阻，具體解法如下?！＝I1R1＝6 Ω×0.5 A＝3 V，I2＝I－I1＝2 A－0.5 A＝1.5 A，
解法二：　　利用并聯(lián)電路中，通過各支路的電流之比和各支路電阻的比值成反比 。
I2＝I－I1＝2 A－0.5 A＝1.5 A，因?yàn)殡娐窞椴⒙?lián)電路，電壓相同，
總結(jié)：并聯(lián)的總電阻比任何一個(gè)電阻更小，滿足公式：
回到課堂一開始的問題：手邊只有幾個(gè)400 Ω和幾個(gè) 100 Ω 的電阻，如何獲得200 Ω的電阻？
答案：方案一：可以將兩個(gè)100 Ω串聯(lián)；方案二：可以將兩個(gè)400 Ω并聯(lián)。
歐姆定律在串、并聯(lián)電路中的應(yīng)用
串聯(lián)電路的總電阻比任何一個(gè)分電阻都大公式：R=R?+R?+R?+……+R
并聯(lián)電路的總電阻比任何一個(gè)分電阻都小公式：
1．兩個(gè)導(dǎo)體串聯(lián)后的總電阻大于其中任何一個(gè)導(dǎo)體的電阻，因?yàn)閷?dǎo)體串聯(lián)相當(dāng)于（　 ）A．減小了導(dǎo)體長度 B．減小了導(dǎo)體橫截面積C．增大了導(dǎo)體橫截面積 D．增大了導(dǎo)體長度
2. 電阻值分別為10 Ω、100 Ω的兩只電阻并聯(lián)，并聯(lián)后的等效電阻為（　　）A．小于10 Ω B．等于90 Ω C．等于110 Ω D．大于100 Ω
3．小明發(fā)現(xiàn)，家里的燈都是由不同的開關(guān)控制的，一個(gè)開關(guān)控制一盞燈，則燈亮著的個(gè)數(shù)與總電阻及總電流之間的關(guān)系是（　?。〢．亮著的燈越多，總電阻越小，總電流越小B．亮著的燈越多，總電阻越大，總電流越小C．亮著的燈越少，總電阻越小，總電流越大D．亮著的燈越少，總電阻越大，總電流越小
4.電源電壓不變，R1為6 Ω，R2為12 Ω，將R1和R2串聯(lián)后總電阻為 　 　Ω；并聯(lián)后總電阻為 　 　Ω。
5. 曉強(qiáng)需要一個(gè)4 Ω的電阻，他可以將一個(gè)20 Ω的電阻跟一個(gè)____Ω的電阻_____聯(lián)來代用。
6．如圖所示的電路中，電阻R1的阻值為40 Ω。當(dāng)開關(guān)S、S1均閉合時(shí)，電壓表的讀數(shù)是12 V。當(dāng)開關(guān)S閉合、S1斷開時(shí)，電壓表的讀數(shù)是4 V。（1）電源電壓有多大？
解：(1)當(dāng)S、S1均閉合時(shí)，電路為R1的簡單電路，電壓表測電源電壓，則電源電壓U＝12 V；
6．如圖所示的電路中，電阻R1的阻值為40 Ω。當(dāng)開關(guān)S、S1均閉合時(shí)，電壓表的讀數(shù)是12 V。當(dāng)開關(guān)S閉合、S1斷開時(shí)，電壓表的讀數(shù)是4 V。（2）電阻R2的阻值為多少？
7．在如圖所示的電路中，電源電壓保持不變，R1＝10 Ω，R2＝20 Ω。當(dāng)只閉合開關(guān)S1時(shí)，電流表的示數(shù)為0.3 A。求：（1）電源電壓；
解：(1)只閉合開關(guān)S1時(shí)，電路為R2的簡單電路，電源電壓U＝I2R2＝0.3 A×20 Ω＝6 V；
7．在如圖所示的電路中，電源電壓保持不變，R1＝10 Ω，R2＝20 Ω。當(dāng)只閉合開關(guān)S1時(shí)，電流表的示數(shù)為0.3 A。求：（2）當(dāng)只閉合開關(guān)S2時(shí)電流表的示數(shù)；
解：(2)只閉合開關(guān)S2時(shí)，兩電阻串聯(lián)接入電路，根據(jù)歐姆定律可得電流表示數(shù)：