苏科版初中物理第十四章《欧姆定律》单元教案

第14章 欧姆定律

（一）串联电路的总电阻：

串联电路的总电阻等于各串联导体的电阻之和，即，R 串＝R 1＋R 2＋… 。 （1）若干（n ）个电阻串联时，总电阻R 总＝nR 。

（2）把几个导体串联起来，相当于增加导体的长度，其总电阻大于任何一个串联导体的电阻。

（3）把几个导体串联进来，其中一个电阻变大，则总电阻也变大。 （4）要使电路中的电阻增大，可采取串联电阻的方法。 （二）并联电路的总电阻：

1. 并联电路总电阻的倒数等于各并联导体的电阻的倒数之和。即：

并

R 1＝1R 1

＋2R 1＋… ，当两个电阻并联时，R 并＝22R R R R 11 。

2. 几个导体并联：

（1）若干（n ）个电阻并联时，总电阻R 总＝n 1

R

（2）几个导体并联起来，总电阻比任何一个电阻都小，这是因为把导体并联起来，相当于增大了导体的横截面积。

（3）把几个导体并联起来，其中任一个电阻变大，总电阻也变大。 （4）要想使电路中电阻减小，可采取并联电阻的方法。 （三）串、并联电路的特点：

公

式

U总＝U1＋U2U总＝U1＝U2

电阻内

容

串联电路的总电阻等于

各串联导体的电阻之和。

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。公

式

R串＝R1＋R2

并

R

1

＝1

R

1

＋2

R

1

分配内

容

电压分配：串联电路中，各电

阻两端的电压与其电阻成正比。

电流分配：并联电路中各部

分电路中的电流与电阻成反比。公

式

U1∶U2∶U总＝R1∶R2∶R总

I1∶I2∶I总＝1

R

1

∶2

R

1

∶总

R

1

（四）简单电路的设计：

设计简单电路的步骤和注意事项：

（1）明确目的要求（为了解决什么问题而设计电路）。

（2）根据目的要求和所给条件设计电路。

（3）运用学过的知识，对设计的电路进行论证，说明这个电路能否解决问题。

（4）拟定实验步骤，进行实验验证。

上述内容可概括为十六字口诀：“明确目的，设计电路，理论推导，实验验证”。（五）重、难点解析：

1. 串、并联电路中的总电流、总电压和总电阻的含义：

以串联电路为例，在下图a是两个导体串联起来的电路，如果把导体R1、R2看成一个整体，图a就变成图b。因此，串、并联电路的总电流、总电压、总电阻中的“总”都是电路的一种“总代替”（或等效代替）的意思。

2. 电压表在电路中相当于开路，电流表在电路中相当于短路：

如下图所示，电压表串联在电路中，由于电压表的电阻很大，

对于一定电压的电源来说，电路中的电流就会很小，小到电路中

的用电器没有反映。电路中串入电灯时，电灯不发光，电路中串联一个电流表，电流表也不偏转。可见，电路已形成“开路”。由于电压表的电阻很大，而电流表的电阻很小，R V ＞R ＞R A ，根据串联电路的分压原理，电源电压几乎全部加在电压表两端，因此电压表的示数几乎等于电源的电压。

同理，当电流表与某一用电器并联时，由于电流表的电阻很小，根据并联电路的分流原理，此时电流几乎全部通过电流表，而不再通过与其并联的用电器，此时，该用电器就被局部短路（又叫短接）。

3. 综合实践活动：设计和制作一个模拟的调光电灯。

在本章的最后一个单元安排了一个综合实践活动，要求利用所给器材或你自己所能找到的其它合适的器材，制作一个模拟的调光电灯。在进行设计时，应该从以下几个方面考虑设计方案：

（1）根据设计要求，画出满足要求的电路图。

（2）怎样调节电路中的电流大小？选用什么样的材料做变阻器？

（3）怎样确保电路的安全？

（4）电路中的器件应选用什么样的规格？

由于课本中所给的电源电压大于9V ，而小灯泡的额定电压只有

2.5V ，所以设计电路时，在满足调节电灯亮度的同时，要注意保护电灯，即电灯两端的电压不能超出2.5V ，参考电路如下图。

单从调节的角度出发，只需要有滑动变阻器和灯泡串联即可，但是为了保护电灯泡不至于被损坏，应在其中增加串联一个定值电阻R 0，当滑动变阻器的电阻调节到零时，它起保护作用，使灯泡两端的电压不会超出2.5V 。根据欧姆定律计算可计算得知：

R 0＝ 2.5V 2.5V

9V －R L ＝2.6R L 。

所以在此之前，应先利用伏安法测出灯泡的正常发光时的灯丝电阻，以及各种铅笔的电阻值，然后选择适当的定值电阻和铅笔，铅笔的电阻应选取约等于R 0和R L 之和，即当滑动变阻器R 的电阻最大时，电路中的电流是灯泡正常发光时的

2

1

，当滑动变阻器的电阻为0时，灯泡正常发光，这样才能较好地调节灯泡的亮度，又不损坏灯泡。 【典型例题】

[例1] 如图所示的电路，当滑动变阻器滑片P 向右移动时，电压表的示数＿＿，电压表

1

的示数＿＿＿，电压表

2

的示数＿＿＿，电流表的示数＿＿＿（填“变大”、“变小”

或“不变”）。

分析：这类由滑动变阻器移动或由某些开关闭合、断开而引起的电流表、电压表示数发生改变的题目的类型，是电学中常见的类型之一，在分析电路中各物理量变化时，若题目不加说明，可以认为电源电压不变，电流表电阻为零，电压表电阻很大（可视为开路），定值电阻阻值不变，导线中电阻为零。

分析此类题目的一般步骤是： （1）判断电路的连接方式。 （2）分析各电流表、电压表的作用。

（3）分析滑动变阻器滑片移动或开关的闭合、断开引起电路中总电阻的变化。 （4）根据欧姆定律分析电路。电路中总电阻的变化引起总电流的变化，即电路中测总电流的电流表示数变化。

（5）根据欧姆定律分析定值电阻两端电压的变化情况。 （6）根据串联电路中的电压关系分析滑动变阻器两端电压变化。

上图电路中，定值电阻R 1与滑动变阻器R 2组成串联电路，电压表测电源电压U ，电压表

1

测R 1两端电压U 1，电压表

2

测滑动变阻器R 2两端电压U 2，电流表测电路中的电

流I ，当滑片P 向右移动过程中，其电阻R 2变大，电路中的总电阻R ＝R 1＋R 2必随之变大，

而电路两端总电压不变（即电压表示数不变）。根据欧姆定律I ＝R U

可知，电路中的电流

变小，即电流表的示数变小，又因为电阻R 1是定值电阻，U 1＝IR 1，所以不难分析R 1不变，I 减小，U 1也随之减小，即电压表

1

的示数变小。又根据串联电路的电压关系，U 2＝U －U 1

可分析：U 不变，U 1减小，U 2增大，即电压表2

的示数增大。（分析U 2不能用欧姆定律公式

变形U 2＝IR 2判断，因为I 减小，R 2增大，则U 2无法确定）

解答：不变，变小，变大，变小。

[例2] 如图所示电路中，电源电压是12V 且保持不变，R 1＝R 3＝4Ω，R 2＝6欧，试求： （1）当开关S 1、S 2断开时，电流表和电压表的示数各是多少？