专题17.4 欧姆定律在串、并联电路中的应用(导学案)(原卷版)
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人教版九年级第十七章欧姆定律
第4节《欧姆定律在串、并联电路中的应用》导学案
【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。
【学习重点】:利用欧姆定律推导出串、并联电阻的关系,并能进行简单的计算
【学习难点】:探究电阻串、并联规律中等效思维方法的理解与运用
【自主预习】
1.欧姆定律的公式:;两个变形式、。
2.串联电路中电流、电压的规律(用公式表达):(1)电流的规律;(2)电压的规律:2。
3.并联电路中电流、电压的规律(用公式表达):(1)电流的规律;(2)电压的规律:。
4.欧姆定律在串联电路中的应用:
(1)串联电路中通过某个电阻的电流,等于电源两端电压除以 .当串联电路中的一个电阻改变时,电路中的电流及另一个电阻两端的电压都会随之 .
(2)串联电路的总电阻与各分电阻的关系是,总电阻的阻值比任何一个分电阻的阻值都 .(选填“大”或“小”)
5.欧姆定律在并联电路中的应用:
(1)当并联电路中的一个支路的电阻改变时,这个支路的电流变化,干路电流变化,但另一个支路的电流和电压都 .
(2)并联电路的总电阻与各分电阻的关系是,总电阻的阻值比任何一个分电阻的阻值都 .
【合作探究】
探究一:探究串联电路中电阻的规律:
1.实验探究:
(1)实验:①将定值电阻R1=5 Ω和R2=10Ω串联,接在下图电路中的A、B两点间,闭合开关,观察灯泡的亮度,记录电流表的示数。
②再将一个R=15Ω定值电阻,接在电路中A、B两点间,闭合开关,观察灯泡的亮度,记录电流表的示数。
实验①实验②
(2)实验现象:①灯泡的亮度 ;②电流表的示数 。
(3)结论:在电路中,R=15Ω定值电阻和电阻R 1=5 Ω和R 2=10Ω串联起来的效果 。
可以用一个电阻R=15Ω来代替两个串联的电阻R 1=5 Ω和R 2=10Ω。
(4)理解:两个的电阻串联,相当于 、 相同, 增大,所以总电阻 。
如图所示:
2.理论推导:
如果电源电压为U ,R 1两端电压为U 1,R 2两端电压为U 2,R 为R1和R2串联后的等效电阻R ,称为总电阻。
图中,R 1和R 2串联,通过它们的电流相同为I I 1 I 2, 根据欧姆定律U I R
=有 :U 1= ; U 2= ; U= 。
串联电路电压关系:U = 所以: I R = R =
结论:串联电路中总电阻等于各串联电阻 表达式:
说明:几个电阻串联,相当增加导体的 ,所以总电阻比任何一个电阻都 。
3.串联电路分压规律:
串联电路电流是一定的:
即:I =I 1=I 2 由欧姆定律U I R
=可知:有111U I R =;则有222U I R =; 11R U =22R U ⇒21U U =21R R R
U =11R U ⇒1U U =1R R 结论:串联电路中,电阻两端电压之比等于 .
探究二:探究并联中电阻的规律:
1.实验探究:
(1)实验:①将定值电阻R 1=5 Ω和R 2=10Ω分别接在下图电路中的A 、B 两点间,闭合开关,观察灯泡的亮度,记录电流表的示数。
②再将R 1=5 Ω和R 2=10Ω并联起来,接在A 、B 两点间,闭合开关,观察灯泡的亮度,记录电流表的示数。
(2)实验现象:①两个定值电阻并联接入电路后灯泡的亮度 ;②电流表的示数 。
(3)结论:在电路中,电阻并联后的总电阻变 。
(4)理解:两个电阻并联,相当于 增大,所以总电阻 。
如图所示
2.理论推导:
R 是R1、R2并联的等效电阻,称总电阻。
图中,R 1和R 2并联,通过它们的电流分别是I 1、I 2,干路电流I ,电压为U ,
根据欧姆定律: ;
I 1= ;I 2=
因为并联电路中: I= 所以 :R U =1R U +2R U
即: 说明:几个电阻并联,相当增加导体的 ,所以总电阻比任何一个电阻都
注:不论电阻是串联还是并联,电路中任何一个电阻增大,总电阻都会 ,串联电阻个数越多,总电阻越 ,并联电阻个数越多,总电阻越 。
3.并联电路分流规律
结论:并联电路中各支路的电流与它们的电阻成 比,.
【精讲点拨】
运用欧姆定律解决串、并联电路问题的思路
1.分析电路图,明确电路的连接方式,即确定电路是串联电路还是并联电路.
2.若是电路中有电流表或电压表,要明确电流表或电压表各是测量哪段电路中的电流或哪段电路两端电压.
3.根据串联电路或并联电路的电流、电压规律,结合欧姆定律进行分析与计算.
【归纳整理】
【当堂练习】
1.(2019海南)如图所示是某电子秤的内部简化电路。
R x是压敏电阻,电阻值随压力增大而减小,电源电压保持不变。
闭合开关,当R x上压力增大时,随之减小的是()
A. 通过R x的电流
B. 通过R0的电流
C. R x两端的电压
D. R0两端的电压
2.(2019长沙)如图是小海设计的温度测量仪的电路,R1 是定值电阻,R2 是阻值随温度升高而减小的热敏电阻。
当R2 的温度随环境温度降低时()
A.电流表的示数增大
B.电压表V1 的示数增大
C.电压表V2 的示数增大
D.电压表V2 的示数减小
3.(2019 福建省)如图电源电压恒定,R1= 12Ω R2=6Ω R3是定值电阻。
闭合开关S1,单刀双掷开关S2接a时电流表的示数为0.6 A,接b时电流表的示数可能为( )
A. 0.3 A
B. 0.6 A
C. 0.9 A
D. 1.2 A
4.(2019 湖南郴州市)如图所示,电源电压恒为6V,定值电阻R1=20Ω.闭合开关S,电流表A2的示数为0.9A,则电流表A1的示数为A,定值电阻R2的阻值为Ω。
5.(2019 安徽省)如图所示为电阻A和B的I-U图像。
若将A.B串联接入某电源两端,则闭合开关后,它们两端的电压U A、U B之比是______;若将A、B并联接入电源两端,闭合开关后,测得干路电流为0.6A,则电源电压是________V.
6.(2019 江苏徐州)定值电阻R1两端加4.5V电压时,通过的电流为0.45 A.如图所示电路,电源电压不变,R1和定值电阻R0并联,电流表示数为0.50A;用阻值为30Ω的电阻R2替换R1,电流表示数变为0.30 A.求:(1)R1的阻值;(2)电源电压。
【课后反思】本节课学习中,你有哪些收获,还有哪些不足,有什么体会。