新教科版九年級(jí)上冊(cè)初中物理 第3節(jié) 等效電路 教學(xué)課件

1、第五章 歐姆定律第3節(jié) 等效電路1.通過實(shí)驗(yàn)和推導(dǎo)使學(xué)生理解串聯(lián)電路的等效電阻和計(jì)算公式。 2.會(huì)用歐姆定律的知識(shí)進(jìn)行簡單的電學(xué)計(jì)算。 收音機(jī)中一個(gè)10的定值電阻燒壞了，需要更換，現(xiàn)身邊只有2、3、5、7、8、20、30的電阻若干，如何解決這一問題。如圖所示，收音機(jī)中一個(gè)10的定值電阻燒壞了，需要更換，現(xiàn)身邊只有2、3、5、7、8、20、30的電阻若干，如何解決這一問題。可以用另外幾個(gè)電阻串聯(lián)或并聯(lián)來代替。一、電路的等效電阻定義：幾個(gè)連接起來的電阻所起的作用，可以用一個(gè)電阻來代替，這個(gè)電阻就是那些電阻的等效電阻。實(shí)驗(yàn)探究：串聯(lián)電路的等效電阻提出問題：電阻串聯(lián)后，其等效電阻會(huì)增大還是減??？猜想與

2、假設(shè)：由于導(dǎo)體電阻與導(dǎo)體的長度有關(guān)，導(dǎo)體越長，電阻越大，幾個(gè)電阻串聯(lián)后相當(dāng)于增加了導(dǎo)體的長度，故猜想：電阻串聯(lián)后，等效電阻會(huì)增大。二、串聯(lián)電路的等效電阻設(shè)計(jì)并進(jìn)行實(shí)驗(yàn)：在如圖甲所示電路圖A、B處，分別接入圖乙中的一個(gè)電阻R、兩個(gè)串聯(lián)的電阻R、三個(gè)串聯(lián)的電阻R，讀出電流表示數(shù)。分析與論證：電流表示數(shù)一次比一次小，電路兩端電壓不變，可知電路電阻增大。理論推導(dǎo)如圖所示，設(shè)電路電流為 I ，電源電壓為 U , R1兩端的電壓為 U1 , R2兩端的電壓為 U2，電路等效電阻為R。根據(jù)歐姆定律，可得： U=IR , U1=I1R1 ，U2=I2R2 , 由于串聯(lián)電路中 U=U1U1，所以 IR= I1R

3、1+I2R2, 又因?yàn)榇?lián)時(shí) I=I1=I2 , 所以 R=R1R2 , 若有 3 個(gè)電阻串聯(lián)，則有R=R1R2R3 n個(gè)電阻串聯(lián)，則有R=R1R2Rn ，即串聯(lián)電路的等效電阻等于各串聯(lián)電阻之和。1.串聯(lián)電路的等效電阻等于各串聯(lián)電阻之和。若兩個(gè)電阻串聯(lián)，有RR1R2。2.串聯(lián)電路的等效電阻大于各串聯(lián)導(dǎo)體的電阻，是因?yàn)榘央娮璐?lián)起來，相當(dāng)于增加了導(dǎo)體的長度。3.若n個(gè)相同的電阻R0串聯(lián)，則總電阻RnR0。如圖所示，R1=R2=R4=R5=5 。當(dāng)ab 兩端加5 V 的電壓時(shí)，用電壓表測得cd 兩端的電壓為4 V。求R3 的阻值。 例典例分析解析：當(dāng)ab 兩端加 5 V 電壓時(shí)，電阻R1、R2、R

4、3 串聯(lián)接入電路，電壓表測cd 兩端的電壓就是測R3 兩端的電壓，其等效電路如圖所示。根據(jù)串聯(lián)電路電壓規(guī)律可知，加在R1、R2 兩端的總電壓為5 V-4 V=1 V，由于R1、R2 電阻已知，根據(jù)歐姆定律可求得此時(shí)電路中的電流，即通過R3 的電流，所以可求得R3 的阻值。實(shí)驗(yàn)探究：并聯(lián)電路的等效電阻提出問題：電阻并聯(lián)后等效電阻變大了還是變小了？猜想與假設(shè)：由于導(dǎo)體的電阻與導(dǎo)體的橫截面積有關(guān),橫截面積越大，電阻越小，幾個(gè)電阻并聯(lián)后相當(dāng)于增加了導(dǎo)體的橫截面積.故猜想：電阻并聯(lián)后，等效電阻會(huì)變小。三、并聯(lián)電路的等效電阻在如圖甲所示電路圖A、B處，分別接入圖乙中的一個(gè)電阻R、兩個(gè)并聯(lián)的電阻R、三個(gè)并聯(lián)

5、的電阻R，讀出電流表示數(shù)。設(shè)計(jì)并進(jìn)行實(shí)驗(yàn)：分析與論證：電流表示數(shù)一次比一次大，電路兩端電壓不變，可知電路中電阻減小。理論推導(dǎo)如圖所示，設(shè)支路電阻分別為 R1和 R2，電路兩端的電壓為 U。根據(jù)歐姆定律有：并聯(lián)時(shí)，總電流等于各支路電流之和，則有：I=I1+I2，又因?yàn)镮= ， 而在并聯(lián)電路中，U=U1=U2，所以若有3各電阻并聯(lián)，則有若有n個(gè)電阻并聯(lián)，則有 即并聯(lián)電路的等效電阻的倒數(shù)，等于各并聯(lián)電阻的倒數(shù)之和。1.并聯(lián)電阻的實(shí)質(zhì)：幾個(gè)電阻并聯(lián)，相當(dāng)于增大了電阻的橫截面積，因而等效電阻會(huì)變?。ū茸钚〉碾娮柽€要?。?。 2.有n個(gè)阻值為R0的相同電阻并聯(lián)，其等效電阻R=解析：串聯(lián)電路，電阻越串越大；并

6、聯(lián)電路電阻越并越小，電阻并聯(lián)后，等效電阻變小，比其中任何一個(gè)電阻的阻值都小。下列幾組電阻并聯(lián)后，等效阻值最小的一組是()A30 和15 B20 和25 C10 和35 D5 和40 例典例分析現(xiàn)代電子技術(shù)中，在分析一些復(fù)雜電路時(shí)，人們常常只關(guān)注整個(gè)電路(或電路的某一部分)的輸入、輸出關(guān)系，即電流和電壓的變化關(guān)系。這樣我們就可以用一個(gè)簡單的電路代替復(fù)雜電路，使問題得到簡化。這個(gè)簡單的電路就是復(fù)雜電路的等效電路。四、等效電路如圖所示，R1R2R4R55 。當(dāng)ab兩端加5 V的電壓時(shí)，用電壓表測得cd兩端的電壓為4 V。求R3的阻值。例典例分析解析：當(dāng)ab兩端加5 V電壓時(shí)，電阻R1、R2、R3三個(gè)

7、電阻串聯(lián)接入電路，電壓表測cd兩端的電壓就是R3兩端的電壓，其等效電路如圖所示。根據(jù)串聯(lián)電路電壓規(guī)律可知，加在R1、R2兩端的總電壓為5 V4 V1 V，由于R1、R2電阻已知，根據(jù)歐姆定律可求得此時(shí)電路中的電流，即通過R3的電流，所以可求得R3的阻值。解析：由題意可知U34 V，則等效電路等效電阻串聯(lián)電路的等效電阻：R=R1R2Rn并聯(lián)電路的等效電阻：等效電路1.串聯(lián)電路的電阻特點(diǎn)：兩個(gè)電阻串聯(lián) RR1R2； n個(gè)電阻串聯(lián) RR1R2Rn； n個(gè)相同的電阻串聯(lián) RnR0。2.并聯(lián)電路的電阻特點(diǎn)：兩個(gè)電阻并聯(lián) n個(gè)電阻并聯(lián) n個(gè)相同的電阻并聯(lián)1.阻值不同的兩個(gè)電阻的電流強(qiáng)度隨電壓變化的I-U圖

8、線如圖所示。從圖中得出的下列結(jié)論中正確的是（ ）A.R1R2B.R1、R2串聯(lián)后的總電阻的I-U圖線在區(qū)域C.R1、R2并聯(lián)后的總電阻的I-U圖線在區(qū)域D.R1、R2并聯(lián)后的總電阻的I-U圖線在區(qū)域ID2.有兩個(gè)電阻R1和R2，如果將它們串聯(lián)后測得總電阻為9，如果將它們并聯(lián)后測得總電阻為2，則（ ）A.R1和R2一定都小于9，大于2B.R1和R2可能都小于2C.可能R1大于9，R2小于2D.R1和R2可能都大于9A1. 需要一只 10 的電阻，但手邊僅有 2、4、5、6、8 電阻各兩只。解決這個(gè)問題有哪些具體辦法 ?教材習(xí)題（1）將兩只5的電阻串聯(lián)；（2）將一只2與一只8的電 阻串聯(lián)；（3）將一只4與一只6的電阻串聯(lián)；（4）將兩只2和一只6的電阻串聯(lián)；（5）將兩只4與一只2的電 阻串聯(lián)解析:要獲得更大的電阻,必須采用電阻串聯(lián)的方法，要獲得 較小的電阻通常采用并聯(lián)電阻的方法2. 一根銅導(dǎo)線和一根鎳鉻合金線，長短粗細(xì)都相同。把它們并聯(lián)在電路里，通過哪根導(dǎo)線的電流大？為什么？教材習(xí)題通過銅導(dǎo)線的電流大.因?yàn)槭遣⒙?lián)，兩段導(dǎo)體上的電壓相等,根據(jù)歐姆定律/?？芍?電阻大的電流小!因?yàn)樵陂L短粗細(xì) 都相同的情況下，銅導(dǎo)線的電阻相對(duì)小一些，電流就更大解析:導(dǎo)體電阻的大小只跟導(dǎo)體的材料、長度、橫截面積