九年级物理上册第十四章欧姆定律学案苏科版.doc

教学资料参考范本九年级物理上册 第十四章欧姆定律学案 苏科版撰写人：_时 间：_（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R1R2。（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：，当两个电阻并联时，R并。2. 几个导体并联：（1）若干（n）个电阻并联时，总电阻R总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：电 路特 点串联电路并联电路电流内 容串联电路中各处的电流都相等并联电路干路中的电流等于各并联支路中的电流之和。公 式I1I2I总I总I1I2电压内 容串联电路两端的总电压等于各部分电路两端的电压之和。并联电路各支路两端的电压相等。公 式U总U1U2U总U1U2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R1R2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U1U2U总R1R2R总I1I2I总（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，RVRRA，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R0，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：R0RL2.6RL。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R0和RL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，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R1与滑动变阻器R2组成串联电路，电压表测电源电压U，电压表1测R1两端电压U1，电压表2测滑动变阻器R2两端电压U2，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R2变大，电路中的总电阻RR1R2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可知，电路中的电流变小，即电流表的示数变小，又因为电阻R1是定值电阻，U1IR1，所以不难分析R1不变，I减小，U1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，U2UU1可分析：U不变，U1减小，U2增大，即电压表2的示数增大。（分析U2不能用欧姆定律公式变形U2IR2判断，因为I减小，R2增大，则U2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，R1R34，R26欧，试求：（1）当开关S1、S2断开时，电流表和电压表的示数各是多少？（2）当开关S1、S2均闭合时，电流表和电压表的示数各是多少？分析：当开关S1、S2均断开时，R1未接入电路，R2和R3串联在电源上，此时电压表测量的是R2两端的电压U2，其等效电路如图a所示；当开关S1、S2均闭合时，R3被S2短路，R1和R2并联在电源上，此时电压表测量的是电源电压，电流表测量的是干路中的电流，其等效电路如图b所示。解答这类题目的关键是：（1）先根据不同条件下的开关闭合、断开的状态，分析电路的连接情况，并画出相应的等效电路图。（2）根据对应的等效电路图，应用欧姆定律和串、并联电路的特点以及题目的已知条件分别进行计算。求解：（1）当S1、S2都断开时，R2和R3串联在电源上，原电路图可变为图a所示，此时R总R2R36410。I1.2A.即电流表的示数为1.2A。U2I总R21.2A67.2V.即电压表的示数为7.2V。（2）当开关S1、S2均闭合时，R1和R2并联在电源上，原电路图可变为图b所示，此时U1/U2/U12V，即电压表的示数为12V。电路中的总电阻为R总/2.4。I/5A。即电流表的示数为5A。例3 如图所示电路中，当开关S分别与a、b接触时，电流表的示数之比为54，已知R26，设电源电压保持不变，求电阻R1的阻值是多少？分析：在有两种或几种状态的电路计算中，单靠其中任一种电路状态都不能求出未知量，需要用联立方程组的方法求解，这类题的一般解题思路和方法是：（1）根据欧姆定律，利用两种电路状态中的不变量（电源电压不变，即电路两端总电压不变，定值电阻不变）列方程组，这也是各种题目中的基本方程。（2）利用电路中的等量关系或比例关系列方程组，这种等量关系要结合题目给出的已知条件，这是为解题而补充的方程。（3）在列方程组时，虽然电路变化，但不变量及相等量尽量符号一致，这样可以减少方程数。求解：当开关S与a接触时，电阻R2被断路，R1直接接在电源上，此时，UIR1，当开关S与b接触时，电阻R1与R2串联接在电源上，此时，UI/(R1+R2)I/（R16）且，将联立，解得R124。8 / 8