九年级物理第八章欧姆定律人教四年制版知识精讲

用心 爱心 专心 九年级物理九年级物理第八章第八章 欧姆定律欧姆定律人教四年制版人教四年制版 同步教育信息同步教育信息 一 本周教学内容 第八章 欧姆定律 二 重点 难点 1 掌握串联电路电阻关系及简单计算 2 掌握并联电路电阻关系及简单计算 三 知识点分析 一 电阻的串联 1 串联电路的特点 两个电阻及多个电阻串联如图 1 所示 II1I2I3 R2R3R1 U1U2U3 图 1 2 电阻的特点 串联电路中各处的电流都相等 n IIII 21 3 电压的特点 串联电路中 电路两端的总电压等于各部分导体两端电压之和 n UUUU 21 4 电阻的特点 串联电路的总电阻等于各导体的电阻之和 n RRRR 21 导体的串联相当于增加了导体的长度 所以总电阻比任何一部分的电阻都大 5 串联电路的分压作用 或 2 1 2 1 R R U U nn R R U U 串联电路中电压的分配 与各导体的电阻成正比 二 电阻的并联 并联电路的特点 1 两个电阻及多个电阻并联 如图 2 所示 R2 I2 I3 R3 I1 R1 I U 图 2 用心 爱心 专心 2 电流特点 并联电路中 干路中电流等于各支路中的电流之和 n IIII 21 3 电压特点 并联电路中 各支路两端的电压都相等 n UUUU 21 4 电阻特点 并联电路的总电阻的倒数 等于各并联电阻的倒数之和 n RRRR 1 111 21 导体的并联相当于增大了导体的横截面积 所以并联电路的总电阻比任一个电阻都小 5 并联电路的分流作用 或 1 2 2 1 R R I I R R I I n n 并联电路中的电流分配跟电阻成反比 典型例题典型例题 例 1 利用欧姆定律推导串联电路总电阻等于各个串联电阻之和 解题思路 解题思路 图 3 如图 3 设串联的电阻为 串联后的总电阻为 R 由于串联电路中电流处处相 1 R 2 R 等 故通过整个电路中的电流都是 I 根据欧姆定律 我们有 2211 IRUIRUIRU 又由于 21 UUU 因此 21 IRIRIR 由此得出 21 RRR 即串联电路的总电阻等于各串联电阻之和 借题发挥 借题发挥 推理关键在于应用欧姆定律和串联电路中电流与电压的关系 R U I 例 2 有一个小灯泡 它正常发光时的灯丝的电阻为 正常工作时的电压是 2 5V 3 8 如果我们手边只有电压为 6V 的电源 要使小灯泡正常工作 需要怎样连接一个多大的电 阻 解题思路 解题思路 电源电压 6V 比小灯泡正常工作的电压 2 5V 大 只有给小灯泡串联一个电阻 R2 可以 用心 爱心 专心 分去一部分电压 才能使小灯泡在正常电压下工作 如图 4 图 4 为了求 根据公式 必须先求 R2两端电压 U2和 R2中的电流 I 根据串 2 R I U R 2 2 联电路电压关系 可知 可求 U2 再根据串联电路电流关系 21 UUU 12 UUU 又 U1 R1都已知 故可求 I2 III 12 1 1 1 R U I 解 解 如图 4 VVVUUU5 35 26 12 A V R U I3 0 3 8 5 2 1 1 7 11 3 0 5 3 2 2 A V I U R 即需串联一个阻值为的电阻 7 11 借题发挥 借题发挥 本题还有其他解法 即 A V R U I3 0 3 8 5 2 1 1 20 3 0 6 A V I U R 21 RRR 7 113 820 12 RRR 例 3 如图 5 所示 变阻器 R2的最大阻值为 电源电压保持 10V 不变 5 1 R 20 当滑动变阻器的滑动端 P 从 a 端滑动到 b 端时 求电流表和电压表的变化范围 图 5 解题思路 解题思路 当 P 在 a 端时 R2未接入电路 R1直接接在电源上 电压表示数为电源电压 此时电路中的电流为 即电流表此时的示数为 2A VU10 A V R U I2 5 10 1 当 P 在 b 端时 R1与 R2串联 总电阻 电路此时电 25205 21 RRR 流为 即电流表此时示数为 0 4A 此时电压表测 R1两端电压为 A V R U I4 0 25 10 VARIU254 0 11 用心 爱心 专心 所以 P 从 a 端滑到 b 端时电压表示数从 10V 变化到 2V 电流表示数从 2A 变化到 0 4A 借题发挥 借题发挥 此类习题在物理学中属于动态习题 当某一物理量不断改变时 其他相应的物理量也 会发生逐渐的变化 看起来问题非常的复杂 但我们可以采取动中有静的方法来解决 即 取两个静止端点来分析 如本题中滑片 P 虽然在不断运动 但是 a 点是开始运动点 b 点 是结束运动点 我们以 a b 作为参考点来分析 使问题具体化 弄清 a b 两点情况即可 找到问题结论 例 4 利用欧姆定律 推导并联电路的总电阻的倒数等于各并联电阻的倒数之和 解题思路 解题思路 U1 I1 I R1 I2 U2 R2 图 6 如图 6 所示 设并联的电阻 R1 R2 并联后的总电阻为 R 电路两端的电压为 U 根据并联电路电压的特点有 UUU 21 再根据欧姆定律有 通过 R1的电流 1 1 1 R U I 通过 R2的电流 2 2 2 R U I 干路中的电流 R U I 又由于 21 III 因此 2 2 1 1 R U R U R U 由此得出 21 111 RRR 借题发挥 借题发挥 结论既可以用实验来验证 又可以用欧姆定律来推理 此推理意在进一 21 111 RRR 步加深对并联电阻与各电阻之间的关系的认识 同时可以纠正许多同学易犯的错误 并联 电路的总电阻等于各电阻的倒数之和 即 21 11 RR R 例 5 一个用电器的电阻是 它允许通过的最大电流是 若把它接在 1 1A 100mA100 的电路中 应采用什么办法 解题思路 解题思路 根据并联电路的特点 并联电路中的总电流等于各支路中的电流之和 也就是并联有 用心 爱心 专心 分流的作用 所以应给这个电阻并联一个阻值合适的电阻 使 如图 2 RAII1 1 21 7 图 7 AAAIII11 01 1 12 21 UU 2211 RIRI 10 1 1001 0 2 11 2 A A I RI R 答 应给这个电阻器并联一个阻值为的电阻后接入 1 1A 的电路中 10 借题发挥 借题发挥 由此题不难看出 当使用的电路中电流大于用电器正常工作的电流时 必须用并联的 方法来分去过多的电流 即利用并联电路分流作用 值得注意的是 R1与 R2并联时 在应 用公式中 I U R 必须是针对同一电阻而言 R U I 例 6 如图 8 所示电路中 当 S1 S2都断开时 电流表示数为 5 10 21 RR 0 3A 当 S1 S2都闭合时 电流表的示数为 0 6A 求电源电压和 R3的阻值 R1 S1 R2 R3 S2 R U A 图 8 解题思路 解题思路 当 S1 S2都断开时 R1 R2串联 电源电压为 VARRIU5 4 510 3 0 21 当 S1 S2都闭合时 R1与 R3并联 R2短路 R1中的电流A V R U I45 0 10 5 4 1 1 1 干路中的电流AI6 0 则 R3中的电流为AAAIII15 0 45 0 6 0 13 30 15 0 5 4 3 3 A V I U R 答 电源电压为 4 5V R3阻值为 30 借题发挥 借题发挥 本题还可以用如下方法来解答 用心 爱心 专心 R1与 R3并联 总电阻 而 5 7 6 0 5 4 A V I U R 31 111 RRR 75 5 2 10 1 5 7 1111 13 RRR 30 3 R 解此类电路的习题 正确分析电路的变化是解题的关键 有许多同学在分析 S1 S2都 闭合时 错误地认为 R1 R2 R3三个一起并联 导致计算结果的错误 模拟试题模拟试题 第一节 一 选择题 1 如图 9 所示 当 P 向 b 端移动时 电流表 电压表的示数 A 电流表示数变小 电压表的示数变小 B 电流表示数变大 电压表示数变大 C 电流表示数不变 电压表示数变大 D 电流表示数变小 电压表示数不变 图 9 2 如图 10 所示 电源电压为 6V L1 L2是两个相同的灯泡 下列说法正确的是 A 若 L1短路 电压表的示数为零 B 若 L1断路时 电压表的示数为零 C 若 L2断路时 电压表的示数为 6V D 若 L2 短路时 电压表的示数为 6V V L1 L2 图 10 二 填空题 1 串联电路的总电阻等于各串联导体的电阻之和 写成公式是 2 串联电路中电压的分配跟电阻成正比 写成公式是 三 计算题 1 现在两个电阻 将它们串联后接到 220V 电路上 求 440 110 21 RR 1 R1 R2中电流 2 R1 R2两端的电压各是多大 用心 爱心 专心 2 如图 11 所示 电源电压为 6V 电压表的示数为 2 2V 求 L1和 L2两端电压各是多大 图 11 3 如图 12 所示 滑动变阻器的滑片 P 在中点时 电压表的示数为 3V 滑 30 1 R 动变阻器的滑片在 b 端时 电压表的示数为 4 5V 求电源电压和滑动变阻器的阻值 R1 V P a b 图 12 第二节 一 选择题 如图 13 所示 电源两端电压不变 当开关 S 闭合时 电流表的示数将 A 不变B 变大C 变小D 不能判定 R1 R2 R3 A S 图 13 二 填空题 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 写成公式是 2 并联电路中电流分配跟电阻成反比 写成公式是 3 三个电阻阻值是 若将它们并联 其电阻 R 为 若将它们串联 其总 12 电阻为 若先将两个并联 然后再与另一个相串联 其总电阻为 R R 若先将两个串联再跟另一个相并 其总电阻为 R 三 计算题 1 R1的电阻是 R2的电阻是 40 将它们并联到电压为 36V 的电源上 求 10 1 电路中的总电阻及总电流 2 通过 R1 R2中的电流 2 如图 14 所示 电源电压不变 滑动变阻器的最大阻值为 滑片 P 在中点时 200 电流表示数为 0 5A 滑片 P 在 b 端时 电流表示数为 0 3A 求 R1的阻值 用心 爱心 专心 R1 A P ab 图 14 3 如图 15 所示 当开关 S 断开时 电压表示数为 8V 电流表示数为 0 2A 当开关 S 闭合时 移动滑片 P 使电压表示数为 9V 此时电流表示数为 0 3A 求 R1及 R2的阻值 R2