欧姆定律在串并联电路中的应用（学生版）-九年级物理全册讲义（人教版）

课时17.4欧姆定律在串、并联电路中的应用（原卷版）

【学习目标】

1.理解电阻串、并联电路的基本规律；

2.会使用欧姆定律分析解决电阻的串并联问题;

3.会分析动态电路；

4.利用欧姆定律解答电路问题。

【基础知识】

知识点一、欧姆定律在串联电路中的应用

1.串联电路中电流的计算

如图所示，根据串联甩路中电流的规律，通过各个用电器的电流都相同，都是I。

由欧姆定律可知,U产IR”3IL,

总结：串联电路中，通过各个电阻的电流或串联电路的电流，等于电源两端电压除以各个电阻之和。

串联电路中电阻的变化对电流、电压的影响

1.当串联电路中某一个电阻增大时，电路中的电流会减小，其他电阻两端电压会减小，该电阻两端电压会增大；

2.当串联电路中某•个电阻减小时，电路中的电流会增大，其他电阻两端电压会增大，该电阻两端电压会减小。

2.串联电路的电阻关系

以两个电阻串联为例，如图所示，两个电阻阻值分别为R、R2串联电路两端电压为U,电路中的电流为

I,R、R?吊联后的总电阻为R。

由欧姆定律可知,Ui=IRi,U2=IR2,U=IR；

因为OU1+U2,可得：IR=IR1+IR?,即：R=R1+R2O

结论,串联电路的总电阻等于各个电阻之和v

R

RiR2等效

<1）多个电阻串联后，相当于增加了导体的长度，所以串联后的总电阻大于任何一个串联的电阻:

（2）当多个电阻串联时，总电阻R=R+R2+R、+…+&；若n个阻值（匕）相同的电阻串联时,R=nRo.

3.串联电路中电阻的分压作用

%&

乙/

―||------—

<------------U--------------->

即，串联电路中各电阻两端电压与其阻值成正比。

串联分压的两个重要推论

推论一：串联电路中任何两个电阻两端电压之比都等于其阻值之比,tip：Un=R.:R2:Rs:-：R.O

应用：当电路中总电压大于用电器正常工作电压时，可在电路中串联一个合适的电阻分去多余的电压，用电器就可以

正常工作了。

【典例1】在图（a）所示电路中，当闭合开关后，两个电压表指针偏转均为图（b）所示，电阻R和

凡的阻值之比是（）。

A.5：1B.4：1C.1：4D.5：4

知识点二、欧姆定律在并联电路中的应用

L并联电路电流的计算

如图所示，根据并联电路电压的规律，电阻R、R2两端电压都等于电源电压U。

当电阻Ri的阻值发生变化，而电阻R阻值不变时，因电源电压U不变，所以L会变化，12不变:

根据并联电路电流规律，有：I=L+Iz,干路电流也会变化.

总结：当并联电路的一个支路的电阻改变时，这个支路的电压不变，电流会变化，干路电流也会变化,

但另一个支路的电流和电压都不变。

_________

2.并联电路的电阻关系

以两个电阻的并联为例。如图所示，两个并联的电阻分别为RI、R，并联电路两端电压为U，通过R、

R的电流分别为L、12,干路中电流为I,R、R?并联后的总电阻（等效电阻）为R。

---U----A

结论：井联电路总电阻的倒数等于各并联电阻的倒数之和。

教材深挖：

（1）因为导体并联相当于增加了导体的横截面积，所以并联后的总电阻比任何一个分电阻都小：

（2）并联电路每增加一个井朕支路，都相当于增大了一次导体的横截面积，并联电路总电阻就会减小;

3.并联电路中电阻的分流作用

--U-

即：并联电路中，通过各支路的电流与其电阻成反比。

并联分流的重要推论

推论：并联也路中通过任一两个电阻的电流之比都等于其限值的反比。

应用：可将电流表与一个小电阻并联，进而改装成一个更大量程的电流表。

【典例2】如图所示，电源电压不变，滑动变阻器的最大阻值为尼已知是R\：R.=1：1：2,则下列

说法正确的是（）。

A.当滑片P移动到a端时,闭合与、S2,通过必与总的电流之比是1：2；

B.当滑片P移动到々端时，闭合Si、S?,通过用与此的电流之比是1：1；

C.当滑片P移动到6端时,只闭合Si,滑动变阻器两端的电压与用两端的电压之比是1:1;

D.当滑动变阻器的滑片P在中点时，两电表的示数对应于乙图中的“「'点

【角度3】比值的计算

【典例3]如图所示，滑动变阻器总的最大阻值与定值电住吊，相等。闭合开关S,当滑片P在a端时,

电压表示数为2V,则电源电压为______V,此时电流表示数为当滑片P在总的中点时，电流表示数为

[2,贝！J//：I?—o

题型二：动态电路分析

【角度1】开关类动态电路分析

小"‘"开关类动态电路分析解题步骤

（1）画出等效电路图，确定开关闭合前后电路的连接特点；

（2）明确电压表、电流表测最的对象；

（3）分析开关闭合前后各物理量的变化情况，得出结论。

【典例4】如图所示电路，开关S2由断开到闭合的过程中，下列有关说法正确的是（）。

A.电压表示数不变，电流表示数变大;

B.电压表示数变大，电流表示数变小;

C.电压表和电流表的示数的比值不变;

D.电压表和电流表的示数的比值变大

【角度2】滑动变阻器滑片移动类动态电路分析

力3接

滑动变阻器滑片移动类动态电路分析解题步骤

滑动变阻器滑片的移动一般不会改变电路结构，只会改变电路中电阻的大小，解题步骤如"

（1）画出等效电路图，确定开关闭合前后电路的连接特点；

（2）明确电压表、电流表测量的对象：

（3）按照“光电阻、再电流、最后电压”的顺序，分析电路中电阻、电流、电压的变化情况。

技巧点拨：当动态电路中分析涉及电表示数比值或乘积问题时，可分析比值或乘积所代表的物理意义,

如，/表与A表的比值可能是某用电器阻值，两个A表之差可能是某支路电流大小等，再结合电流变化情况

分析求解。

【典例5】如图，电源的电压不变。闭合开关后，当滑动变阻器的滑片P向左滑动时（）。

A.电压表的示数不变，电流表的示数增大；

B.电压表的示数减小，电流表的示数减小；

C.两表的示数都减小；

D.两表的示数都不变

【角度3】敏感电阻（传感器）类动态电路分析

方法点接

由各敏感电阻（如光敏电阻、热敏电阻、压敏电阻等）引起的电流动态变化，其本质上与滑动变阻器

滑片移动引起的电路的动态变化相同，其分析方法也基本相同。

【典例6］如图所示是一种温度测试仪的电路，Ri为定值电阻，R?为热敏电阻（阻值随温度升高而减小,

电路图符号匚）o电源两端的电压不变，闭合开关S,当所测物体温度升高时，下列判断正确的是

（）。

A.电流表示数变小；B.电沆表示数不变;

C.电压表示数变小；D.电压表示数变大

题型三：限流、限压问题

限流、限压问题的分析思路

分析电路元件的限流、限压问题时，主要结合欧姆定律，利用吊、并联电路电压和电流的规律来分析、

求解，分析问题时的切入点如下：

（1）串联时：串联电路中电流处处相同，为了不损坏元件，电路中电流不能大于各元件允许通过的最

大电流中的最小电流；

<2）并联时：并联电路两端电压相等，为了不损坏元件，并联电路两端电员不能大于各元件两端允许

最大电压中的最小电压。

【典例7］两个标有“5Q1A”和“10。0.6A”的定值电阻，将它们串联起来使用时等效电阻为_____

Q,电源电压最多为_____V；若将它们并联时干路电流最大是____Ao

乏【中考帮】

考点一：利用欧姆定律进行定性分析

【典例】（2022•恩施）如图所示，电源两端电压保持不变，闭合开关S,将滑动变阻器的滑片适当左

移，下列说法正确的是（）。

A.电流表A】示数不变、电流表A2示数变小;

B.电流表A】示数变大、电压表V示数不变;

C.电流表A?示数变大、电压表V示数变小;

1）.电流表A?示数变大、电压表V示数不变

与“分该题要求同学们能认识到电路各个部分是相互联系和制约的，能综合运用欧姆定律和串

并联电路的电压和电流规律分析电路的变化，这是物理核心素养物理观念的体现。

考点二：利用欧姆定律进行定量计算

【典例】（2022•绥化）图甲是探究欧姆定律的实验电路，电源电压恒定，片是滑动变阻器，足是定值

电阻：图乙中的a、〃分别是将滑动变阻器片的滑片从最左端移动到最右端的过程中，电流表A的示数随两

电压表%、丫2的示数变化关系图象。下列说法中正确的是（）。

A.图线〃是电流表A的示数随电压表明的示数变化关系图象；

B.当电压表片、%的示数相等时，滑片在滑动变阻器的中点位置：

C.电源电压是6V；

D.定值电阻阻值是10Q

号硬分该题要求同学们能通过串并联电路中电压、电流规律和欧姆定律，解决电路计算的有关

问题，这是物理核心素养物理观念的体现。＜冬【作业帮】

一、基础练（知识巩固）

1.图是某简易煤气检测电路，其中Q为气敏元件，其阻值随煤气浓度的升高而减小。若输出信号的仪

表选用电压表或电流表，闭合开关S,当煤气浓度升高时，要求仪表的示数增大，则（）。

A.选用电压表接在反。之间；B.选用电压表接在反。之间;

C.选用电流表接在反。之间；D.选用电流表接在a、c之间

2.如图所示的电路中，当开关S闭合，甲、乙两表是电压表时，两表示数之比〃甲：〃乙=3：2,当开

关S断开，甲、乙两表是电流表时，两表的示数之比/甲：/乙为（）。

A.1：2B.3：2C.1：3D.3：1

3.如图所示电路中，电源电压为4.5V,L、L?是小灯泡，当开关S闭合时，电压表的示数为1.5V,忽

略温度对灯丝电阻的影响，则（）。

~I

―（8^---1|-1

——@——

A.L?两端的电压为1.5V；

B.L两端的电压为1.5V；

C.L与L2的灯丝电阻之比为2：1；

D.通过L与L?的电流之比为1：2

4.如图所示电路，电源电压保持不变，闭合开关S,将滑动变阻器的滑片P由图示位置逐渐向〃端移

动的过程中（）。

A.电压表V的示数与电流表A?示数的比值不变；

B.电压表V的示数与电流表A】示数的比值变小；

C.电压表V示数不变，电流表A?示数变小；

1）.电压表V示数变小，电流表A1示数变大

5.如图所示，L和L2的电阻之比为1：2,则电流表％和电流表A2的示数之比是（）。

L.

—

A.1：3B.3：1C.1：2D.2：1

6.小红测电阻R的阻值，设计的电路如图所示，电源电压保持不变，其中电是0〜200。的滑动变阻

器，R是未知固定电阻.她把开关S掷于a时，电压表读数为2.5V,电流表读数为0.5A；再把开关S掷

于b,并调节R。，得到电压表读数减小0.7V,电流表读数增加0.4A.最后小红得到R、的阻值为（）。

A.5QB.30

7.图为某种灯泡的电流/与电压〃的关系图象，若有6只这种灯泡串联接在电压为6V的电源上，通

过灯泡的电流为A；若把一只这种灯泡与一电阻并联接在电压为6V的电源上，总电流为1.5A,则该

电阻的阻值为o

8.如图甲所示电路，电源电压不变。闭合开关后，滑片P由匕端滑到a端，电压表示数〃与电流

表示数/的变化关系如图乙所示，则可判断电源电压是—V,定值电阻〃的阻值是—Q,滑动变阻器

的最大阻值为—

9_.测温模拟电路如图1所示，温度表由量程为3V的电压表改装而成，电源电压〃为6V,〃的阻值为

40Q,热敏电阻的阻值兄随温度£变化的关系如图2所示，则当开关S闭合后，电路可测量的最高温度为

*C,温度表的10℃应标在电压表一_____处，若增大〃，电路可测量的最高温度将_______若优增大

3V,"增大40C,电路可测量的最高温度为°C。

01020304050

甲乙

二、综合练（能力提升）

10.如图所示，电源电压保持不变，S始终保持闭合，以下说法正确的是（）。

A.若滑片不动，闭合，，电流表A示数不变；

B.若滑片不动，闭合电压表示数变大；

C.SJ断开，若滑动变阻器滑片向右滑动，电流表％示数变小；

D.Si断开，若滑动变阻器滑片向右滑动，电压表和电流表"的比值变