欧姆定律在串、并联电路中的应用（教学设计）-人教版九年级物理全一册

17.4欧姆定律在串、并联电路中的应用（教学设计）

年级九年级授课时间

课题17.4欧姆定律在串、并联电路中的应用

1.能运用欧姆定律解决简单的串、并联电路问题。

教学

2.通过计算，学会解答电学计算题的一股方法，培养学生逻辑思维能力，培养

目标

学生解答电学问题的良好习惯。

本节内容利用串、并联电路的特点和欧姆定律解决串联和并联电路的问题，是

欧姆定律的又一次具体应用。

教科书中所给的两道例题都具有很强的代表性，教师在教学中应讲解清楚并归

教材纳一些解答电学题的方法，充分挖掘例题所蕴含的串、并联电路中的物理律。同时，

分析教师应注意书写规范，以板书示教，也要关注解题格式的规范化。

关于欧姆定律在甲、并联电路中的应用，首先让学生熟练掌握欧姆定律的内容

及变形公式，然后对电路进行分析判断，确定电路的特点，再根据相对应的电路中

电流、电压、电阻的关系进行解答。

教学

器材多媒体ppt,包含视频：《欧姆定律在串、并联电路中的应用》等。

教学过程

教师活动学生活动

导入新课

【复习】

1.欧姆定律：回忆学过的内

（1）内容：导体中的电流，跟导体两端的电压成正比，跟导体的电阻成反容，为新课的学

比。习做铺盘.

（2）数学表达式I=U/R

（3）欧姆定律的应用：①求电压U=/R②求电阻R:U//

2.串联电路中的电流、电压规律

（1）串联电路中各处电流相等:/=/i=/2=...=/n

（2）串联电路中电源两端电压等于各用电器两端电压之和

U=Ui+U2+...+Un

3.并联电路中的电流、电压规律

（1）并联电路干路中的电流等于各支路中的电流之和

/=/|+/2+...+/n

（2）并联电路中电源两端电压与各支路用电器两端的电压相等

U=U\=Uk…=Un

【提问】小华在修理电器时，发现其中一个100Q的电阻烧坏了，需要摘思考问题，提高

除更换。但是他手头没有100。的电阻，只有200Q、50c的电阻若干个。请你兴趣。

想一想，能否利用其中的电阻组合起来，替代原来100C的电阻吗？

串、并电路中电阻有什么规律？学了这节课，就明白了。

学习《17.4欧姆定律在串、并联电路中的应用》。

学习新课一、欧姆定律在串联电路中的应用

1.串联电路中电流的计算

根据申联电路电流的规律，通过电阻品的电流和通过电阻&的电流相等，

都等于电阻用两端的电压Ui=/Ri，修两端的电压5=水2。

R-------U------>1

>>I];[1______用物理规律加

?>1____1?1____1

1

A仆%R2数学推导的方

根据串联电路电压的规律法得出吕联电

U=U\\S，有U=//?i11R>=1（凡"匕）路中电流计算

的方法。

可求得&

即：串联电路中通过某个电阻的电流或串联电路的电流，等于电源两端电

压除以各分电阻之和。

2.实验探究：串联电路中总电阻与分电阻的大小关系

（1）提出问题：

两个电阻串联后的总电阻比参与串联的各个电路的阻值大些还是小些？

（2）猜想与假设

由于导体的电阻与长度有关，导体越长电阻越大。所以两个电阻串联以后，

相当于增大了导体的长度，总电阻应当比各个电路都大。设计并进行实

（3）实验器材验，找出串联电

电源（电压6V）、5C、IOC、15。的电阻、电流表、开关、导线若干。路中总目阻与

（4）进行实验分电阻的大小

①把电阻R=15C的一个电阻接在6V的电源上，闭合开关，用电流表测出电关系。

路中的电流，记下数据（电流为0.4A）。

②把电阻Ri=5C和R2=IOQ串联在6V的电源上，闭合开关，用电流表测出电

路中的电流，记下数据（电流为0.4A）。

（5）分析论证

实验发现：在串联电路中，•个电阻K对电流的阻碍作用与两个串联电阻

幻和&对电流的阻碍作用可以是相同的。

结论：串联电路的总电皿等下各串联电阻之和：R=R^R2

用理论推导的

方法，得出串

联电路中总电

由欧姆定律可知：Ui=hR\U2=hR2U=IR阻与分电阻的

大小关系。

因为在串联电路中：U=U}+U2I=h=h

所以R=RI+R2

结论：串联电路的总电阻等于各串联电阻之和。

想一想：几个导体串联后，总电阻为什么会变大呢？

因为电阻串联相当于增大了导体的长度，所以串联电路的总电阻比任何一

个分电阻都要大。

4.串联电路的分压特点

如上图所示，因为串联电路的电流相等h=h

由欧姆定律可知：U\=IRiU2=hR2用理论推导的

所以空专方法，得出串

A2

联电路的分压

结论：串联电路中各电皿两端的电压与它们电阻的大小成正比.

特点。

5.干电池的串联

生活中常把一节电池的负极和另一节电池的正极连在一起组成电池组。用

这样的办法可以把三节或更多的电池串联起来使用。

分别测量每节电池两端的电压，然后测量这个电池组两端的电压。它们之

间有什么关系？

知道什么是动

态电路并掌握

结论：串联电池组两端的电压等于每节电池两端电压之和

分析的方法。

U=U]+S+S+•••

6.动态电路分析

动态电路就是指电路中的电流、电压或电阻发生了变化，一般情况下，都

是反映在电流表与电压表示数的变化。

-0-

-I1-1―(A)—।

R

—

(I)电路中的电流、电压或电阻发生了变化，一般情况下，都是下列几种

情况下引起的：

①滑动变阻器的滑片P的位置变化引起；做例题：和2,

②开关的断开或闭合引起；学会分析动态

秘各。

③电路出现的故障(短路和断路)引起。

(2)分析动态电路用到的知识：

①欧姆定律；

②串联电路中电流、电压及电阻的关系;

③滑动变阻器的使用知识；

④电流表、电压表的使用知识；

⑤短路与断路知识。

【例题1】如图所示是典型的伏安法测电阻的实验电路图，当滑片P向左移

动时，电流表A的示数将变大，电压表V的示数将变大（均选填“变小”、

“不变”或“变大”）。

HZZH-（A）—]

R

【解析】在串联电路中，当变阻器滑片P向左移动时，R‘连入电路的电阻

变小，电路的总电阻性=R+R'也变小。

根据欧姆定律/=/〃/?可知：电源电用，/与R不变,故电路中电流梗大.即电

流表A的示数变大；R两端的电压即电压表V的示数彷=次也变大。

【例题2】在图所示的电路中，电源电压保持不变，当开关S由断开到闭合

时，分析电流表与电压表示数的变化情况：。

做例题3,知道

欧姆定律在生

活中的应用。

【答案】电流表的示数变大，电压表的示数不变。

【解析】①当开关S断开时，R与L串联，电压表测电源电压。电流表测量

电路中的电流/=U/（R+RL）

②当开关S由断开到闭合时，，灯工被短路，电流表的示数为/=U/R,所以变

大；电压表的示数始终为电源电压不变。

所以电流表的示数变大，电压表的示数不变。

【例题3】汽车油量表的工作原理图如图所示。吊）是定值电阻，R是滑动变

阻器，它的金属滑片连在杠忏的一端，根据由里述表改装而成的油量表指针所

指刻度就可以知道油箱内油面的高度。

R。

变

油

阻

量

器

表

做例题4,会计

算串联电路中

油箱的电流、电压或

当司机行驶时，油箱内油量下降，R接入电路的电阻值变大,油量表的示数电阻。

变小。（选填“变大”或“变小”）

【解析】Ro与油量表串联在电路中，所以油量表即电流表。

当汽车行驶时，油箱内油量减少，浮标下降，变阻器滑片P上升，接入电路

中的电阻变大，电路中的总电阻凡产R+岛变大，由/=U/（R+R））可知，电路中

的电流变小，油量表的示数变小。

【例题4】如图所示，电阻用为10Q,电源两端电压为6V。开关S闭合后，

求：

（1）当滑动变阻器R接入电路的电阻&为50C时，通过电阻Q的电流/；

（2）当滑动变阻器接入电路的电阻R为20Q时，通过电阻尺的电流厂。

【解析】（1）如图，因为串联电路电流处处相等：尺两端的电压：

5=IR：色两端的电压：。2=/&

根据串联电路电压的规律U=U1+U2，有U=/RI+/R2=/（4+R）

可求得：/=三二三三=o」A

/?1+Ri10Q+50n

（2）同（I）的分析一样，可求得R、R1串联时，电路中电流为0.2A。

总结：串联电路中通过某个电阻的电流或串联电路的电流，等于电源两端

电压除以各分电阻之和。另外还可以看出，当串联电路中H勺一个电阻改变时，

电路中的电流及另一个电阻两端的电压都会随之改变。

学习新课二、欧姆定律在并联电路中的应用

1.并联电路中总电流的计算

定值电阻R和&并联，电源电压为U.用物理规律加

并联电路各支路两端的电压相等5=5数学推导的方

通过电阻R的电流为：h=Ui/Ri法得出并联电

通过电阻尺的电流为：路中电流计算

并联电路的总电流：/=/1+/2=《+:的方法。

«1«2

即：并联电路中干路电流等于各支路两端电压除以本支路电阻的和。

<--------U-------------H

~~L-1=3—I

2.并联电路中的总电阻和分电阻的关系

（I）并联电路中的总电阻

在并联电路中，两个电阻4和R2对电流的阻碍作用，也可以用一个电阻R

用理论推导的

替代，若通过这一个电阻的电流与原来两个电阻的总电流用同，则这个电阻R

方法，得出并

就叫这个并联电路的总电阻。

联电路中总电

（2）理论推导：并联电路中的总电阻和分电阻的关系

阻与分电阻的

如上图所示，由欧姆定律知：

大小关系。

/]=UI/RIh=U2/R2I=U!R

在并联电路中：/=/!+/：U=U}=U2

口-2111

所以五=瓦十瓦

结论：并联电路总电阻的倒数，等于各并联电阻的倒数之和。

【提问】几个导体并联后，总电阻为什么会变小呢？

电阻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何一

个分电阻都要小.

3.并联电路的分流特点

u---------

r-----------M用理论推导的

~~L-1==1—।

/______方法，得出并

R

/22

-CZ±|—1联电路的分流

根据并联电路各支路两端的电压相等，5=5特点。

因为UkI\R1U2=I.R1所以l\R\=bRi

结论：并联电路中，各支路的电流与支路电阻的大小成反比.

4.并联电路动态分析

并联电路中电流表与电压表示数的变化主要由以下三个方面引起：

①滑动变阻器的滑片P的位置变化引起；

②开关的断开或闭合引起；知道什么是动

③电路出现断路故障引起。态电路并会分

【例题5】在图1所示的电路中，闭合电键S,当滑动变阻器的滑片P向右析并联电路中

移动时，写出三个电表示数的变化情况：.电流、电压、

【答案】电压表的示数不变，电流表Ai的示数不变，A的示数变小。电阻的变化情

【解析】这是并联电路，电压表示数是电源电压不变。

况。

根据并联电路中各支路电流互不影响，干路的电流等于各支路电流之和。

当滑动变阻器的滑片向右移动时，变阻器&连入电路的电阻变大，根据

h=U/Ri，通过鼻的电流变小；

电流表AI的示数为通过修的电流是不变的；

电流表A是测干路电流的，其示数/=4+/2,所以示数是变小的。

PI

做例题5,会分

图2

析动态旦路。

［例题6］如图2所示，电阻R\为10Q,电源两端电压为12Vo开关S

闭合后，求：

(1)当滑动变阻器R接入电路的电阻4为40C时，道过电阻凡的电流/)

和电路的总电流/；

(2)当滑动变阻器接入电路的电阻以为20Q时,通过电阻R的电流”和

电路的总电流〃。

【解析】(1)根据并联电路电压的特点，电阻R和4两端的电压均

等于电源两端电压：U=12V

做例题6,会计

由欧姆定律得：

/i=y=W=L2A算并联目路中

AIIOS2

通过电的电流：11=y=黑=0.3A的电流、申，压或

4(*12

所以总电流：/=/|+/2=1.2A+0.3A=1.5A电阻。

（2）同理可求得：*=5=^=1.2A

1US2

通过电阻心的电流h'=7=W=0.6A

njZUS2

所以总电流/，=/「+/2'=L2A+0.6A=1.8A

总结：当并联电路中的一个支路的电阻改变时，这个支路的电流会变化，

干路电流也会变化，但另一个支路的电流和电压不变。

想想议议

小华发现其中一个100C的电阻烧坏了，需要更换。但是他店里暂时没有

100Q的电阻，只有200Q.50Q的电阻若干个。你现在知道该怎样连接得到100Q

的电阻了吧？

方法一：把两个50Q的电阻串联在一起，则总电阻为进行交流讨论

R=R]+Ry=IOOQ并回答。

方法二：把两个200c的电阻并联在一起，则总电阻为

L1+1=j，

RRR2200。200cI00Q

R=100Q

1.两个电阻串联，若其中一个电阻增大，则总电阻________:两个电阻并联，若其

中一个电阻增大，则总电阻________（选填“变大”“变小”或“不变”）。

【答案】变大，变大。

【详解】两个电阻串联，总电阻等于两个电阻之和，故其中一个电阻增大，则总电阻

变大。

两个电阻并联，总电阻的倒数等于各个电阻的倒数之和，故其中一个电阻增大，则

总电阻变大。

2.下列说法错误的是（）

课A.串联电路中，任何一个分电阻总小于串联的总电阻

堂B.并联电路中，并联的总电阻等于各分电阻的倒数之和

练C.串联电路中，电阻越大，它两端的电压就越高

习D.并联电路中，电阻越大，通过它的电流就越小

【答案】B,

【解析】A.由于串联电路总电阻等于各串联申阻之和，则串联电路中任何一个申阻

小于串联总电阻，故A正确，不符合题意;

B.并联电路总电阻的倒数等于各支路电阻的倒数之和，故B错误。

C.由于串联电路中电流相等，电阻越大，根据可知它两端的电压就越大，故C

正确，不符合题意；

D.由于并联电路中电压相等，电阻越大，根据/=U/R可知通过它的电流就越小，故

D正确，不符合题意。故选B。

3.如图所示电路，电源电压保持不变，闭合开关S,当滑动变阻器的滑片从右端向左

移动的过程中、下列说法正确的是（）

R

A.电流表Ai示数不变，电流表Az示数变大

B.电流表Ai示数变小，电压表V示数不变

C.电压表V示数与电流表A2示数的比值变大

D.电流表A?示数变大，电压表V示数不变，灯泡变亮

【答案】Ao

【解析】由图可得，滑动变阻器与灯泡并联，电流表Ai测灯泡所在支路电流，电流

表A2测干路电流，电压表测电源电压，并联电路中各用电器工作互不影响。当滑动变阻

器的滑片从右端向左移动的过程中，灯泡的亮度不变，电流表Ai示数不变；电源电压不

变，故电压表V示数不变；滑动变阻器电阻变小，电压不变，由欧姆定律可得，通过滑动

变阻器的电流变大，日并联电路电流规律可得，干路电流也变大，即电流表A2示数变大,

电压表V示数与电流表A2示数的比值变小，故A正确，BCD错误。

所以选A。

课4.现有两个电阻心、&，且RAR2,则将如图部分电路分别接到同一电源上，电流表

堂示数最大的是（）

练

R\

习A.-----^A)-----1I-----B.

R

C「-（A）---凡I-I凡~I-D.2

【答案】B.

【解析】A.电源电压U不变，由欧姆定律可知电流：/A=y：

A1

B.R与&并联，电流表测量干路的电流，由并联电路电流特点和欧姆定律可知:

如=触

C.R与&串联，由串联电路电阻特点可知，电路的总电阻R产R+&

由欧姆定律口J知，电路中的电流：/c=---

A|+«3

D.由欧姆定律可知图中电流：ZD=y

因为R＞&，所以/介/八＞/力＞小，即B选项图中电流表示数最大，故ACD不符合题意,

B符合题意。所以选B。

5.如图所示电路，电阻Ro=2OC,当滑动变阻器R的滑片P移到。端时，电流表的

示数是0.5A；当滑片P移到变阻器的〃端时，电流表的示数为0.2A。则滑动变阻器的最

大阻值为____C。

【答案】30。

【解析】由图示知，岛与滑动变阻器火串联连接。滑片P移到。端时，变阻器接入电

路的阻值为0,据欧姆定律得，电源电压U=ARo=O.SAx2()Q=l()V

滑片P移到力端时，变阻器接入电路的阻值最大。

此时电路的总电阻&以=粤=50Q

0.2A

变阻器的最大阻值Rg、=RwR)=50Q-2()Q=3()C

6.如图是某同学为汽车设计的油量表(实际上就是电流表)原理示意图，Ro是定值

电阻，R是滑动变阻器，则向油箱里正常加油时，油量表的示数会______(选填“变大”、

“变小”或“不变”)；油箱加油过满时，电路______(选填“会”、“不会”)被短路。

若换用电压表改装成油量表，要求油面升高时申.压表示数变大，申.压表应并联在图中

（选填“R"、"Ro"）两端。

【答案】变大，不会，Ro.

【解析】向油箱呈正常加油时，浮标升高，滑动变阻器的滑片卜.移，电阻变小，根据

/=白可知，电流变大，即油量表（电流表）的示数变大。

油箱加油过满时，滑片向卜移动到〃端，此时电路为吊）的简单电路，可以起到保护

电路的作用，所以电路不会被短路。

由图知，定值电阻R）与变阻器R串联，油面升高时，滑片向下移动，变阻器接入电

路的电阻减小，根据串联电路的分压规律可知，滑动变阻器分得的电压变小，则定值电阻

分得的电压变大，所以电压表应并联在图中品）的两端。

7.在如图所示电路中，电源电压为9V不变，电阻尺阻值为10C,变阻器R?上标有

“20C2A”字样。闭合开关S后,通过用的电流为0.5A。求:

（1）一两端的电压Ui;

（2）当变阻器滑片移至最右端时，通过Q的电流。

~r-c=5-L|

RI&

（A）^-©―

------11~

【详解】（1）电阻凡=10Q,电流为0.5A,根据欧姆定律可得，

Ri两端的电压t/1-/i/?i-O.5AxlOQ-5V

（2）变阻器滑片移至最右端时，电阻&=200根据串联电路的规律可得，电路的

总电阻R=R]+“2=10C+20Q=30C

则由欧姆定律可得电路中的电流