*第4节　欧姆定律在串、并联电路中的应用课件配套优秀教案设计

地区： 四川省 - 宜宾市 - 高　县

学校：高县罗场中学校

*第4节　欧姆定律在串、并… 初中物理       人教2011课标版

【教学内容与目的要求】

1、知道电路各组成部分的基本作用，知道常用电路元件的符号，知道电流方向的规定，知道短路及其危害。

    2、知道导体和绝缘体的区别，知道常见的导体和绝缘体

3、理解并联电路和并联电路，会连接简单的串联电路和并联电路，会画简单的串、并联电路图。

4、会用电流表测电流，理解串联电路各处电流相等，理解并联电路中干路电流等于各支路的电流之和。

5、知道电压及其单位，知道干电池，家庭（照明）电路的电压值，会用电压表测电压，理解并联电路中总电压等于各部分电路上的电压之和，理解并联电路中各支路上电压相等。

6、知道电阻及其单位，理解决定电阻大小的因素。

7、知道滑动变阻器的构造，会用滑动变阻器改变电流。

8、常识性了解电阻箱的构造。

9、掌握欧姆定律，会用电压表、电流表测电阻。

10、理解串联电路的等效电阻和计算公式，知道并联电路的等效电阻。

【知识重点与学习难点】

    1、电路的组成、识别、连接。

2、导体与绝缘体的区别、联系。

3、理解串、并联电路的特点。

4、欧姆定律及其应用。

5、注意滑动变阻器及开关的通断，对电路的影响。

  1、电路是由哪些部分组成的？各组成部分的基本作用是什么？电路是由用电器、电源、开关和导线组成的。用电器是用电来工作的设备，家庭中常见的用电器有电灯、电铃、电风扇、电视机等。电源是提供电的装置，常见的电源有干电池、蓄电池和发电机等。开关是用来控制用电器工作，接通或断开电路的常见的开关，有拉线开关、拨动开关、闸刀开关等。导线是用来连接用电器、开关和电源组成电路的，常见的导线是金属导线。

2、

直接用导线把电源连接起来，中间不经过用电器的电路叫短路。短路时，电流过大，易烧坏电源和导线的绝缘层，甚至引起火灾。

3、导体和绝缘体的区别是什么

导体和绝缘体的区别是由于内部的导电机制不同。导体内部有大量的可以自由移动的电荷，例如金属导体内部有大量的自由电子，酸、碱、盐的水溶液中有大量的正、负离子。当导体两端加有电压时，这些热运动的电荷就在电压作用下定向移动形成电流。绝缘体中可以自由移动的电荷很少，一般情况下，绝缘体两端加上电压也不能形成电流。

导体和绝缘体之间并没有绝对的界限。当条件改变时，绝缘体也可以成为导体，例如玻璃在温度升高时，其导电的能力也逐渐增强

串联电路和并联电路的区分

串联电路和并联电路是两种基本电路。

图甲中的L1和L­2组成的就是串联电路，L1和L2首尾相接，逐个顺次连接起来，通过一个元件的电流同时也通过另一个元件，一个开关就可以控制整个电路。

并联电路如图乙中L1和L2所示，它是把用电器并列起来的电路。在并联电路中，干路电路中的电流在分支处分成两部分，并联的各个用电器要各用自己的开关控制，如果要同时控制所有的用电器，应该在干路中设置开关。如图丙所示的电路中，同时存在着串联和并联，这种电路叫混联电路。

5、电流及电流表的使用

a，电流是由电荷的定向移动形成的。电荷的定向移动有三种可能：正电荷定向移动，负电荷定向移动，或者是正、负电荷同时向相反方向移动。

电流方向的规定是当时人们还不知道电子存在的情况下做的决定，把正电荷定向移动方向规定为电流方向。在金属导体中移动的电荷是带负电的自由电子，所以实际上金属导体中电流的方向跟自由电子定向移动方向相反。在导电溶液中形成电流是正、负离子的定向移动。

导体中有电流通过时会发生热效应，磁效应和化学效应，我们可以通过电流的效应来判定电流的存在，从而去认识电流。

电路中电流方向由电源的正极到电源的负极。

b，测量电路中的电流大小强弱可使用电流表。使用时要注意：电流表必须串联在要测量的那部分导体的电路中，使电流从正接线柱流入，从负接线柱流出，要选择适当的量程，并根据相应量程会正确读数。使用电流表要特别注意不能把它直接接到电极

间。

6、电压及电压表的使用

a，电压是一个表示正电流起因的物理量，是形成电流的原因。通常把这类提供电压的器件称为电源。

b，电压的测量要用伏特表，测量时要将伏特表并联在测量部分电路的两端，伏特表的正接线格跟电源正极一端相连，要根据测量部分的电压大小，选择适当的量程，根据量程的数值和每一小格数值正确读出电压数。

7、电阻及变阻器

a，电阻的物理意义是表示导体本身对电流的阻碍作用，是导体本身的一种性质，它的大小取决于导体的长度、横截面积和材料，和外界条件无关。

对电阻的公式 ，千万不可理解为电阻和所加的电压成正比，和通过的电流溶度成反比。这个公式它告诉我们要测某段导体，从电阻可测出通过这段导体的电流及这导体两端的电压。根据 即可推得。

b，滑动变阻器是靠改变电阻丝的长度来改变电阻的，要掌握将变阻器接入电路时，必须同时使用上、下两个接线柱，将滑动变阻器串联在电路中，通过改变连入电路的电阻线的长度来改变连入电路的电阻，从而改变电路的电流强度。

    8、欧姆定律的理解和运用

a，从数学角度来看， ，是U、I、R三个量的简单代数式，当电阻R一定时，导体中的电流强度跟这段导体两端的电压成正比；当U一定时，导体中的电流强度跟这段导体的电阻成反比。

b，要特别注意定律叙述中两处出现“这段导体”的文字。公式 所反映的是同一段电路的I、U、R三个量之间的关系，所以解题时要注意这三个量必须是同一段电路上的电流、电压和电阻，不要把不是同一段电路的I、U、R代入公式 中去。绝不能用这个电阻去除另一个电阻两端的电压，也不能用这个电阻去乘另一个电阻所通过的电流强度，总之，要注意三个量的“对应”关系。

9、串、并联电路的特点（仅以两个电阻为例）

电路图

电流

电压

电阻

电压分配或电流分流

功率

I=I1=I2

总电流等于各导体上的电流

U=U1+U2

­总电压等于各部分电压之和

R=R1+R2

总电阻等于各部分电阻之和

电压的分配与电阻成正比

P=P1+P2

总电功率为各部分电功率之和

I=I1+I2

总电流等于各支路电流之和

U=U1=U2

总电压等于各支路两端电压

总电阻的倒数等于各并联电阻倒数之和

各支路上电流的分配与电阻成反比

P=P1+P2

总电功率为各部分电功率之和

【例题选讲】

    例1、根据下图甲、乙两个电路图识别小灯泡是怎样连接的？

解：根据串联电路及并联电路特点，我们从甲图上可看出电键闭合后，电流从电源正极流出到a点分成两路，分别经L1和L2后汇合于b再回到电源负极，小灯泡L1和L2分别在两条支路上，所以两盏小灯泡是并联的。

图乙的电路不可直接识别，可以在分析电流方向的基础上，画出它的等效电路，再判断电灯的连接方式。图丙是图乙的等效电路，不难看出L1和L2是并联的。

例2、将图中给出的元件连成电路，并画出相应的电路图。要求：

①元件位置不动，导线不能交叉  ②三盏灯并联  ③开关S1­控制电灯L1和L2

④开关S2控制电灯L1、L2和L3

解：要求将三盏灯并联，开关S1控制电灯L1和L2，因此，在电路中首先应将L1和L2并联，然后把开关S1串联接入，这样开关S1就控制了L1和L2，题目中还要求S2控制三盏灯，那么L3连在前面的并联电路上，再将S2串联在电路的总干路上，这样就能达到目的。

例3、如图所示的电路中，开关S闭合后和闭合前的电压表的示数（    ）

A、不变        B、增大       

C、减小        D、无法确定

分析与解答：应选择B。

当开关S断开时，两灯L1和L2是串联的，电压表测的是L1两端的电压，电压表的示数小于电源电压；当S闭合后，L2被短接，灯L1直接接在电源两端，电压表的示数为电源电压。

例4、下列几种关于电阻的说法中正确的是（    ）

A、长导线的电阻比短导线的电阻大

B、粗导线的电阻比细导线的电阻小

C、铁导线的电阻比铜导线的电阻大

D、电阻是导体对电流的阻碍作用，即使导体中没有电流，导体还仍然有电阻

分析与解答：应选择D。

决定导体电阻的因素有三个，即导体的材料、长度和横截面积，我们分析问题时，不能只考虑一个因素，而忽略其他因素，题中A、B、C、三个选项都只考虑了决定电阻大小的一个因素，因此是不全面的，电阻是导体的一种属性，与导体中是否有电流无关。

例5、在一段导体的两端加一可变电压U，以下说法中不正确的是（    ）

A、由 ，可知，R与U成正比

B、不管U如何变化，U与I，比值不变

C、U增加几倍，单位时间内通过该导体横截面的电量就增加几倍

D、当U一定时，通过导体横截面的电量与通电时间成正比

分析与解答：应选择A。

导体的电阻是由它本身的材料、长度和粗细决定的，与所加电压无关，故A项不对，U与I的比值就是该导体的电阻值，电阻值是不变的，所以B项正确的；单位时间内通过该导体横截面的电量即为电流，那么U增加几倍，电流也增加几倍，单位时间内通过导体横截面的电量也就增加几倍，所以C项正确；U一定时，电流I也就一定，通过导体横截面的电量Q=It，与时间成正比，所以D项正确。

综上所述，本题应选A。

例6、用粗细均匀的金属导线弯成正方形abcd，若每一条边的电阻均为R，如图甲所示。现将四个顶点的任意两个接入电路，设电源电压为U保持不变，应如何选择连接顶点。干路中电流强度最大？数值是多少？

答：电源电压不变的情况下，要干路中电流强度最大，则总电阻必须最小，根据并联电路的特点，并联的的总电阻一定小于其中任意一只电阻，因此，只需将正方形abcd中任意两个相邻的顶点接入电路，就可满足要求。此时，相当于R与3R的两只电阻并联，如图乙所示。

由 <R

∴

例7、如图，当滑动变阻器接触头P向右移动时，电流表、电压表的示数如何变化？（电源电压U不变）

解：滑动触头P未动时，R1、R2并联

电压表示数：U=U1=U2

电流表示数：I=I1+I2

当P向右移动时，R2增大，U2不变，电压表示数不变。

因 ，R2增大时，I2变小，I=I1+I2也变小，电流表示数变小。

例8、一个小灯泡的电阻是8欧，正常工作时的电压是3.6伏，现在要把这盏灯直接接在4.5伏的电源上能行吗？怎样做才能使这盏灯正常发光？

解：根据题意画出用电阻R2分支部分电压U2=U－U1＝4.5伏－3.6伏=0.9伏的串联电路

电路中的电流

需要串联的电阻

例9、如图所示的电路中，电源电压为9伏且不变，电阻R1=12欧，R2=12欧，R3=6欧，在以下情况中电流表的示数各是多少？

⑴S1、S2都断开时

⑵S1、S2都闭合时

⑶S1闭合，S2断开时

解：本题通过改变开关的开、闭来改变电路结构，解题的关键是弄清各种情况中电路的连接形式。

⑴S1、S2都断开时，R1与R2串联，

R=R1+R2=12欧+12欧=24欧

⑵S1、S2都闭合时，R1被短路，R2与R3并联，

所以R=4欧

⑶S1闭合，S2断开时，只有电阻R2与电源相连

例10、现有两只阻值相等的定值电阻R1和R2，一只电压保持不变的电池组、导线若干，试用以器材设计出两种不同的连接方式分别接在图中虚线框内标有A、B、C、D的有关接线柱上，使它们各组成一个完整电路，并使甲、乙两电路分别都能同时满足以下要求。

⑴在接线柱A、D间正确地接入电池组

⑵当开关S断开时，电流表的示数为I，当开关闭合时，电流表示数为2I

解：如图甲所示，S断开，R1与R­2串联， ，S闭合，R2短路， 

乙图中，R1与R2并联，S控制R1，电流表在干路中，S断开，

*第4节　欧姆定律在串、并联电路中的应用

*第4节　欧姆定律在串、并联电路中的应用

  1、电路是由哪些部分组成的？各组成部分的基本作用是什么？电路是由用电器、电源、开关和导线组成的。用电器是用电来工作的设备，家庭中常见的用电器有电灯、电铃、电风扇、电视机等。电源是提供电的装置，常见的电源有干电池、蓄电池和发电机等。开关是用来控制用电器工作，接通或断开电路的常见的开关，有拉线开关、拨动开关、闸刀开关等。导线是用来连接用电器、开关和电源组成电路的，常见的导线是金属导线。

2、

直接用导线把电源连接起来，中间不经过用电器的电路叫短路。短路时，电流过大，易烧坏电源和导线的绝缘层，甚至引起火灾。

3、导体和绝缘体的区别是什么

导体和绝缘体的区别是由于内部的导电机制不同。导体内部有大量的可以自由移动的电荷，例如金属导体内部有大量的自由电子，酸、碱、盐的水溶液中有大量的正、负离子。当导体两端加有电压时，这些热运动的电荷就在电压作用下定向移动形成电流。绝缘体中可以自由移动的电荷很少，一般情况下，绝缘体两端加上电压也不能形成电流。

导体和绝缘体之间并没有绝对的界限。当条件改变时，绝缘体也可以成为导体，例如玻璃在温度升高时，其导电的能力也逐渐增强

串联电路和并联电路的区分

串联电路和并联电路是两种基本电路。

图甲中的L1和L­2组成的就是串联电路，L1和L2首尾相接，逐个顺次连接起来，通过一个元件的电流同时也通过另一个元件，一个开关就可以控制整个电路。

并联电路如图乙中L1和L2所示，它是把用电器并列起来的电路。在并联电路中，干路电路中的电流在分支处分成两部分，并联的各个用电器要各用自己的开关控制，如果要同时控制所有的用电器，应该在干路中设置开关。如图丙所示的电路中，同时存在着串联和并联，这种电路叫混联电路。

5、电流及电流表的使用

a，电流是由电荷的定向移动形成的。电荷的定向移动有三种可能：正电荷定向移动，负电荷定向移动，或者是正、负电荷同时向相反方向移动。

电流方向的规定是当时人们还不知道电子存在的情况下做的决定，把正电荷定向移动方向规定为电流方向。在金属导体中移动的电荷是带负电的自由电子，所以实际上金属导体中电流的方向跟自由电子定向移动方向相反。在导电溶液中形成电流是正、负离子的定向移动。

导体中有电流通过时会发生热效应，磁效应和化学效应，我们可以通过电流的效应来判定电流的存在，从而去认识电流。

电路中电流方向由电源的正极到电源的负极。

b，测量电路中的电流大小强弱可使用电流表。使用时要注意：电流表必须串联在要测量的那部分导体的电路中，使电流从正接线柱流入，从负接线柱流出，要选择适当的量程，并根据相应量程会正确读数。使用电流表要特别注意不能把它直接接到电极

间。

6、电压及电压表的使用

a，电压是一个表示正电流起因的物理量，是形成电流的原因。通常把这类提供电压的器件称为电源。

b，电压的测量要用伏特表，测量时要将伏特表并联在测量部分电路的两端，伏特表的正接线格跟电源正极一端相连，要根据测量部分的电压大小，选择适当的量程，根据量程的数值和每一小格数值正确读出电压数。

7、电阻及变阻器

a，电阻的物理意义是表示导体本身对电流的阻碍作用，是导体本身的一种性质，它的大小取决于导体的长度、横截面积和材料，和外界条件无关。

对电阻的公式 ，千万不可理解为电阻和所加的电压成正比，和通过的电流溶度成反比。这个公式它告诉我们要测某段导体，从电阻可测出通过这段导体的电流及这导体两端的电压。根据 即可推得。

b，滑动变阻器是靠改变电阻丝的长度来改变电阻的，要掌握将变阻器接入电路时，必须同时使用上、下两个接线柱，将滑动变阻器串联在电路中，通过改变连入电路的电阻线的长度来改变连入电路的电阻，从而改变电路的电流强度。

    8、欧姆定律的理解和运用

a，从数学角度来看， ，是U、I、R三个量的简单代数式，当电阻R一定时，导体中的电流强度跟这段导体两端的电压成正比；当U一定时，导体中的电流强度跟这段导体的电阻成反比。

b，要特别注意定律叙述中两处出现“这段导体”的文字。公式 所反映的是同一段电路的I、U、R三个量之间的关系，所以解题时要注意这三个量必须是同一段电路上的电流、电压和电阻，不要把不是同一段电路的I、U、R代入公式 中去。绝不能用这个电阻去除另一个电阻两端的电压，也不能用这个电阻去乘另一个电阻所通过的电流强度，总之，要注意三个量的“对应”关系。

9、串、并联电路的特点（仅以两个电阻为例）

电路图

电流

电压

电阻

电压分配或电流分流

功率

I=I1=I2

总电流等于各导体上的电流

U=U1+U2

­总电压等于各部分电压之和

R=R1+R2

总电阻等于各部分电阻之和

电压的分配与电阻成正比

P=P1+P2

总电功率为各部分电功率之和

I=I1+I2

总电流等于各支路电流之和

U=U1=U2

总电压等于各支路两端电压

总电阻的倒数等于各并联电阻倒数之和

各支路上电流的分配与电阻成反比

P=P1+P2

总电功率为各部分电功率之和

【例题选讲】

    例1、根据下图甲、乙两个电路图识别小灯泡是怎样连接的？

解：根据串联电路及并联电路特点，我们从甲图上可看出电键闭合后，电流从电源正极流出到a点分成两路，分别经L1和L2后汇合于b再回到电源负极，小灯泡L1和L2分别在两条支路上，所以两盏小灯泡是并联的。

图乙的电路不可直接识别，可以在分析电流方向的基础上，画出它的等效电路，再判断电灯的连接方式。图丙是图乙的等效电路，不难看出L1和L2是并联的。

例2、将图中给出的元件连成电路，并画出相应的电路图。要求：

①元件位置不动，导线不能交叉  ②三盏灯并联  ③开关S1­控制电灯L1和L2

④开关S2控制电灯L1、L2和L3

解：要求将三盏灯并联，开关S1控制电灯L1和L2，因此，在电路中首先应将L1和L2并联，然后把开关S1串联接入，这样开关S1就控制了L1和L2，题目中还要求S2控制三盏灯，那么L3连在前面的并联电路上，再将S2串联在电路的总干路上，这样就能达到目的。

例3、如图所示的电路中，开关S闭合后和闭合前的电压表的示数（    ）

A、不变        B、增大       

C、减小        D、无法确定

分析与解答：应选择B。

当开关S断开时，两灯L1和L2是串联的，电压表测的是L1两端的电压，电压表的示数小于电源电压；当S闭合后，L2被短接，灯L1直接接在电源两端，电压表的示数为电源电压。

例4、下列几种关于电阻的说法中正确的是（    ）

A、长导线的电阻比短导线的电阻大

B、粗导线的电阻比细导线的电阻小

C、铁导线的电阻比铜导线的电阻大

D、电阻是导体对电流的阻碍作用，即使导体中没有电流，导体还仍然有电阻

分析与解答：应选择D。

决定导体电阻的因素有三个，即导体的材料、长度和横截面积，我们分析问题时，不能只考虑一个因素，而忽略其他因素，题中A、B、C、三个选项都只考虑了决定电阻大小的一个因素，因此是不全面的，电阻是导体的一种属性，与导体中是否有电流无关。

例5、在一段导体的两端加一可变电压U，以下说法中不正确的是（    ）

A、由 ，可知，R与U成正比

B、不管U如何变化，U与I，比值不变

C、U增加几倍，单位时间内通过该导体横截面的电量就增加几倍

D、当U一定时，通过导体横截面的电量与通电时间成正比

分析与解答：应选择A。

导体的电阻是由它本身的材料、长度和粗细决定的，与所加电压无关，故A项不对，U与I的比值就是该导体的电阻值，电阻值是不变的，所以B项正确的；单位时间内通过该导体横截面的电量即为电流，那么U增加几倍，电流也增加几倍，单位时间内通过导体横截面的电量也就增加几倍，所以C项正确；U一定时，电流I也就一定，通过导体横截面的电量Q=It，与时间成正比，所以D项正确。

综上所述，本题应选A。

例6、用粗细均匀的金属导线弯成正方形abcd，若每一条边的电阻均为R，如图甲所示。现将四个顶点的任意两个接入电路，设电源电压为U保持不变，应如何选择连接顶点。干路中电流强度最大？数值是多少？

答：电源电压不变的情况下，要干路中电流强度最大，则总电阻必须最小，根据并联电路的特点，并联的的总电阻一定小于其中任意一只电阻，因此，只需将正方形abcd中任意两个相邻的顶点接入电路，就可满足要求。此时，相当于R与3R的两只电阻并联，如图乙所示。

由 <R

∴

例7、如图，当滑动变阻器接触头P向右移动时，电流表、电压表的示数如何变化？（电源电压U不变）

解：滑动触头P未动时，R1、R2并联

电压表示数：U=U1=U2

电流表示数：I=I1+I2

当P向右移动时，R2增大，U2不变，电压表示数不变。

因 ，R2增大时，I2变小，I=I1+I2也变小，电流表示数变小。

例8、一个小灯泡的电阻是8欧，正常工作时的电压是3.6伏，现在要把这盏灯直接接在4.5伏的电源上能行吗？怎样做才能使这盏灯正常发光？

解：根据题意画出用电阻R2分支部分电压U2=U－U1＝4.5伏－3.6伏=0.9伏的串联电路

电路中的电流

需要串联的电阻

例9、如图所示的电路中，电源电压为9伏且不变，电阻R1=12欧，R2=12欧，R3=6欧，在以下情况中电流表的示数各是多少？

⑴S1、S2都断开时

⑵S1、S2都闭合时

⑶S1闭合，S2断开时

解：本题通过改变开关的开、闭来改变电路结构，解题的关键是弄清各种情况中电路的连接形式。

⑴S1、S2都断开时，R1与R2串联，

R=R1+R2=12欧+12欧=24欧

⑵S1、S2都闭合时，R1被短路，R2与R3并联，

所以R=4欧

⑶S1闭合，S2断开时，只有电阻R2与电源相连

例10、现有两只阻值相等的定值电阻R1和R2，一只电压保持不变的电池组、导线若干，试用以器材设计出两种不同的连接方式分别接在图中虚线框内标有A、B、C、D的有关接线柱上，使它们各组成一个完整电路，并使甲、乙两电路分别都能同时满足以下要求。

⑴在接线柱A、D间正确地接入电池组

⑵当开关S断开时，电流表的示数为I，当开关闭合时，电流表示数为2I

解：如图甲所示，S断开，R1与R­2串联， ，S闭合，R2短路， 

乙图中，R1与R2并联，S控制R1，电流表在干路中，S断开，