《2025年零障碍导教导学案九年级物理全一册沪粤版》

$R_1、$$R_2$串联有以下几个特点：
(1)电流：串联电路中各处的电流相等，即$I = I_1 = I_2$。
(2)电压：串联电路两端的总电压等于各用电器两端的电压之和，即$U = U_1 + U_2$。
(3)电阻：串联电路的总电阻等于各用电器电阻之和，即$R = R_1 + R_2$。
(4)等流分压：$I_1:I_2= $$1:1$；$U_1:U_2= $$R_1:R_2$。

答案： 【解析】：
本题考查了串联电路的基本性质，包括电流、电压和电阻在串联电路中的特点。
(1) 在串联电路中，电流处处相等，这是因为串联电路只有一个路径，电流没有分支。
(2) 串联电路两端的总电压等于各用电器两端的电压之和，这是因为电压在串联电路中会分配到各个电阻上。
(3) 串联电路的总电阻等于各用电器电阻之和，这是因为串联电路中，电阻是累加的。
(4) 在串联电路中，由于电流相等，所以电流之比$I_1:I_2=1:1$；而电压之比等于电阻之比，即$U_1:U_2=R_1:R_2$，这是根据欧姆定律$U=IR$推导出来的。
【答案】：
(1) 串联电路中各处的电流相等，即$I = I_1 = I_2$；
(2) 串联电路两端的总电压等于各用电器两端的电压之和，即$U = U_1 + U_2$；
(3) 串联电路的总电阻等于各用电器电阻之和，即$R = R_1 + R_2$；
(4) $I_1:I_2 = 1:1$；$U_1:U_2 = R_1:R_2$。

例3-1 将$R_1= 10 Ω$的电阻接在一个电压不变的电源上,此时电流表示数为0.3 A,若在电路中再串联一个阻值为20 Ω的电阻$R_2,$则电路中的电流为(C)
A.0.3 A
B.0.6 A
C.0.1 A
D.无法判断

答案： 解：由欧姆定律 $ I = \frac{U}{R} $ 得，电源电压 $ U = I_1 R_1 = 0.3\ A × 10\ \Omega = 3\ V $。
串联 $ R_2 $ 后，总电阻 $ R = R_1 + R_2 = 10\ \Omega + 20\ \Omega = 30\ \Omega $。
此时电路电流 $ I = \frac{U}{R} = \frac{3\ V}{30\ \Omega} = 0.1\ A $。
答案：C

练习3-1 如图所示,定值电阻$R_1= 15 Ω,R_2= 10 Ω,$开关S闭合时$,R_1$与$R_2$两端的电压分别是$U_1、$$U_2,$通过的电流分别是$I_1、$$I_2,$下列关系正确的是(C)

$A. I_1:I_2= 3:2$
$B. I_1:I_2= 2:3$
$C. U_1:U_2= 3:2$
$D. U_1:U_2= 2:3$

答案： 【解析】：
本题可根据串联电路的电流特点和欧姆定律来分析$R_1$与$R_2$的电流、电压关系。
步骤一：分析电路连接方式及电流特点
由电路图可知，开关$S$闭合时，$R_1$与$R_2$串联。
根据串联电路的电流特点：串联电路中各处的电流都相等，即$I_1 = I_2 = I$，所以$I_1:I_2 = 1:1$，由此可判断选项A、B错误。
步骤二：根据欧姆定律分析电压关系
欧姆定律的表达式为$I=\frac{U}{R}$，变形可得$U = IR$。
已知$R_1 = 15\Omega$，$R_2 = 10\Omega$，且$I_1 = I_2$，那么$R_1$两端的电压$U_1 = I_1R_1$，$R_2$两端的电压$U_2 = I_2R_2$。
所以$\frac{U_1}{U_2}=\frac{I_1R_1}{I_2R_2}$，因为$I_1 = I_2$，则$\frac{U_1}{U_2}=\frac{R_1}{R_2}=\frac{15\Omega}{10\Omega}=\frac{3}{2}$，即$U_1:U_2 = 3:2$，选项C正确，D错误。
【答案】：C

例3-2 如图所示$,R_1$的阻值为10 Ω,闭合开关S,电流表的示数为0.5 A,电压表的示数为3 V。求：
$(1)R_2$的阻值为多大？
(2)电源电压为多少？

答案： 【解析】：
本题主要考查欧姆定律的应用以及串联电路的特点，需要根据已知条件，结合欧姆定律和串联电路的电压、电流关系来求解电阻和电源电压。
对于（1），已知$R_2$两端的电压和通过$R_2$的电流，根据欧姆定律$I = \frac{U}{R}$（其中$I$为电流，$U$为电压，$R$为电阻）变形可得$R=\frac{U}{I}$，从而计算出$R_2$的阻值。
对于（2），先根据欧姆定律求出$R_1$两端的电压，再结合串联电路的电压特点（串联电路总电压等于各部分电路两端电压之和）求出电源电压。
【答案】：
解：
(1)由图可知，$R_1$与$R_2$串联，电压表测$R_2$两端的电压，电流表测电路中的电流。
根据欧姆定律$I = \frac{U}{R}$可得，$R_2$的阻值为：
$R_2=\frac{U_2}{I}=\frac{3V}{0.5A}=6\Omega$
(2)根据欧姆定律$I = \frac{U}{R}$可得，$R_1$两端的电压：
$U_1 = IR_1 = 0.5A×10\Omega = 5V$
因为串联电路中总电压等于各分电压之和，所以电源电压：
$U = U_1 + U_2 = 5V + 3V = 8V$
答：
(1)$R_2$的阻值为$6\Omega$；
(2)电源电压为$8V$。

练习3-2 有一个电铃,正常工作的电压为10 V,工作电流为0.5 A,现在电源的电压为12 V,要使它正常工作,应该串联一个多大的电阻？

答案： 【解析】：
本题主要考查欧姆定律的应用以及串联电路的特点。
首先，需要明确电铃正常工作的电压和电流，然后根据电源电压和电铃正常工作电压的差值，计算出需要串联的电阻应该承担的电压。
接着，利用欧姆定律计算出需要串联的电阻的阻值。
在串联电路中，总电压等于各分电压之和，且电流处处相等。
因此，可以通过电铃正常工作的电压和电流，以及电源电压，来求解需要串联的电阻。
【答案】：
解：
首先，根据电铃正常工作的电压$U_{铃}=10V$和电流$I_{铃}=0.5A$，以及电源电压$U=12V$，我们可以计算出需要串联的电阻应该承担的电压：
$U_{R} = U - U_{铃} = 12V - 10V = 2V$，
由于串联电路中电流处处相等，所以通过串联电阻的电流也是$I_{R} = I_{铃} = 0.5A$，
然后，利用欧姆定律$R = \frac{U}{I}$，我们可以计算出需要串联的电阻的阻值：
$R = \frac{U_{R}}{I_{R}} = \frac{2V}{0.5A} = 4\Omega$。
所以，应该串联一个$4\Omega$的电阻，才能使电铃正常工作。

$R_1、$$R_2$并联有以下几个特点：
(1)电流：$I = I_1 + I_2$。
(2)电压：$U_1 = U_2 = U$（并联电路各支路电压相等）。
(3)电阻：$\frac{1}{R} = \frac{1}{R_1} + \frac{1}{R_2}$（并联电路总电阻的倒数等于各支路电阻的倒数之和）。
(4)等压分流：$U_1:U_2= $$1:1$；$I_1:I_2= $$R_2:R_1$。

答案： 【解析】：
本题考查了并联电路的基本特点，包括电流、电压和电阻的分配规律。对于并联电路，需要掌握以下几点：
1. 电流特点：并联电路中，总电流等于各支路电流之和。
2. 电压特点：并联电路中，各支路两端的电压相等。
3. 电阻特点：并联电路的总电阻的倒数等于各支路电阻的倒数之和。
4. 等压分流的特点，即电压相等，电流与电阻成反比。
【答案】：
(1) 电流：$I = I_1 + I_2$
(2) 电压：$U_1 = U_2 = U$（并联电路各支路电压相等）
(3) 电阻：$\frac{1}{R} = \frac{1}{R_1} + \frac{1}{R_2}$（并联电路总电阻的倒数等于各支路电阻的倒数之和）
(4) 等压分流：$U_1:U_2 = 1:1$；$I_1:I_2 = \frac{1}{R_1}:\frac{1}{R_2} = R_2:R_1$（因为电压相等，所以电流与电阻成反比）