内容正文:
学科教师辅导教案
学员编号: 年 级: 课 时 数:
学员姓名: 辅导科目: 学科教师:
授课类型
T
C
T
授课日期及时段
教学内容
欧姆定律在串、并联电路中的应用(二)
【要点梳理】
要点一、串联电路中电阻的规律
1.规律:串联电路中总电阻等于各串联导体的电阻之和。
在图中,因为R1和R2串联,因此通过它们的电流相同,设R1两端电压为U1,R2两端电压为U2,则有: 又由欧姆定律变形式: 综合以上推导,有:;
因此可以得到有串联电路总电阻和分电阻的关系:
2.公式:
3.串联电路中,电阻阻值之比等于电阻两端电压之比。推导如下:
要点诠释:
(1)导体串联,相当于增加了导体的长度,因此,串联导体的总电阻大于任何一个串联导体的电阻,总电阻等于各串联导体电阻之和,即。
(2)如果用n个阻值均为R0的导体串联,则总电阻为。
(3)当电阻R1和R2串联时,若R1>R2,则U1>U2,如下图所示。
要点二、并联电路中电阻的规律
1.规律:并联电路的总电阻的倒数等于各并联导体电阻的倒数之和。
在图中,有 由欧姆定律: 综合以上推导,有;
即:
2.公式:
2.并联电路中,各支路电阻阻值之比等于通过各支路电流的反比。推导如下:
要点诠释:
(1)导体并联,相当于增大了导体的横截面积,因此,并联导体的总电阻小于任何一个并联导体的电阻,总电阻的倒数等于各并联导体电阻的倒数之和,即。
(2)两个电阻并联:。
(3)n个阻值为R0的相等电阻并联,则总电阻为:。
(4)不管是串联还是并联电路中,某个电阻的阻值增大,电路的总电阻都是增大;如果电路中电阻的个数增多,则串联电路的总电阻增大,而并联电路的总电阻减小。
(5)当电阻R1和R2并联联时,若R1>R2,则I1<I2,可以类比马路上的车流,如下图。
【典型例题】
类型一、欧姆定律在串联电路中的应用
1. 一只灯泡两端的电压是3V,能正常发光,此时的电阻是6Ω。如果把这只灯泡接到电压为9V的电源上,电路中应串联一个多大的电阻,灯泡才能正常发光?
【思路点拨】现在电源电压大于灯泡正常工作时的电压,需要串联分压,串联电阻两端的电压等于电源电压减去灯泡的额定电压,根据串联电路的电流特点和欧姆定律得出等式即可求出电阻的阻值。
【答案与解析】
利用串联电路中电阻和电压成正比,,只需要分别找出两个电阻两端电压的比值,即可直接算出待求电阻的大小。
【总结升华】电学中由于公式之间的互通性,因此一题多解常常出现,希望同学们能认真分析找到最简便的方法。
举一反三:
【变式】如图是灯泡L和电阻R中电流随电压变化的图象。由图象可知,电阻R的阻值为 Ω。若将它们并联接在电压为2V的电源两端,电路中的总电流为 A。
【答案】20;0.35
类型二、欧姆定律在并联电路中的应用
2.如图所示电路,电源电压为6V。开关S闭合后,电流表A和A1的示数分别为0.6A和0.5A,已知R1=R2,则R3=______________Ω。
【答案】15
【解析】电路中三个电阻是并联关系,电流表A1测量R2、R3的总电流,电流表A测量R1、R2、R3的总电流,根据并联电路总电流等于各支路电流之和。通过R1的电流0.1A,通过R2的电流0.1A,通过R3的电流0.4A,根据欧姆定律。
【总结升华】本题考查并联电路的电压、电流规律及欧姆定律的应用,以上内容均为考查的重点及热点,要求能做到熟练应用。
3.如图所示的电路图中,电源两端的电压保持不变,电阻R2与电阻R3的阻值均为10Ω。闭合开关S、S1、S2后,电流表A的示数为I;此时断开S2,电流表A2示数为I2/,A1的示数为0.3A;I:I2/=5:2。求R1的阻值和电源电压U。
【答案】20Ω;2V
【解析】闭合开关S、S1、S2后,等效电路图为图1,电流表A测干路电流I,电流表A1测通过R1、R2的总电流I1+I2,电流表A2测通过R2、R3的总电流I2+I3,断开S2时,等效电路图为图2;电流表A2测通过R2的电流,电流表A和A1都测干路电流
图1中,R2两端电压为U,图2中R2两端电压依旧为U,R2的阻值也不变,所以有I=U/R可得,开关断开和开关闭合时通过R2的电流始终不变,即
所以
因为电源电压相等各支路两端电压,所以
所以
在图1中
所以
图2中,