内容正文:
第五章 欧姆定律
第3节 等效电路
1.通过实验和推导使学生理解串联电路的等效电阻和计算公式。
2.会用欧姆定律的知识进行简单的电学计算。
学习目标
收音机中一个10Ω的定值电阻烧坏了,需要更换,现身边只有2Ω、3Ω、5Ω、7Ω、8Ω、20Ω、30Ω的电阻若干,如何解决这一问题。
新课导入
如图所示,收音机中一个10Ω的定值电阻烧坏了,需要更换,现身边只有2Ω、3Ω、5Ω、7Ω、8Ω、20Ω、30Ω的电阻若干,如何解决这一问题。
可以用另外几个电阻
串联或并联来代替。
一、电路的等效电阻
新课讲解
定义:几个连接起来的电阻所起的作用,可以用一个电阻来代替,这个电阻就是那些电阻的等效电阻。
新课讲解
实验探究:串联电路的等效电阻
提出问题:电阻串联后,其等效电阻会增大还是减小?
猜想与假设:由于导体电阻与导体的长度有关,导体越长,电阻越大,几个电阻串联后相当于增加了导体的长度,故猜想:电阻串联后,等效电阻会增大。
二、串联电路的等效电阻
新课讲解
设计并进行实验:
在如图甲所示电路图A、B处,分别接入图乙中的一个电阻R、两个串联的电阻R、三个串联的电阻R,读出电流表示数。
新课讲解
分析与论证:
电流表示数一次比一次小,电路两端电压不变,可知电路电阻增大。
理论推导
如图所示,设电路电流为 I ,电源电压为 U , R1两端的电压为 U1 , R2两端的电压为 U2,电路等效电阻为R。
新课讲解
根据欧姆定律,可得:
U=IR , U1=I1R1 ,U2=I2R2 , 由于串联电路中 U=U1+U1,所以 IR= I1R1+I2R2, 又因为串联时 I=I1=I2 , 所以 R=R1+R2 , 若有 3 个电阻串联,则有R=R1+R2+R3 n个电阻串联,则有R=R1+R2+…+Rn ,即串联电路的等效电阻等于各串联电阻之和。
新课讲解
1.串联电路的等效电阻等于各串联电阻之和。若两个电阻串联,有R=R1+R2。
2.串联电路的等效电阻大于各串联导体的电阻,是因为把电阻串联起来,相当于增加了导体的长度。
3.若n个相同的电阻R0串联,则总电阻R=nR0。
新课讲解
如图所示,R1=R2=R4=R5=5 Ω。当ab 两端加5 V 的电压时,用电压表测得cd 两端的电压为4 V。求R3 的阻值。
例
典例分析
新课讲解
解析:当ab 两端加 5 V 电压时,电