内容正文:
第十七章 欧姆定律
17.3 欧姆定律在串、并联电路中的应用
一、学习目标
1.串联电路电阻 知道串联电路电阻的特点,会利用串联电阻的特点分析有关问题。
2.并联电路电阻 知道并联电路电阻的特点,会利用并联电阻的特点分析有关问题。
3.欧姆定律在串联电路中的应用 知道串联电路中电流、电压、电阻的特点,能运用欧姆定律解决简单的串联问题。
4.欧姆定律在并联电路中的应用 知道并联电路中电流、电压、电阻的特点,能运用欧姆定律解决简单的并联问题。通过计算,学会解答电学计算题的一般方法,培养学生的逻辑思维能力
二、学习过程
一)、知识点梳理
1、串联电路总电阻与分电阻关系
分析:根据欧姆定律可得:U1=IR1,U2=IR2,根据串联电路的电压特点可知:U=U1+U2,由以上各式可得:IR′=IR1+IR2,即R′=________
结论:①串联电路的总电阻等于各分电阻之和,即R总=R1+R2+…+Rn;
②串联电路中,通过某个电阻的电流或串联电路的电流,等于___________两端电压除以_________,表达式为_________;
③当串联电路中的一个电阻改变时,电路中的_________及另一个电阻两端的 都会随之改变
2、并联电路总电阻与分电阻关系
分析:根据欧姆定律可得: 根据并联电路的电流和电压特点可知:由以上各式可得: =
结论:①并联电路的总电阻的倒数等于各分电阻的倒数之和,即
②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 ,干路电流 ,另一个支路的电流和电压
【拓展】
串联分压:串联电路中,各电阻分得的电压与它们的电阻成正比;
电阻越大,分得的电压越大
并联分流:并联电路中,各支路的电流与它们的电阻成反比;电阻越大,分得的电流越小
二)、例题 练习
例1 3Ω和6Ω的两个电阻,并联后相当于增加了导体的 ,等效电阻为 Ω;串联后相当于增加了导体的 ,等效电阻为 Ω。
练1.1 电阻R1与R2串联,它们的等效电阻是10Ω,如果已知R1=4Ω,则R2的电阻是 Ω;如果R1与R2并联, 其等效电阻为 Ω。
练1.2 如图所示的四个电路中,已知定值电阻R1和R2的阻值大小关系为R1>R2。在这四个电路中,电路的等效电阻最小的是( )
A:B:C:D:
练1.3 把n 个阻值相等的定值电阻串联时, 总阻值为R1; 如果把它们并联时, 总阻值为R2 , 则R1∶R2 = 。
练1.4 一个滑动变阻器标有“1.5A 30Ω”的字样。当它与一个阻值为30Ω的电阻串联接入电路时,该串联电路部分总电阻的变化范围为 ,当二者并联接入电路时,该并联电路部分总电阻的变化范围为 。
例2 如图所示, 电源两端电压保持不变。闭合开关S, 电流表A1 的示数I1 为0.9A, 电流表A2 的示数I2 为1.5A,R1=10Ω。求定值电阻R2的阻值。
练2.1 甲、乙两个定值电阻,甲标有“16Ω 1.5A”、乙标有“40Ω 0.5A”。如果把二者串联起来,为保证电阻工作安全,则该串联电路两端允许加的最大电压为 V。如果把二者并联起来,为保证电阻工作安全,则该并联电路的干路最大电流为 A。
练2.2 电阻R1和R2串联在电源电压恒为6V的电路中,已知电阻R1=4Ω,电阻R1两端的电压是2V,则R1中的电流 为 A,R2的阻值为 Ω。
练2.3 如图所示,AB和BC是由同种材料制成的长度相同、横截面积不同的两段导体,将它们串联后连入电路中, 比较这两段导体两端的电压及通过它们的电流的大小。下列选项中正确的是( )
A: UAB>UBC,IAB<IBC
B: UAB>UBC,IAB=IBC
C: UAB<UBC,IAB=IBC
D: UAB=UBC,IAB<IBC
例3 有甲、乙两个电阻,其电流与电压的关系如图所示。若二者串联,甲两端电压是1V,则此时乙两端电压为 V;若二者并联,干路电流为0.6A,则电源电压为 V。
练3.1 如图所示是电阻甲和乙的U﹣I 图象,下列说法正确的是( )
A: 甲的电阻值保持10Ω不变
B: 乙的电阻值保持20Ω不变
C: 甲、乙并联在电路中,当电源电压为2V时,电路总电流为0.3A
D: 甲、乙串联在电路中,当电路电流为0.2A时,乙的电压为4V
练3.2 如图所示,甲图是灯泡L和定值电阻R 的I-U 关系图象。将L和R 先后以乙图和丙图两种方式接在同一电源上,若乙图中U1∶U2=m,丙图中I1∶I2=n,则下列判断中正确的是( )
A: