10.1.2 串联电路和并联电路(课件)-【上好课】2022-2023学年高中物理同步备课系列（沪科版2020必修第三册）

第十章 电路及其应用 10.1.2 串联电路和并联电路 沪科版（2020） 授课人：上好课 【上好课】2022-2023学年高中物理同步备课系列必修第三册 1 目录 contents 认识电路 01 02 串联电路 03 并联电路 04 串并联电路的U、I、R的关系 2 初中时我们已经学过了两个用电器的串联或并联，当用电器的数目超过两个，用电器间的连接方式会比较复杂，可能既有串联又有并联。将用电器同时采用串联和并联的方式组合起来形成的电路叫做串联、并联组合电路。实际生活中大部分电路都是采用串联、并联组合电路的方式连接的。 新课导入 认识电路 01 4 串联电路：把几个导体元件依次首尾相连，接入电路，这样的连接方式叫做串联。 并联电路：把几个元件的一端连在一起另一端也连在一起,然后把两端接入电路，这样的连接方式叫并联。 串联电路 02 6 由于恒定电流电路中，电荷的定向移动处于动态平衡中，在相等时间内通过串联电路中各个位置的电荷量一定相同。这就是说： 结论：串联电路中各处的电流相等。 0 1 2 3 I0=I1=I2=I3 串联电路的电流特点 结论：串联电路两端的总电压等于各部分电路两端的电压之和。 串联电路的电压特点 U03=U01+U12+U23 ①各点的电势与各点之间的电势差有什么关系? ②比较电压关系? U01=φ0—φ1 U12=φ1—φ2 U23=φ2—φ3 U01+U12+U23=（φ0—φ1）+（ φ1—φ2） + （φ2—φ3）= φ0—φ3 = U03 电势最高 电势最低 【思考】几个电阻串联起来，如果能够用一个电阻来代替，则可以起到化简作用，就好比将几个力用一个力来代替一样，这个电阻就是那几个电阻的等效总电阻。这里的等效应当怎样理解呢? 等效应当体现为：将相同的电压加在串联电路的两端与加在等效总电阻两端时，电路中的电流是相等的！ 0 1 2 3 R1 R2 R3 R总 U U I I 串联电路的电阻特点 0 1 2 3 R1 R2 R3 R总 U U I I 结论：串联电路的总电阻等于各部分电路的电阻之和。 并联电路 03 12 0 1 2 3 并联电路中，在相等时间内通过干路的电荷量等于各个支路的电荷量之和。因此： 结论：并联电路中，干路中的总电流等于各个支路中的电流之和。 I0=I1+I2+I3 I1 I2 I3 I0 并联电路的电流特点 【思考】导线的电阻可以认为是0，因此，任意导线两端没有电势差。据此，你可以得出并联电路的电压关系吗？ 结论：并联电路的总电压与各支路电压相等。 0 1 2 3 1’ 2’ 3’ 0’ 并联电路的电压特点 【思考】与串联电路类似，几个电阻并联起来，也可以等效为一个电阻，这就是并联电路的总电阻。你能推导出总电阻与各个电阻的关系吗？ R总 U U I R1 R2 R3 I 并联电路的电阻特点 R总 U I U R1 R2 R3 I 结论：并联电路总电阻的倒数等于各支路电阻的倒数之和。 【思考】请你推导出两个电阻并联的总电阻的表达式。 R2 R1 I I1 I2 I1=I2=…=In 　 电路 名称 　 串联电路 并联电路 电流 各处电流相等，________________ 总电流等于各支路电流之和， I＝___________________ 电压 总电压等于各部分电压________，U＝U1＋U2＋…＋Un 各支路两端电压______， 即U＝U1＝U2＝…＝Un 电阻 总电阻等于各部分电阻之和，即 R总＝R1＋R2＋…＋Rn 总电阻的倒数等于各支路电阻的倒数之和，即 ＝ ＋ ＋…＋ I=I1+I2+=…+In 之和 相等 串并联电路的U、I、R的关系 04 20 【思考】串联电路两端的总电压等于各个电阻两端的电压之和，可以认为每个电阻从总电压中分得一部分。因此，串联电路具有分压作用。请你证明：串联电路中，每个电阻分得的电压与其电阻成正比。 R1 R2 R3 U1 U3 U2 U 结论：串联电路中，每个电阻分得的电压与其电阻成正比。 串联电路的电压的分配特点 （1）由U=IR串联电路的电压分配与阻值成正比 （2）由P=IU串联电路的功率分配与阻值成正比 串联电路基本特点分析电压及其功率分配关系。 R2 R1 U1 U2 U I P=P1+P2 【思考】并联电路，干路中的总电流等于各个支路中的电流之和，因此可以认为每个电阻都从总电流中分得一部分。可见，并联电路具有分流作用。请你证明：并联电路中，每个电阻分得的电流与其电阻成反比。 R1 R2 R3 I I1 I2 I3 并联电路的电流的分配特点 结论：并联电路中，每个电阻分得的电流与其电阻成反比。 （1）由I=U/R并联电路的电流分配与阻值成反比 （2）由P=U2/R并联