内容正文:
第7节 电路分析与应用
理解串联电路的电流、电压的特点。
理解并联电路的电流、电压的特点。
会用欧姆定律解决串、并联电路中的问题。
学习目标
导体中的电流,跟这段导体两端的电压成正比,跟这段导体的电阻成反比。
1.欧姆定律
表达式
I =
U
R
R=
U
I
U= IR
一 、复习
(1)串联电路中各处的电流是相等的;
I=I1=I2=···=In
(2)串联电路中的总电压等于各部分电路的电压之和。
U=U1+U2+···+Un
2.串联电路中的电流、电压规律:
R2
U
I
R1
U1
U2
I2
I1
I1
I
I2
R2
R1
U
(1)并联电路中干路电流等于各支路电流之和;
I=I1+I2+···+In
(2)并联电路中各支路两端的电压相等。
U=U1=U2=···=Un
3.并联电路中的电流、电压规律
例1 如图所示,已知I=4.5 A,I2=0.9 A,电源电压为36 V,那么灯L1的电阻R1多大?
灯L1和灯L2并联
则 I = I1 + I2
I1 = I-I2 = 4.5 A-0.9 A = 3.6 A
而 U1 = U2 =U= 36 V
所以 R1= = = 10 Ω
U1
I1
36 V
3.6 A
L2
I2
I
36 V
L1
I1
解:
例2 如图所示,R1 =20 Ω,滑动变阻器R2最大阻值为80 Ω,电源电压为6 V,当滑片由最左端滑到最右端时,电压表示数由6 V变为1.2 V。电流表示数变化范围是多少?当滑片在最右端时串联电路的电阻多大?
A
V
R1
R2
S
解:(1)滑片在最左端时,
I= = = 0.3 A
U
R
6 V
20 Ω
U1 = U = 6 V
U=6 V
R1=20 Ω
I
A
V
R1
R2
S
(2)滑片在最右端时
U=6 V
R1=20 Ω
I'
R2=80 Ω
U1' =1.2 V
I' = = = 0.06 A
U1 '
R1
1.2 V
20 Ω
R= = = 100 Ω
U
I'
6 V
0.06 A
两个电阻串联时,总电阻 R =R1+R2 。
电流表示数的变化范围是0.3 ~0.06A。
A
V
R1
R2
S
例3 如图所示,R2=30 Ω,电流表的示数为0.6 A,电压表的示数为12 V。求:
(1)R1的阻值;
(2)并联电路总电流 I;
(3)并联电路总电阻 R。
12 V
R2
R1
A
V
两个电阻并联时,总电阻小于任一电阻。
解:(1)
(2)
I=I1+I2=0.6 A+0.4 A=1 A
(3)
R1 = = = 20 Ω
U
I1
12 V
0.6 A
I2 = = = 0.4 A
U
R2
12 V
30 Ω
R= = = 12 Ω
U
I
12 V
1 A
12 V
R2
R1
A
V
Rx
V
S
电路图
例4 如果没有电流表,只有电压表。如何测量未知电阻?
R0
V
因为Rx和R0串联,所以
测电阻的原理
=
U0
R0
Ux
Rx
Rx=
Ux
U0
R0
实验步骤
(1)按电路图连接电路,并将电压表指针调零;
(2)闭合开关S,测出Rx两端的电压为Ux;
(3)断开开关S,将电压表接到R0两端,闭合开关测出R0两端的电压U0;
(4)断开开关,整理实验器材。
Rx
V
S
R0
V
电路图
例5 如果没有电压表,只有电流表。如何测量未知电阻?
因为Rx和R0并联,
测量原理
所以 IxRx =I0 R0
Rx=
I0
Ix
R0
R0
Ix
I0
A
Rx
A
(1)将电流表指针调零,按电路图连接电路;
(2)闭合开关,记录电流表R0的电流为I0;
(3)断开开关,将电流表接到Rx的支路并记录电流表的示数为 Ix;
(4)断开开关,整理实验器材。
实验步骤
R0
Ix
I0
A
Rx
A
R1
R2
S
P
V2
V1
A
R1一定
例6 变阻器的滑片P向右移动过程中:
电流表A的示数______;
电压表V1的示数______;
电压表V2的示数______。
分析:
变大
变小
R2 ↑→ R总 ↑→I↓= I1 ↓ = I2
U1 ↓
U2 ↑
U 不变
变小
电流关系式:
I=I1=I2=···=In
串联电路
电压关系式:
U=U1+U2+···+Un
电阻关系式:
R=R1+R2+···+Rn
课堂小结
电流关系式:
I=I1+I2+···+In
并联电路
电压关系