内容正文:
第4课 欧姆定律的应用
第二讲 欧姆定律在串并联电路中的应用
学习目标
1. 熟练掌握欧姆定律在串、并联电路中的应用
2. 理解欧姆定律,能运用欧姆定律进行简单的计算;
3. 能根据欧姆定律以及电路的特点,得出串、并联电路中电阻的关系
4. 欧姆定律在动态电路中的应用;
5. 会用欧姆定律判断电路故障
02
预习导学
1. 电阻的串联
1 串联电阻的总电阻的阻值比任何一个分电阻的阻值都 。
2 串联电阻的总电阻的阻值等于各分电阻 :R串=R1+R2+……Rn。
3 n个相同电阻R串联时的总电阻为:R串=nR。
2. 电阻的并联
1 并联电阻的总电阻的阻值比任何一个分电阻的阻值都 。
2
并联电阻的总电阻倒数等于各分电阻的阻值 之和,即:。
3
n个相同电阻R0并联时的总电阻为:。
4 两个电阻R1和R2并联时的表达式为:
3. 欧姆定律使用注意:单位必须统一,电流用A,电压用V,电阻用Ω;不能理解为:电阻与电压成正比,与电流成反比,因为电阻常规情况下是不变的。
4. 欧姆定律在串并联电路中的应用
1 串联电路:当串联电路中一个电阻改变时,电路中电流及另一个电阻电压 。
2 当并联电路一个支路的电阻改变时,这个支路电流也会改变干路电流 ;但另一个支路电流和电压都 。
3 家庭电路中,各用电器采用并联方式接入电路。
03
探究提升
知识点一:串并联电路电流、电压规律
分类
串联电路
并联电路
电路图
电流
特点
串联电路中各处电流相等
并联电路的干路总电流等于各支路电流之和
电压
特点
串联电路两端的总电压等于各电阻两端电压之和
并联电路中,各支路两端的电压相等,且都等于电源电压
电阻
特点
串联电路的总电阻,等于各串联电阻之和;
若有n个相同的电阻R0串联,则总电阻为;
把几个导体串联起来相当于增大了导体的长度,所以总电阻比任何一个串联分电阻都大。
并联电阻中总电阻的倒数,等于各并联电路的倒数之和;
若只有两个电阻R1和R2并联,则总电阻R总=;
若有n个相同的电阻R0并联,则总电阻为;
把几个电阻并联起来相当于增加了导体的横截面积,所以并联总电阻比每一个并联分电阻都小。
分配
特点
串联电路中,电压的分配与电阻成正比
并联电路中,电流的分配与电阻成反比
电路
作用
分压(…)
分流(…)
【探究重点】
1. 对于单个导体在电路中工作的问题,只要把精力放在找这个导体的两端电压U,流经电流I,导体电阻R。各量均用国际单位,根据欧姆定律列出方程:I=U/R,所求量在该方程中解出即可。
2. 对于两个导体串联时,分别找出每个导体对应的电流、电压和电阻。如:对于导体A,电阻R1,两端电压U1,流经电流I1,这三个量满足欧姆定律:I1=U1/R1;对于导体B,电阻R2,两端电压U2,流经电流I2,这三个量满足欧姆定律:I2=U2/R2。然后再根据串联电路电流、电压、电阻的特点将上面两方程联系起来。比如:
1 串联电路两导体流经电流相等,也就是I1=I2=I(I是串联电路总电流),这样U2/R2=U1/R1=U/R(U是串联电路总电压,R为总电阻),题中待求的物理量就在这个方程中,解方程即可!
2 串联电路两导体电压之和等于电路总电压,也就是U1+U2=U,这样将U1=I1R1,U2=I2R2代入得I1R1+I2R2=U,解这个方程可得所要求的量。
3. 对于两个导体并联时,分别找到两个支路导体的电流、电压、电阻,再看看电路的总电流、总电压、总电阻。如:对于第一个支路,流经电流I1,电阻R1,两端电压U1,用欧姆定律联系起来建方程:I1=U1/R1;对于第二个支路,流经电流I2,电阻R2,两端电压U2,也用欧姆定律联系起来建方程:I2=U2/R2;对于整个电路找总电流I,总电压U,总电阻R。再用欧姆定律联系起来建方程:I=U/R;
然后根据并联电路的电流、电压、电阻之特点,将以上方程联系起来会得到新的方程,所求的量就在新的方程之中。如:①根据并联电路电流特点:I1+I2=I得U1/R1+U2/R2=U/R;②根据并联电路电压特点:U1=U2=U得:I1R1=I2R2=IR
【例题精讲】
1. (2023·北京石景山·统考一模)如图所示的电路中,电阻阻值R1>R2。闭合开关S后,电阻R1、R2两端的电压分别为U1、U2,通过两个电阻的电流分别为I1、I2。下列判断中正确的是( )
A.I1 >I2 B.I 1=I2 C.U1=U2 D.U1<U2
【巩固训练】
2. 如图所示,R1、R2、R3为阻值相等的定值电阻,闭合开关S1,断开开关S2