内容正文:
*第四节 电阻的串联和并联
第十五章 探究电路
1
1.能运用欧姆定律解决简单的串、并联电路中的电学问题。
2.通过计算,学会解答电学计算题的一般方法,培养学生解答电学问题的良好习惯。
3.知道串、并联电路中总电阻和分电阻的大小关系。
学 习 目 标
2
导体中的电流,跟导体两端的电压成正比,跟导体的电阻成反比。
1.欧姆定律
表达式
I =
U
R
R=
U
I
U= IR
R
U
I
(必须对应于同一段电路的同一时刻)
变形公式
R(Ω)
单位:
I(A)
U(V)
复 习 提 问
(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,R1 =20 Ω,滑动变阻器R2最大阻值为50 Ω,当滑片P滑到最右端时,电流表示数0.2A,求:
(1)电源电压;
(2)串联电路的总电阻。
A
V
R1
R2
S
P
R1和R2两端电压分别为
U1 = I1 R1 = 0.2 A×20 Ω =4V
U2= I2 R2= 0.2 A×50 Ω =10V
电源电压U总 = U1 + U2 =4V+10V =14V
R总 = = = 70 Ω
U总
I总
14V
0.2 A
(2)串联的总电阻
解:(1)串联电路中I总 = I1 = I 2= 0.2 A
4.串联电路的计算
20 Ω
50 Ω
0.2A
例2 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。
R2
R1
A
V
解:(1) R1的阻值
(2) R2的中的电流
并联电路总电流 I=I1+I2=0.6 A+0.4 A=1 A
(3)并联电路总电阻
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
5.并联电路的计算
30 Ω
0.6 A
12 V
[猜想与假设]
在、之间接 电流/A 电阻变化情况
单个电阻
两个同样阻值的电阻串联
三个同样阻值的电阻串联
猜想1:几个电阻串联后相当于增加了导体的长度,总电阻应当比各个分电阻大些。
猜想2:两个电阻串联总电阻会变小。
实验电路
实验表格:
新 课 讲 解
一、电阻的串联
[分析论证]
如果用一个电阻代替两个串联着的电阻1、2接入电路后,电路的状态不变,即两端的电压和通过它的电流都与原来的相同,就叫做这两个串联电阻1、2的总电阻。
串联电路的总电阻的阻值比任何一个分电阻的阻值都大。
[结论]
电阻串联相当于增大导体的长度。
串联总电阻比任何一个分电阻都大。
R1
R2
R串
理论推导
(1)等效替代法
(2)串联电路的总电阻与分电阻的关系
R1
R2
U1
U总
U2
由欧姆定律变形公式可得:
U1=IR1 U2=IR2 U总=IR总 串联电路中:U总=U1+U2
即:IR总=IR1+IR2 R总=R1+R2
结论:串联电路的总电阻等于各串联电阻之和。
I
I
I
R总
I
U总
例题
将阻值为8Ω的电阻与阻值为16Ω的电阻串联,串联后的总电阻是多少?若电源电压为12V,则流过的电流为多少?
解:如图所示
与串联的总电阻:
8Ω+16Ω=24Ω
通过的电流:
1.实验探究
实验电路:
A
结论:
电阻并联后,总电阻的阻值比任何一个分电阻的阻值都小。
在、之间接 电流/A 电阻变化情况
单个电阻
两个同样阻值的电阻并联
三个同样阻值的电阻并联
二、电阻的并联
实验表格:
电阻并联相当于增大导体的横截面积。
并联总电阻比任何一个分电阻都小。
R并
R1
R2
2.理论推导
(1)等效替代法
R1
R2
U
I1
I总
I2
由欧姆定律可得:
并联电路中:I总=I1+I2
结论:并联电路总电阻的倒数等