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第3节 串并联电路中的电阻关系
1
知识回顾
串联电路
电路中各处电流相等。
电路两端的总电压等于各部分两端的电压之和。
并联电路
电路中各支路两端的电压相等。
电路干路的总电流等于各支路的电流之和。
疑问:那么,串并联电路中电阻是否也有和电流、电压类似的关系呢?
观察与思考:
电阻串联或并联时,总电阻是比原来大了还是小了?
U
R1
R2
R1
R2
A
V
知识精讲
等效代替:
知识精讲
如果用一个电阻R代替两个串联着的电阻R1、R2接入电路后,电路的状态不变,即R两端的电压和通过它的电流都与原来的相同,那么R就叫做R1、R2的等效电阻。
并联电阻和它的总电阻也存在这种“等效代替”关系。
R1
R2
R
A
V
串联电路中的等效电阻比各串联电阻大
1、器材:电流表、定值电阻(R、R1、R2)
2、步骤:
将一个定值电阻R接在A、B之间,闭合开关,观察电流表的示数。
猜想与假设:
设计实验:
探究串联电路中的电阻关系
5
将两个同样阻值的电阻R串联起来,接在A、B之间,闭合开关,再观察电流表的示数。
在A、B之间换上三个串联着的同样阻值的电阻,再闭合开关,观察电流表的示数。
设计实验:
A
A
B
6
进行实验:
R
U
I
等效于
U
I
R1
R2
U1
U2
R1
R2
R
A
V
分析:如图所示,两个串联着的电阻R1、R2,当两端电压为U时,通过的电流为I,而R1、R2两端的电压分别为U1、U2。依据串联电路的特点,R1、R2 通过的电流相等,均为I。与R1、R2 串联电阻等效的电阻——串联电路总电阻为R,当其两端电压为U时,所通过电流就是流过R1、R2的电流I。
进行实验:
R
U
I
等效于
U
I
R1
R2
U1
U2
R1
R2
R
A
V
解;从图中可知,由欧姆定律,得:
U1=IR1、U2=IR2、U=IR
由U=U1+U2,可得:
IR=IR1+IR2
即 R=R1+R2
实验结论:
串联电路的等效电阻等于各串联电阻之和。
如图所示,两个串联着的电阻R1、R2,当两端电压为U时,通过的电流为I,而R1、R2两端的电压分别为U1、U2。依据串联电路的特点,R1、R2 通过的电流相等,均为I。与R1、R2 串联电阻等效的电阻——串联电路总电阻为R,当其两端电压为U时,所通过电流就是流过R1、R2的电流I。
把一个3Ω的电阻R1和一个6Ω的电阻R2串联在电路中,如图12-7所示,电源两端的电压为6V。这个电路中的电流是多大?
解:串联电路中
R=R1+R2=3Ω+6Ω=9Ω
根据欧姆定律
I=U/R=6V/9Ω=0.67A
答:这个电路的电流约为0.67A。
典例精析
并联电路中的等效电阻比各并联电阻小
猜想与假设:
设计实验:
探究并联电路中的电阻关系
A
A
B
R
R
R
10
进行实验:
分析:如图所示,设电阻R1、R2并联接入电路,并联电路两端的电压为U,通过R1、R2电流(支路电流)分别为I1、I2,而干路电流为I。与R1、R2并联电阻等效的电阻——并联电路总电阻为R,当其两端电压为U时,所通过的电流就是通过R1、R2的总电流(干路电流)I。
等效于
R
U
I
I
I1
I2
U
进行实验:
从图中可知,由欧姆定律,得:
I=U/R,I1=U/R1,I2=U/R2
由I=I1+I2,可得:
U/R=U/R1+U/R2
即 1/R=1/R1+1/R2
实验结论:
并联电路等效电阻的倒数,等于各并联电阻的倒数之和。
等效于
R
U
I
I
I1
I2
U
如图所示,设电阻R1、R2并联接入电路,并联电路两端的电压
为U,通过R1、R2电流(支路电流)分别为I1、I2,而干路电流
为I。与R1、R2并联电阻等效的电阻——并联电路总电阻为R,
当其两端电压为U时,所通过的电流就是通过R1、R2的总电流
(干路电流)I。
如图12-9所示,把一个3Ω的电阻R1和一个6Ω的电阻R2并联在电路中,它们的等效电阻是多大?如果电源两端的电压为3V,则电路中的总电流为多大?
解:由于1/R=1/R1+1/R2
所以
1/R=1/3Ω+1/6Ω=3/6Ω=1/2Ω
R=2Ω
根据欧姆定律
I=U/R=3V/2Ω=1.5A
答:它们并联的等效电阻是2Ω,电路中的总电流为1.5A。
典例精析
1、(多选)在“测量小灯泡电阻”的实验中,滑动变阻器能起到的作用是( )
A.改变电路中的电流
B.保护电路
C.改变被测小灯泡的电阻
D.改变被测小灯泡两端的电压
应用提高
答案:ABD
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通过这节课的学习,你有什么收获?
一、串联电路中的电阻关系
串联电