内容正文:
欧姆定律在串、并联电路中的应用
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
欧姆定律
数学表达式
I =
U
R
R=
U
I
U= IR
变形公式
U
R
I
等效电路
R
R1
R2
甲图
乙图
电压相同
电流相同
(1)串联电路中的电流处处相等;I=I1=I2
(2)串联电路中的总电压等于各部分电路两端电压之和。U=U1+U2
串联电路中的电流、电压规律
R2
U
I
R1
U1
U2
I2
I1
一、欧姆定律在串联电路中的应用
1. 串联电路中电阻的关系
I
R2
U
A
S
U2
U1
R1
由欧姆定律得
U=IR
由串联电路特点可知
R=R1+R2
I=I1=I 2
U1=I1R1
U2=I2R2
U =U1+U2
IR=I1R1+I2R2
2. 串联电路中电阻的分压作用
=
=
=
=
串联电路中各部分电路两端的电压与其电阻成正比
一、并联电路中电阻的规律
R1
I
R2
U
保证:R两端的电压和R1与R2两端的电压相等;通过R的电流与通过R1与R2的总电流也相同。
R
思考:R与R1、R2之间有什么定量关系呢?
衔接:在前面的学习中我们得出了并联电路中电流与电压的规律,那么并联电路中电阻会存在什么规律呢?
我们来看这个电路图,这是一个(并联)电路。两个电阻是并联的。当这个电路接通的时候,电路中会有电流,R1与R2两端也都会有电压。现在我把虚线框内的两个电阻取下,换成另外一个电阻R,保证以下这两个条件(等效替代的思想)。大家猜想一下,它们之间有什么定量关系。
R1
R2
U
I
I1
I2
U=U1=U2
I=I1+I2
并联电路总电阻的倒数等于各并联电阻的倒数之和。
( )
(讲解后)所以我们可以发现并联电路中的两个电阻可以等效为一个总电阻,并且总电阻的阻值的倒数等于两个电阻的阻值倒数之和。(结果记忆:鸡在河上飞)
(两电阻并联,总电阻小于任意一个电阻,理论推导见截图)
相当于增加了导体的横截面积
思考:n个电阻并联时,电路的总阻值是多少?
…
R1
R2
Rn
思考:n个阻值都为R0的电阻并联的总阻值为多少?
思考:当其中一个电阻变大或变小时,总电阻如何变化?
衔接:对于刚才的规律,我们如何形象地理解呢?
对于第一个思考,待学生回答完之后,结合书本P84去理解书上的话(当一个电阻发生改变时)
其中一个变大则总电阻变大,其中一个变小则总电阻变小。(建议画图加理论公式推导共同演示下)
并联电路中电阻的分流作用
=
=
=
=
=
并联电路中各支路的电流与其电阻成反比
串联电路 并联电路
电
路
图
电流
电压
电阻
电压、电流分配关系
I1
I2
I
I1
I2
I
R1
R1
R2
R2
I = I1 =I2
I =I1+I2
U =U1+U2
U =U1=U2
R =R1+R2 R = nR0
R并
R1
R2
1
1
1
=
+
R =
n
R0
U2
R2
U1
R1
=
I2
R1
I1
R2
=
求解电路计算题的步骤
(1)根据题意分析各电路状态下电阻之间的连接方式,画出等效电路图。
(2)通过审题,明确题目给出的已知条件和未知量,并将已知量的符号、数值和单位,未知量的符号,在电路图上标明。
(3)每一步求解过程必须包括三步:
写公式——代入数值和单位——得出结果。
动态电路:是指对一个通常含有电源、滑动变阻器、开关、电流和电压表等电器元件的电路,通过改变变阻器接入电路的阻值或开关的通断等形式来改变电路的连接方式和电路参数值,进而改变电路中的总电阻、电流、电压。
方法、步骤:1.电流表的电阻非常小,在电路中相当于导线,可看作短路;
2.电压表的电阻非常大,在电路中相当于断路(开路)
动态电路分析
3.弄清电阻之间是串联还是并联或两者皆有
4.明确电路中的变量和不变量,首先确定不变的物理量(如电源的电压、各定值电阻,小灯泡的电阻以及小灯泡的额定电压等),然后根据欧姆定律去分析其它量的变化。
13
R1一定
变阻器的滑片P向右移动过程中,三个电表的示数如何变化?
分析:
____;
示数变大
V2
V1
A
示数变小
____;
____。
R2 ↑→ R ↑→I ↓= I1 ↓ = I2
U1 ↓
U2 ↑
U不变
A
R1
R2
S
P
V2
V1
示数变小
动态电路分析
并联动态电路的分析
分析思路:先确定电路连接方式,再看电表测量的是哪些电路元件,最后根据欧姆定律、电路的相关规律来判断电阻、电压、电流的变化。
A
A1
A2
V2
V1
R1
R2
滑动滑片时,各电表示数会如何变化呢?
以向右移动为例:
V1
V2
A1