内容正文:
17.4欧姆定律在串、并联电路中的应用
第1课时 基本计算
1.如图所示,电源电压恒为12 V,电阻R1为20 Ω,当开关S闭合后,电压表的示数为8 V.求:
(1)电阻R1两端的电压;
(1)R1两端的电压U1=U-U2=12 V-8 V=4 V
答:(1)电阻R1两端的电压为4 V;
解:R1与R2串联,电压表测R2两端电压
预习
(2)通过电阻R2的电流;
(2)通过电阻R2的电流
I2=I1===0.2 A
答:(2)通过电阻R2的电流为0.2 A;
(3)电阻R2的阻值;
(3)R2的阻值R2===40 Ω
答:(3)电阻R2的阻值为40 Ω;
(4)电路中的总电阻.
(4)电路中的总电阻R===60 Ω.
答:(4)电路中的总电阻为60 Ω.
分析串联电路中的总电阻和各个串联电阻的大小,有什么发现? 串联电路的总电阻比各串联电阻都大 .
结论:电阻串联后相当于增加了导体 长度 ,所以总电阻 变大 (选填“变大”或“变小”).
串
联电路的总电阻比各串联电阻都大
长度
变
大
2.在如图甲所示的电路中,电源电压保持不变,电阻R2的阻值为30 Ω.当开关S闭合、S1断开时,电流表的示数为0.4 A.当开关S和S1都闭合时,电流表示数如图乙所示,请根据以上条件求出所有物理量(电路中总电流、电压和电阻以及各支路的电流、电压和电阻).
解:两个开关都闭合时,R1与R2并联,此时电流表的示数会变大,故电流表选用的是大量程
(1)总电流I=1.2 A
(2)通过R1的电流
I1=I-I2=1.2 A-0.4 A=0.8 A
(3)电源电压
U=U1=U2=I2R2=0.4 A×30 Ω=12 V
(4)R1的阻值R1===15 Ω
(5)电路总电阻R===10 Ω.
答:(1)电路中的总电流为1.2 A;
(2)通过R1的电流为0.8 A;
(3)电源电压为12 V;
(4)电阻R1的阻值为15 Ω;
(5)电路的总电阻为10 Ω.
分析并联电路中的总电阻和各个并联电阻的大小,有什么发现? 并联电路总电阻比各并联电阻都小 .
结论:电阻并联后相当于增加了导体 横截面积 ,所以总电阻 变小 (选填“变大”或“变小”) .
并
联电路总电阻比各并联电阻都小
横截面积
变小
欧姆定律在串联电路中的应用
例1 如图,电源电压为6 V,R1的阻值为10 Ω,R2是0~50 Ω的变阻器,当电流表的示数为0.2 A时,求:
知识点突破
(1)此时滑动变阻器接入电路中的阻值和电路中的总电阻;
解:(1)由图可知,R1与R2串联,电路中的总电阻
R===30 Ω
滑动变阻器接入电路中的阻值
R2接=R-R1=30 Ω-10 Ω=20 Ω
答:(1)此时滑动变阻器接入电路中的阻值为20 Ω,电路总电阻为30 Ω;
(2)当把滑片移到最右端时,求电压表的示数及电流表的示数.
解:(2)当把滑片移到最右端时,电路中的总电阻
R′=R1+R2′=10 Ω+50 Ω=60 Ω
电流表的示数I′===0.1 A
电压表测R1两端的电压,示数为
U1=I′R1=0.1 A×10 Ω=1 V.
答:(2)电压表的示数为1 V,电流表的示数为0.1 A.
结论:串联电路变化特点:当串联电路中的一个电阻改变时,电路中的 电流 及另一个电阻 两端的电压 都会发生改变.在电源电压一定时,串联电路中的一个电阻变大,总电阻 变大 ,总电压 不变 ,总电流 变小 ,该电阻两端的电压 变大 ,与它串联的电阻两端的电压 变小 .串联的电阻越多,电路中的总电阻 越大 ,总电流 越小 .
电流
两端的电压
变大
不
变
变小
变大
变小
越大
越小
欧姆定律在并联电路中的应用
例2 如图所示,R0为定值电阻,阻值为10 Ω,R1为滑动变阻器,A1、A2为实验室用电流表(接线柱上标有“-”“0.6”“3”),闭合开关后,调节滑片P,使两电流表指针所指的位置相同且都指在刻度盘正中央.求:
(1)电源电压和电路中的总电阻;
解:R0与R1并联,A1测通过R0的电流,A2测总电流,故总电流I=1.5 A,通过R0的电流I0=0.3 A
(1)电源电压U=U1=U0=I0R0=0.3 A×10 Ω=3 V
电路中总电阻R===2 Ω
答:(1)电源电压为3 V,电路中的总电阻为2 Ω;
(2)若调节滑动变阻器使它的阻值为10 Ω,求此时电路中的总电阻和电流表A2的示数.
(2)若调节滑动变阻器使滑动变阻器的阻值为10 Ω,则通过R1的电流
I1===0.3 A
并联电路各支路互不影响,所以通过R0的电流I0=0.3 A
电流表A2的示数I=I0+I1=0.