内容正文:
第十二章 欧姆定律
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优翼理综学科号
三、串、并联电路中的电阻关系
三、串、并联电路中的电阻关系
小明在修理某电子仪器时,检查后发现有一个200欧姆的电阻烧坏了,需要更换。但是手边又只有一个100欧和几个50欧的电阻,能否用它们组合起来,使组合的电阻相当于一个200欧的电阻呢?
观察与思考
学习目标
知道并联电路电阻的特点;会利用欧姆定律及并联电阻的特点分析有关问题。
02
知道串联电路电阻的特点;会利用欧姆定律及串联电阻的特点分析有关问题。
01
串联电路中电阻关系
1
1.欧姆定律
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。
数学表达式:
I =
U
R
变形公式:
复习回顾
串联电路中的电流、电压的规律是什么?
1.串联电路中各处的电流是相等的。
I=I1=I2=…=In
串联电路电阻规律
2.串联电路中的总电压等于各用电器电压之和。
U=U1+U2+…+Un
R1
I
R2
I1
I2
U
U1
U2
串联电路中的电阻的规律是什么?
理论推导:
因为R1、R2是串联的,所以有
电压规律:U=U1+U2;电流规律:I=I1=I2
由
I =
U
R
—
U=IR
得
∴ U=U1+U2 可以写成:
IR总=I1R1+I2R2
∵ I=I1=I2
∴ R总=R1+R2
电阻串联相当于增加了导体的长度,所以串联电路的总电阻比任何一个分电阻都要大。
例 如图所示,电阻R1为12Ω,将它与R2串联后接到8V的电源上,已知R2两端的电压是2V。请求出电路的总电阻。
解:由R1与R2串联在电路中,
得出U1=U-U2=8V-2V=6V,
I=I1=
U1
R1
—
=
6V
12Ω
——
=0.5A
R=R1+R2=12Ω+4Ω=16Ω.
欧姆定律在串联电路中的应用
R1
R2
U=8V
U2
I
=
R2=
2V
0.5A
=4Ω
答:电路的总电阻为16Ω
如图所示,电阻R1为10Ω,电源两端电压为6V。开关S闭合后,求:
(1)当滑动变阻器R接入电路的电阻R2为50Ω时,通过电阻R1的电流I;
(2)当滑动变阻器R接入电路的电阻R3为20Ω时,通过电阻R1的电流I'。
练一练
解:
R1
R
S
P
(1)
U
R1+R2
=
I=
6V
10Ω+50Ω
=0.1A
(2)
U
R1+R3
=
I’=
6V
10Ω+20Ω
=0.2A
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随之改变。
串联电路中的电流、电压、电阻的规律
I=I1=I2=…=In
U=U1+U2+…+Un
R=R1+R2
小结
并联电路中电阻关系
2
并联电路中的电流、电压的规律是什么?
并联电路电阻规律
并联电路中的电阻的规律是什么?
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
R1
I
R2
I1
I2
U
理论推导:
由于电压相等,故
因为R1、R2是并联的,所以有
电压规律:U=U1=U2;电流规律:I=I1+I2
所以对于R1,则有
I1=
U1
R1
—
所以对于R2,则有
I2=
U2
R2
—
并联电路,则有
电阻并联相当于增大了导体的横截面积,所以并联电路的总电阻比任何一个分电阻都要小。
例 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
欧姆定律在串联电路中的应用
解:(1)由 得
(2)
I=I1+I2=0.6 A+0.4 A=1 A
R1 = = = 20 Ω
U
I1
12 V
0.6 A
I2 = = = 0.4 A
U
R2
12 V
30 Ω
I=
U
R
R=
U
I
例 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。
(3)
R2
R1
A
V
R= = = 12 Ω
U
I
12 V
1 A
欧姆定律在串联电路中的应用
答:(1)R1的阻值为20Ω;(2)并联电路总电流I为1A;(3)并联电路总电阻R为12Ω
当并联电路中的一个支路的电阻改变时,这个支路的电流会变化,干路电流也会变化,但另一个支路的电流和电压不变。
并联电路中的电流、电压、电阻的规律
U=U1=U2=…=Un
I=I1+I2+…+In
小结
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。
课堂小结
串并联电路电阻
串联电路电阻
总电阻为各部分电阻之和
总电阻的倒数等于各部分电阻倒数之和
并联电路电阻
1. 如图所示,已知I=4.5 A,I2=0.9 A,电源电压为36 V,那么灯L1的电阻R1多大?
L2
I2
I
36 V
L1
I1
随堂训练
解:∵ 灯L1和灯L2并联
∴ I = I1 + I2
I1 = I - I2 = 4.5 A -0.9 A = 3.6 A
而 U1 = U2 =U= 36 V
得R1= = = 10 Ω
U1
I1
36 V
3.6 A
由I=
U
R
答:灯L1的电阻R1为10Ω
2.如图所示,是某探究小组测量电阻时所得到的两个定值电阻A和B的电流和电压关系的图像,则A的电阻值为_____Ω;若将A和B并联接入到电压为15V的电源两端时,电路中的总电流为_____A。
6
4
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