内容正文:
第十七章欧姆定律
第四节欧姆定律在串并联电路中的应用
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:
(一)电阻串联
演示
(1).将一个定值电阻R接在如图所示的电路中,闭合开关,观察灯泡的亮度。
(2).再将两个同样阻值的电阻R串联起来,接在电路中。重复前面的实验。
R
R
R
二、欧姆定律在串、并联电路中的应用
结论
串联电阻的总电阻的阻值比任何一个分电阻的阻值都大。
(3)从影响电阻因素方面对电阻串联、并联作出合理的解释
在串联电路中,各电阻之间的串联可以近似地看作电阻被接长了,由于电阻的大小是与其长度成正比的,所以串联后总电阻变大。
2. 串联电路中的分压式
=
=
=
=
串联电路中,各电阻两端的电压之比等于电阻之比
例1.如图所示,电阻R1为20Ω,电源两端电压为12V。开关S闭合后,求:
(1)当滑动变阻器R接入电路的电阻R2为40Ω时,通过电阻R1的电流I;
(2)当滑动变阻器接入电路的电阻R3为20Ω时,通过电阻R1的电流I'。
解:(1)由电路图知,电阻R1与滑动变阻器串联在电路中,当变阻器接入电路的阻值R2=40Ω时,电路中的总电阻R=R1+R2=20Ω+40Ω=60Ω,
则通过电路的电流即通过电阻R1的电流
(2)当变阻器接入电路的阻值R3=20Ω时,
电路中的总电阻R=R1+R3=20Ω+20Ω=40Ω
则通过电路的电流即通过电阻R1的电流
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
=
知识点1 并联电路的电阻特点
1.如图所示,开关S闭合和断开时,电流表的示数之比是3∶1,则电阻R1和R2的阻值之比是 1∶2 。
2.电阻R1、R2并联接在电源上,下列说法错误的是( A )
A.并联电路的总电阻等于各并联导体的电阻的倒数之和
B.当R1变大时,总电阻也变大
C.当电源电压变大时,总电阻不变
D.当干路中的电流变化时,总电阻不变
3.教室里装有四组日光灯,每一组包含4盏灯。小薇将日光灯打开了一组,觉得教室亮度不够,再打开另一组灯之后,教室电路的( B )
A.总电阻增大 B.总电阻减小 C.总电流减小 D.总电压增大
电路图
例5.实验室中如果没有电压表,只有电流表。如何测量未知电阻?
因为Rx和R0并联
测量原理
所以 IxRx =I0 R0
Rx=
I0
Ix
R0
R0
Ix
I0
A
Rx
A
实验步骤:
(1)将电流表指针调零,按电路图连接电路;
(2)闭合开关,记录电流表R0的电流为I0 ;
(3)断开开关,将电流表接到Rx的支路并记录电流表的示数为 Ix ;
(4)断开开关整理实验器材。
R0
Ix
I0
A
Rx
A
如图所示,电阻 R1 为10 Ω, 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50 Ω时,
通过电阻 R1 电流I;
(2) 当滑动变阻器接入电路的电阻 R3 为20 Ω时,
通过电阻 R1 的电流。
新知探究
(1)如图所示,根据串联电路电流的规律:
R1两端的电压:U1=IR1;R2两端的电 压:U2=IR2。
根据串联电路电压的规律U=U1+U2, 有
U =IR1+IR2=I(R1+R2) 可求得:
(2)同(1)的分析一样,可求得R3、 R1串联时,电路中的电流
可见,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。
I=I1=I2
新知探究
等效法测电阻
双伏法测电阻
伏关法测电阻
伏滑法测电阻
双安法测电阻
安关法测电阻
安滑法测电阻
步骤一:闭合S1,测出电流(电压)表示数I1(U1)
步骤二:断开S1,闭合S2,调节变阻箱,使I2(U2)=I1(U1)
步骤三:读出变阻箱阻值R0, Rx=R0
Rx
R0
A
S1
S2
R
Rx
R0
V
R
S1
S2
甲
乙
R1
R2
S
例4、如图所示,若甲、乙均为电流表时,断开开关S,两电流表读数为I甲:I乙=2:3;若甲、乙均为电压表时,闭合开关S,则两电压表的读数之比U甲:U乙=
3:1
A2
A1
R1
S
R2
例5、如图所示,电路中R1的阻值为6Ω,闭合开关S,电流表A1的示数为1.2A,电流表A2的示数为0.3A。则R2的阻值是( )
A、18Ω B、24Ω
C、6Ω D、3Ω
A
小 结
串联电阻的总电阻的阻值比任何一个分电阻的阻值都大。
串联电路的总电阻等于串联电阻之和。
并联电阻的总电阻的阻值比任何一个分电阻的阻值都小。
并联电路中总电阻的倒数,等于各并联电阻的倒数之和。
串联分压原理和并联分流原理。
03.课堂练习
如图所示的电路中,R1的阻值为15 Ω,电源电压保持6 V不变,电
流表的量程为0~0.6 A。求:
(1)开关S闭合、S1断开时,电流表的示数;
(2)开关S、S1都闭合时,保证电流表安全,电阻
R2的最小阻值
【解析】
(1)由图可知,开关S闭合、S1断开时,电路为R1的简单电路,电流
表测量电路中的电流,通过R1的电流即电流表的示数
I1===0.4 A
03.课堂练习
【解析】(2) 开关S、S1都闭合时,R1、R2并联,根据电流表量程可知,
干路的总电流最大为0.6 A,根据并联电路的电流特点可知,通过电
阻R2的最大电流:
I2=I-I1=0.6 A-0.4 A=0.2 A,
根据并联电路的电压特点可知,R2两端的电压:U2=U=6 V,
由欧姆定律可知,R2的最小阻值:
R2===30 Ω。
4. 如图所示,如果R1<R2,则图中电阻的四种不同接法,其总电阻最小的是( )
A B C D
B
19
5. 教室中的日光灯全亮时与只亮一两只时相比,电阻要_______(大/小),这是因为教室中的灯是_______(串联/并联)的连接方式,这种连接方式相当于增加了导体的_____________。
小
并联
横截面积
20
(1)电源电压U=3V,电阻R1=1Ω,R2=2Ω,则U1=___V,U2=___V。
1
2
(2)电源电压U=27V,电阻R1=1Ω,R2=2Ω,则U1=___V,U2=____V。
9
18
(3)电源电压U=27V,电阻R1=2Ω,R2=4Ω,则U1=___V,U2=____V。
9
18
(4)电源电压U=27V,电压U1=18V,R1=2Ω,则U2=___V,R2=___Ω。
9
1
(5)电源电压U=27V,电压U2=9V,R2=1Ω,则U1=____V,R1=___Ω。
18
2
(6)电源电压U=27V,电压U1=18V,R2=6Ω,则U2=___V,R1=____Ω。
9
12
(7)电源电压U=27V,电压U2=9V,R1=6Ω,则U1=____V,R2=___Ω。
18
3
课堂拓展练习
串联分压
(1)干路电流I=3A,电阻R1=1Ω,R2=2Ω,则I1=___A,I2=___A。
2
1
(2)干路电流I=27A,电阻R1=1Ω,R2=2Ω,则I1=____A,I2=___A。
18
9
(3)干路电流I=27A,电阻R1=2Ω,R2=4Ω,则I=____A,I2=___A。
18
9
(4)干路电流I=27A,电流I1=18A,R1=2Ω,则I2=___A,R2=___Ω。
9
4
(5)干路电流I=27A,电流I2=9A,R1=1Ω,则I1=____A,R2=___Ω。
18
2
(6)干路电流I=27A,电流I1=18A,R2=6Ω,则I2=___A,R1=___Ω。
9
3
(7)干路电流I=27A,电流I2=9A,R1=6Ω,则I1=____A,R2=____Ω。
18
12
并联分流
课堂拓展练习
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