内容正文:
第4节 欧姆定律及其应用
(第5课时)
实际生产和生活中,常会遇到一个电源给多个用电器供电。
这些电路是怎样连接的呢?其电路有什么特点呢?
马路两边的路灯
教室里的用电器
并联电路的特点:
如果取下其中的灯泡 L1,另一个灯泡 L2仍会亮。
并联电路中用电器之间互不影响。
并联电路中一条支路断开,该支路电流I=0,干路电流减小。
•
•
I总 =I1+I2
电流的特点:
并联电路中干路电流等于各支路电流之和。
B、C两处的水是从A处分流出来的,所以相同
时间内通过 A 横截面的水量与通过 B、C 两横截面
的水量之和相等。
B、C两处电荷是由A处分流过来的,所以单位时间内通过 A处的电荷量与通过B、C两处的电荷量之和相等。
并联电阻有分流的作用。
电压的特点:
U总=U1=U2
并联电路中,各支路两端的电压都相等,等于总电压。
水压是推动水流的动力。
电压是推动电流的动力。
水从ABD、ACD两个
管通过的始点A和终点D相
同,两通道的水压相同。
电荷从ABD、ACD两条支路通过的始点A和终点D相
同,两支路的电压相同。
为了使结论具有普遍性,应该__________________________
换上规格(电阻)不同的两灯泡
两个电路并联后的总电阻比任何一个分电阻小
电阻的特点:
河流分成两条支流,横截面积增加了,水流受到的阻碍也减小了。
两个电阻并联后,相当于导体的截面积增加了,导体截面积越大,电阻越小。
R总<R1,
R总<R2
水流
将电阻并联相当于增大了导体的横截面积。
利用欧姆定律、并联电路中电流和电压的特点,推导:
∵U1=U2=U
∵I总=I1 +I2
U U1 U2
R总 R1
=
R2
+
1 1 1
R总 R1
=
R2
+
1 1 1
R总 R1
=
R2
+
∴
∴
并联电路的总电阻的倒数等于各支路电阻的倒数之和.
R总=
R1·R2
R1+R2
并联电路的电阻计算式:
并联电阻有分流的作用,电流有什么分配规律?
U1=I1R1
U2=I2R2
U1=U2
I1 R2
I2 R1
=
并联电路中,电流与电阻成反比。
同理可得到:
I2 R总
I总 R2
=
并联电路中,电阻小的分到的电流大。
I1R1=I2R2
I1 R总
I总 R1
=
并联电路中的电流分配规律
并联电路的特点:
1、并联电路的电流特点:I总= II + I2
2、并联电路的电压特点:U总=U1=U2
3、并联电路的电阻特点:
4、并联电路电流与电阻关系:
迁移应用
2.如图所示,电源电压恒为6 V,闭合开关S,电流表A2的示数为0.9 A,电流表A1的示数为0.3 A,则通过定值电阻R1的电流I1和总电流I之比为I1∶I= ,通过定值电阻R1的电流I1和通过定值电阻R2的电流I2之比为I1∶I2= ,定值电阻R1与定值电阻R2的阻值之比为 。
1∶3
1∶2
2∶1
探究实践
[ 例 2] 一个电阻为 100 欧的线圈,允许通过的最大电流为 0.01 安。现在要把该线圈接在一个电流恒定为 1 安的电路中,需要在线圈两端并联一个多大的电阻才能保证线圈安全工作?
R1=100 欧
I1=0.01A
I=1A
解:需要分流,并联电阻R2,
R2=?
I2
并联电阻 R2上的电流是 :I2= I -I 1= 0.99安
因为 R1、R2上的电压相等,所以I1R1=I2R2
I1R1
I2
=
R2
0.01安 ×100欧
0.99安
=
= 1.01欧≈ 1欧
你还能用其它方法解答吗?与同学交流。
探究实践
[ 例 3]如图所示, U=6V,闭合S1、S2 断开S3 ,电流表示数为0.4A 。闭合S2、S3 断开S1 ,电流表示数为0.6A,求:
(1)R1、R2的阻值是多少?
(2)闭合S1、S3断开S2 ,电流表示数为多少?
闭合S1、S2 断开S3 ,等效电路图:
I=0.4A
U=6V
U
I
=
R1
6V
0.4A
=
=15Ω
探究实践
[ 例 3]如图所示, U=6V,闭合S1、S2 断开S3 ,电流表示数为0.4A 。闭合S2、S3 断开S1 ,电流表示数为0.6A,求:
(1)R1、R2的阻值是多少?
(2)闭合S1、S3断开S2 ,电流表示数为多少?
闭合S2、S3 断开S1,等效电路图:
I=0.6A
U=6V
U
I
=
R2
6V
0.6A
=
=10Ω
探究实践
[ 例 3]如图所示, U=6V,闭合S1、S2 断开S3 ,电流表示数为0.4A 。闭合S2、S3 断开S1 ,电流表示数为0.6A,求:
(1)R1、R2的阻值是多少?
(2)闭合S1、S3断开S2 ,电流表示数为多少?
闭合S1、S3 断开S2,等效电路图:
U=6V
=15Ω
=10Ω
I=?
U
R1
=
I1
6V
15Ω
=
=0.4A
U
R2
=
I2
6V
10Ω
=
=0.6A
I总=I1+I2 =0.4A+0.6A=1A
迁移应用
4.如图甲所示的电路,电源电压不变,R1、R2是定值电阻,R1=10 Ω。闭合开关S,电流表示数如图乙所示,当R1
发生开路时,电流表的示数变为0.1 A。
(1)图乙中电流表的示数为 A。
(2)求定值电阻R2的阻值。
0.4
(2)解:闭合开关,R1与R2并联,电流表测干路电流。当R1发生开路时电流表的示数变为0.1 A,即通过R2的电流为0.1 A,则未发生开路时通过R1的电流为:
I1=I-I2=0.4 A-0.1 A=0.3 A,电源电压为U=IR1=0.3 Ax10Ω=3 V,
由欧姆定律可知,电阻R2的阻值:
U
I2
=
R2
3V
0.1A
=
=30Ω
2、家庭电路中,为什么要安装保险丝或空气开关?
电路中并联的用电器过多,会导致干路总电流过大,从而会引起电源超载而损坏电源,或导线过热而发生火灾。
思考:
$