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1、欧姆定律在串并联电路中的应用第1页,本讲稿共23页1、知道电阻在串、并联电路中的总电阻、知道电阻在串、并联电路中的总电阻与分电阻的大小关系。与分电阻的大小关系。2、知道在串、并联电路中电压和电流的、知道在串、并联电路中电压和电流的分配关系。分配关系。学习目标学习目标第2页,本讲稿共23页本节导航本节导航1.串、并联电路中电阻的关系。串、并联电路中电阻的关系。2.串、并联电路中电压和电流的分配串、并联电路中电压和电流的分配关系。关系。第3页,本讲稿共23页演示:演示:1.将一个定值电阻将一个定值电阻R接在如图所示的电路中,闭合接在如图所示的电路中,闭合开关,观察灯泡的亮度。开关,观察灯泡的亮度。
2、2.再将两个同样阻值的电阻再将两个同样阻值的电阻R串联起来,接在上面串联起来,接在上面的电路中。重复前面的实验。的电路中。重复前面的实验。R想一想,这个现象说明了什么?想一想,这个现象说明了什么?RR第4页,本讲稿共23页 串联电路的总电阻的阻值比任何一个分电阻的阻值都串联电路的总电阻的阻值比任何一个分电阻的阻值都大。大。在在串联电路串联电路中,各电阻之间的串联可以近似地看中,各电阻之间的串联可以近似地看作作电阻被接长电阻被接长了,由于电阻的大小是与其长度成正比的,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。所以串联后总电阻变大。3.从影响电阻因素方面对电阻从影响电阻因素方面对
3、电阻的的串联作出合理的解释串联作出合理的解释。结论:结论:想一想,怎样计算串联电路的总电阻呢想一想,怎样计算串联电路的总电阻呢?第5页,本讲稿共23页公式推导法:公式推导法:I1SI2R2R1U2U1IU在串联电路中,根据在串联电路中,根据U=U1+U2 且且UIR总总得:得:U1I1R1,U2I2R2 可得:可得:IR总总=I1R1+I2R2 因为:因为:I=I1=I2 所以:所以:R总总=R1+R2 即:即:串联电路的总电阻等于串联电路的总电阻等于各各串联电阻之和串联电阻之和。第6页,本讲稿共23页 1.将两个同样阻值的电阻并联起来,接在如图所示将两个同样阻值的电阻并联起来,接在如图所示的
4、电路中,闭合开关,观察灯泡的亮度,并跟接入一个电的电路中,闭合开关,观察灯泡的亮度,并跟接入一个电阻时灯泡的亮度进行比较。阻时灯泡的亮度进行比较。演示演示RR第7页,本讲稿共23页 并联电路的总电阻的阻值比任何一个分电阻的阻值都小。并联电路的总电阻的阻值比任何一个分电阻的阻值都小。结论:结论:在在并联电路并联电路中,各电阻之间的并联可以近似地看作中,各电阻之间的并联可以近似地看作电阻电阻的横截面积被接大了的横截面积被接大了,由于电阻的大小是与其横截面积,由于电阻的大小是与其横截面积成反比的,所以并联后总电阻变小。成反比的,所以并联后总电阻变小。2.从影响电阻因素方面对电阻并的联作出合理的解释。
5、从影响电阻因素方面对电阻并的联作出合理的解释。第8页,本讲稿共23页公式推导法公式推导法在并联电路中,根据在并联电路中,根据I=I1+I2且且IUR总总得得:I1、I2 U1R1U2R2可得:可得:=+UR总总U1R1U2R2因为因为R1与与R2并联,所以并联,所以:U=U1=U2 所以:所以:=+,1R总总1R21R1即即:并联电路中并联电路中的总电阻的倒数的总电阻的倒数,等于各并联电阻倒数之等于各并联电阻倒数之和。和。I1U2R2R1USI2U1I第9页,本讲稿共23页 综上所述综上所述:(1)串联电路总电阻的阻值比任何一个分电阻的阻值都大。)串联电路总电阻的阻值比任何一个分电阻的阻值都大
6、。(2)串联电路的总电阻等于各串联电阻之和串联电路的总电阻等于各串联电阻之和。(3)并联电路的总电阻的阻值比任何一个分电阻的阻值都小并联电路的总电阻的阻值比任何一个分电阻的阻值都小。(4)并联电路中总电阻的倒数并联电路中总电阻的倒数,等于各并联电阻的倒数之和等于各并联电阻的倒数之和。第10页,本讲稿共23页1、将一个、将一个100的电阻和一个的电阻和一个1的电阻并联,其总电阻将的电阻并联,其总电阻将()A、小于、小于1 B、大于、大于100C、等于、等于101 D、小于、小于100而大于而大于1A2、下列几组电阻并联后,等效阻值最小的一组是(、下列几组电阻并联后,等效阻值最小的一组是()A、3
7、0和和15 B、20和和25C、10和和35 D、5和和40D3、一只、一只6的电阻与一只的电阻与一只12的电阻,串联后的总电阻为的电阻,串联后的总电阻为 ,并联后总电阻为,并联后总电阻为 。184第11页,本讲稿共23页4、串联电路中有两个电阻,阻值分别为、串联电路中有两个电阻,阻值分别为5和和10,将,将它们接在它们接在6V的电源上,那流过它们的电流会是多大?的电源上,那流过它们的电流会是多大?解:解:R15,R210,U6V由题意可得由题意可得串联电路中的总电阻为:串联电路中的总电阻为:R总总R1R251015串联电路中的电流为:串联电路中的电流为:I0.4AUR总总6V15答:串联电路
8、中的电流为答:串联电路中的电流为0.4A。第12页,本讲稿共23页1、串联分压原理:、串联分压原理:根据串联电路中电流的关系可得根据串联电路中电流的关系可得知在串联电路中电流处处相等知在串联电路中电流处处相等由由 I1I2 I1U1R1 I2U2R2得得 U1R1U2R2经过变形后得经过变形后得U1 U2R1 R2=分压原理:分压原理:串联电路中,电压与电阻在数值上串联电路中,电压与电阻在数值上成正比,电阻大的分得的电压大,电阻成正比,电阻大的分得的电压大,电阻小的分得的电压小。即小的分得的电压小。即U1 U2R1 R2=R1SR2U2U1I1I2第13页,本讲稿共23页5、如图所示,电源电压
9、恒定。闭合开关、如图所示,电源电压恒定。闭合开关S1、S2,电压表示,电压表示数为数为9V,电流表示数为,电流表示数为1.5A;断开开关;断开开关S2,电压表示数为,电压表示数为6V。则。则R1和和R2的阻值分别为(的阻值分别为()A、6 2 B、6 3C、4 2 D、4 3解析:闭合开关解析:闭合开关S1、S2,电路中,电路中R2短路,只有短路,只有R1连入电路,电源电压连入电路,电源电压U=9V,所以,所以R1=9V1.5A=6;断开开关;断开开关S2,R1、R2串联,串联,电压表测电压表测R1两端电压,两端电压,U1=6V,则,则U2=9V6V=3V,由于,由于R1:R2=U1:U2=6
10、V:3V=2:1,所以,所以R2=3,故选,故选B。BAVS1S2R2R1第14页,本讲稿共23页6、如图所示的电路中,、如图所示的电路中,R1:R23:5,那么通过,那么通过R1和和R2的电流之比的电流之比 I1:I2 ,电压表的示数之比,电压表的示数之比U1:U2 。解析:图中解析:图中R1、R2串联,所以串联,所以I1I2;电压表电压表V1测测R1两端的电压,两端的电压,U1I1R1,电,电压表压表V2测串联电路的总电压,测串联电路的总电压,U2I(R1R2),),所以所以U1:U2R1:(R1R2)3:8。1:13:8V1V2UR1R2I2I1IU1第15页,本讲稿共23页2、并联分流
11、原理:、并联分流原理:根据并联电路中电压的关系可知并根据并联电路中电压的关系可知并联电路中各支路电压相等且都等于干路联电路中各支路电压相等且都等于干路电压电压,由由于于 U1U2 U1I1R1 U2I2R2所以所以 I1R1I2R2经过变形后可得经过变形后可得I1 I2R2 R1=分流原理:分流原理:并联电路并联电路中中各支路的各支路的电流电流与与电阻电阻在数在数值上值上成反比,电阻大的分得的电流少,电成反比,电阻大的分得的电流少,电阻小的分得的电流多,即阻小的分得的电流多,即I1 I2R2 R1=I1U2R2R1USI2U1第16页,本讲稿共23页AR1R2S7、如图所示,当开关、如图所示,
12、当开关S断开和闭合时,电流表示数之比断开和闭合时,电流表示数之比是是1:4,则电阻,则电阻R1和和R2之比是(之比是()A、1:4 B、3:1C、1:3 D、2:3解析:当解析:当S断开时,电流表测量通过断开时,电流表测量通过R2的的电流;开关电流;开关S闭合时,闭合时,R1与与R2并联。因并联。因R2两端电压不变,故通过两端电压不变,故通过R2的电流不的电流不变,而电流表示数之比为变,而电流表示数之比为1:4,故通过,故通过R1的电流与通过的电流与通过R2的电流之比为的电流之比为3:1;由并联电路分流公式得,由并联电路分流公式得,R1与与R2的电阻的电阻之比为之比为1:3.C第17页,本讲稿
13、共23页甲甲乙乙R1R2S8、如图所示,若甲、乙均为电流表时,、如图所示,若甲、乙均为电流表时,断开开关断开开关S,两电流表读数为,两电流表读数为I甲甲:I乙乙2:3;若甲、乙均为电压表时,闭合开;若甲、乙均为电压表时,闭合开关关S,则两电压表的读数之比,则两电压表的读数之比U甲甲:U乙乙 。3:1A2A1R1SR29、如图所示,电路中、如图所示,电路中R1的阻值为的阻值为6,闭合开关,闭合开关S,电流表,电流表A1的示数为的示数为1.2A,电流表,电流表A2的示数为的示数为0.3A。则。则R2的的阻值是(阻值是()A、18 B、24C、6 D、3AI20.3AI10.9AI1.2A第18页,
14、本讲稿共23页AVRSP10、如图所示的电路中,电源电压保持不变,闭合开关、如图所示的电路中,电源电压保持不变,闭合开关S,将滑动变阻器的滑片,将滑动变阻器的滑片P向左移动过程中,下列说法正确向左移动过程中,下列说法正确的是(的是()A、电流表的示数变大、电流表的示数变大B、电压表的示数变、电压表的示数变小小C、电压表与电流表示数的比值不变、电压表与电流表示数的比值不变D、电压表示数变大,电流表示数变、电压表示数变大,电流表示数变小小D第19页,本讲稿共23页VAA1RSP11、(多选)多选)如图所示,电源电压保持不变,闭合开关,如图所示,电源电压保持不变,闭合开关,当滑动变阻器的滑片滑动时,
15、发现电流表当滑动变阻器的滑片滑动时,发现电流表A1的示数变大,的示数变大,则(则()A、滑动变阻器的滑片向左滑动、滑动变阻器的滑片向左滑动B、电压表、电压表V的示数变大的示数变大C、电流表、电流表A的示数变大的示数变大D、电压表、电压表V与电流表与电流表A示数的比值变示数的比值变大大AC第20页,本讲稿共23页12、如图所示的电路中,电源电压保持不变,电阻、如图所示的电路中,电源电压保持不变,电阻R2为为20。闭合开关,滑动变阻器。闭合开关,滑动变阻器R3的滑片在的滑片在b端时,电压端时,电压表的示数为表的示数为3V;滑片移到中点时,电流表的示数为;滑片移到中点时,电流表的示数为0.45A;滑
16、片移到;滑片移到a端时,电压表的示数为端时,电压表的示数为9V。求:(。求:(1)电阻)电阻R1的阻值;(的阻值;(2)滑动变阻器)滑动变阻器R3的最大电阻;(的最大电阻;(3)电源电)电源电压。压。VAR1R2R3ab解:解:R220,U b3V,I10.45A,U a9V 由题意可得由题意可得当滑动变阻器当滑动变阻器R3的滑片在的滑片在b端时,端时,R3全部接入电路,电路的总电阻为:全部接入电路,电路的总电阻为:R总总R1R2R3,电压表测电压表测R1两端的电压,示数为两端的电压,示数为3V,即,即U b3V。由欧姆定律得,电流由欧姆定律得,电流IU(R1R2R3),),R1两端电压两端电
17、压U bIR1,即即 UR1(R120R3)3V 当滑片移到中点时,当滑片移到中点时,R3只有一半阻值接入,电路电流为只有一半阻值接入,电路电流为0.45A,由欧姆定律,由欧姆定律得得 0.45AUR12012R3 当滑片当滑片P滑到滑到a端时,端时,R3未接入电路,电压表示数为未接入电路,电压表示数为9V,同理可得,同理可得 9VUR1(R120)联立联立式可解得:式可解得:R110 R360 U27V答:电阻答:电阻R1的阻值为的阻值为10,滑动变阻器,滑动变阻器R3的最大阻值为的最大阻值为60,电源电压为,电源电压为27V。第21页,本讲稿共23页串联电路的总电阻的阻值比任何一个分电阻串
18、联电路的总电阻的阻值比任何一个分电阻的阻值都大。的阻值都大。串联电路的总电阻等于各串联电阻之和。串联电路的总电阻等于各串联电阻之和。并联电路的总电阻的阻值比任何一个分电阻并联电路的总电阻的阻值比任何一个分电阻的阻值都小。的阻值都小。并联电路中总电阻的倒数,等于各并联电阻并联电路中总电阻的倒数,等于各并联电阻的倒数之和。的倒数之和。串联分压原理和并联分流原理。串联分压原理和并联分流原理。第22页,本讲稿共23页串联电路串联电路 并联电路并联电路电电路路图图 电流电流 电压电压 电阻电阻 I=I1+I2U=U1+U2U=U1=U2R=R1+R2电压与电流电压与电流分配关系分配关系I1 R2 I2 R1 =U1 R1 U2 R2 =1/R=1/R1+1/R2在数值上在数值上电压与电电压与电阻成正比阻成正比在数值上在数值上电流与电电流与电阻成反比阻成反比I=I1=I2 I I1 I2U U2U1R2R1IU1U2UI2I1 R2R1分压电路分压电路分流电路分流电路第23页,本讲稿共23页