八年级科学上册《电路的连接》学案1 浙教版.doc

电路的连接目标提示 1.能用实验方法得到串联电路和并联电路的电压、电流关系式。 2.能从电路的基本原理出发，理解串联电路和并联电路的电压、电流关系。 3.会用电表探测电路的规律，掌握实验技能。 4.从小彩灯连接方式初步体会“黑箱方法”。要点指津 1.串联电路的总电阻，等于各串联电阻之和。用公式表示为r=r1+r2，关于电阻的串联，我们应从以下几个方面来理解： (1)把几个导体串联起来，总电阻比任何一个导体的电阻都大，这是因为导体串联相当于增加了导体的长度。 (2)如果有n个相等的电阻r0串联，则总电阻r=nr0。例如有5个10的电阻串联，总电阻r=510=50。 (3)串联电阻有“分压”作用。例如有一个小灯泡，灯丝电阻为12，两端加6v电压时能够正常工作，要把这个小灯泡接到10v的电源上使之正常工作，就应该串联一个电阻，使这个电阻分担多余的4v电压。根据串联电路电流相等的特点，求出小灯泡正常工作时的电流，再求出串联的电阻值： i=0.5a；r2=8。 (4)在串联电路中，电压跟电阻成正比。这可由如下推导得出：i1= i2= 因为i1=i2 所以 = 即 = 应该注意的是：这种正比关系还包括：= =2.在并联电路中，各支路两端的电压都相等。用公式表示为=+ 关于电阻的并联，我们应从以下几个方面来理解： (1)把几个导体并联起来，总电阻比任何一个导体的电阻都小，这是因为导体并联相当于增加了导体的横截面积。 (2)如果有n个相等的电阻r0并联，则总电阻r=r0n。例如有5个10的电阻并联，总电阻r=10/5=2)。 (3)并联电阻有“分流”作用。例如有甲、乙两个小灯泡，甲的规格为“3v，0.5a，乙的规格为“2v，0.2a，要把它们连接在同一个电路中使它们都正常工作，可以按如图所示的方式连接，电阻尺所起的作用就是“分流”作用。 (4)在并联电路中，各支路的电流跟电阻成反比。这可由如下推导得出： u1=i1r1，u2=i2r2，因为u1=u2，所以i1r1=i2r2，即=应该注意的是：这种反比关系还包括：= = (5)在并联电路中，并联的电阻越多，总电阻越小。例1 如图所示，r1=10欧，r2=20欧，r3=30欧，电源电压是36伏，求表的大小变化范围。 分析和解 当滑片p移到a点时，电键闭合，电流从电源正极流出通过r3、r2、r1回到电源负极，表测加在r1两端的电压u1，当滑片p移到b点时，电键闭合，电流从电源正极流出通过r3、r2、r1回到电源负极，表测加在r1、r2两端的电压u2。 已知：r1=10欧，r2=20欧，r3=30欧，u=36伏 求：电压表的变化范围 解：(1)pa i=0.6安 u1=ir1=0.6安10欧=6伏 (2)pb i=0.6安 u2=i(r1+r2)=0.6安(10欧+20欧)=18伏 答：电压表示数在6伏至18伏之间变化。 例2 如图所示，电流表量程为00.6安，电压表量程为03伏，r=4欧，r2为滑动变阻器，电源电压u=12伏。为使电流表和电压表均不超过量程，变阻器接入电路的最小阻值为_欧。 分析和解 r1和r2组成串联电路，电压表测r1两端的电压。当电阻r2逐渐减小时，电路中的电流会逐渐变大，r1两端的电压u1也会变大，当r2小于某一数值时两电表都可能超过量程。这种题目应先求出电流表不超过量程时r2的最小值，再求出电压表不超过量程时r2的最小值。 解：要使电流表不过超过其量程，电路中的电流i0.6安，由i=得 0.6安，即0.6安，解得r216欧。要使电压表不超过量程，即u13伏，由u1=ir1得3伏4欧，解得r212欧。所以要使两表均不超过量程，r2的最小电阻是16欧。 例3 如图所示电路，当滑片p从a端滑到b端(均不到端点)电流表的示数将( )。 a.逐渐变大 b.逐渐变小 c.先变小再变大 d.先变大再变小 分析和解 先看清电路，滑片p其实把电阻r分为rbp和rpa两部分，它们彼此并联构成外电路，电流表放在干路，测的是干路电流其示数决定于外电路的总电阻，设一部分电阻为x，另一部分电阻为(rx)总电阻r总=用数学知识可以解得，当x=时，会出现极大值r总=，所以滑片从a端滑向b端时，是先出现总电阻的极大值再慢慢变小。因而根据欧姆定律电流是先变小再变大，故选c。 例4 如图所示的电路中，电源电压是12伏且保持不变，r1=r3=4欧，r2=6欧，试求： (1)当开关s1、s2断开时，电流表和电压表示数各是多少? (2)当开关s1、s2均闭合时，电流表和电压表示数各是多少? 分析和解 解这类题的关键是先根据不同条件下的开关闭合、断开，分析电路的连接情况及各仪表的作用，然后根据欧姆定律和串联、并联电路特点及题目所给的条件进行计算，有时也可以根据实际需要画出不同条件下原电路图的等效电路图(此电路图可把开关及不起作用的元件去掉，并且画的较标准的电路)，从而帮助我们分析问题。 解：(1)当s1、s2都断开时，原电路图可变为如图所示。 因为r2与r3是串联在电路中 所以r=r2+r3=6欧+4欧=10欧 根据欧姆定律得到i=ur=12伏10欧=1.2安 即电流表的示数为1.2安。 又u2=ir2=1.2安6欧=7.2伏故电压表的示数为7.2伏。 (2)当开关s1、s2均闭合时，原电路图可变为右图所示，则电阻r3被短路，电阻r1与r2并联在电路中，u1=u2=u=12伏，即电压表的示数为12伏。 电路中的总电阻为 r=(r1r2)(r1+r2)=(4欧6欧)(4欧+6欧)=2.4欧 故i=ur=12伏2.4欧=5安 即电流表的示数为5安。同步冲刺 1.n个相等的电阻r0串联，其等效电阻等于_。 2.已知定值电阻r1=3，r2=5，把它们串联后接入电路，那么，串联后它们的总电阻r=_，通过r1与r2的电流强度之比i1：i2=_。 3.某电路两端的电压为12v且保持不变，若通过电路的电流为1.5a时，(1)电路中的电阻为_；(2)若使电路中的电流减少到0.5a，则应_联一个_的电阻。 4.n个相等的电阻r并联，其等效电阻等于_。 5.三个阻值相等的电阻串联后的等效电阻是180，那么它们并联后的等效电阻是_。 6.r1与r2并联在电路中，r1：r2=1：4，干路中电流为1a。则通过r1的电流i1= _a，通过凡的电流i2=_a。 7.为了得到一个90的电阻，可以将一个135的电阻与阻值是_的电阻_联。 8.在导体串联的电路中，下列说法中正确的是( )。 a. 从电池正极流出的电流是逐渐减小的，到负极减小到零 b.电阻小的导体两端电压小 c.电阻大的导体中通过的电流小 d.总电阻比串联中的任何一个电阻都大 9.一根铜线和一根镍铬合金线，长短粗细都相同，把它们串联在电路中，铜导线中的电流为i1，两端的电压为u1；镍铬合金线中的电流为i2，两端的电压为u2。则i1与i2，u1与u2的关系正确的是( )。 a.i1=i2，u1=u2 b.i1=i2，u1i2，u1=u2 d.i1i2，u1i2 b.i1=i2 c.i1i2 d.无法判断 17.将电阻r1与r2并联在电路中，已知r1r2，并联的总电阻为r。若使r1变小，r2变大，则此时它们并联后的总电阻( )。 a.大于r b.小于r c.等于r d.以上三种情况均有可能 18.如图所示电路中，r1=5，r2=10，电流表的示数为0.8a，求三个电压表的示数各是多少? 19.如图所示的电路中，电源电压为6v保持不变，r2=50。当滑动变阻器r1的滑片p滑至中点时，电流表的示数为0.36a。 求：(1)变阻器的最大阻值； (2)变阻器阻值最大时，电流表的示数； (3)变阻器的电阻是否允许调为零?为什么? 参考答案 电