08中考物理串并联电路分析与计算

1、 一、串联电路一、串联电路 R R 1 1R R 2 2 连接特点连接特点 电流路径电流路径 。 首尾相连首尾相连，接入电路，接入电路 唯一的唯一的 项目名称项目名称特点表达式（关系式）特点表达式（关系式） 电流流（ I I ） 电压压（U U ） 电阻阻（R R ） 电压分配（串联分压）电压分配（串联分压） 电功率分配电功率分配 I I = =I I1 1= =I I2 2=I In n U U = =U U1 1U U2 2U Un n U U1 1 U U2 2 = = R R1 1 R R2 2 P P1 1 P P2 2 = = R R1 1 R R2 2 1、电路特点、电路特点 2

2、、串联电路中的、串联电路中的I I ，U U ，R R 关系特点列表关系特点列表 R R = =R R 1 1R R 2 2R R n n 电电 学学 3 3 串、并联电路分析串、并联电路分析 3、串联电阻串联电阻公式的推导法公式的推导法 A R R 1 1R R 2 2 U U = I RI R U U 1 1 U U U U 2 2 由欧姆定律：由欧姆定律： R U I 移项得：移项得： 又又串联串联 I I = I I 1 1 = I I 2 2 得：得：R R 1 1 ， ，R R 2 2两端的电压分别两端的电压分别 U U 1 1= I I 1 1R R 1 1 ；U U 2 2=

3、I I 2 2 R R 2 2 。 串联串联 U U =U U 1 1+U U 2 2即：即： I R I R = I I 1 1R R 1 1+I I 2 2 R R 2 2 由此推导出：由此推导出： R R = R R 1 1 + R R 2 2 为：为： 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。结论：结论： 特点：特点： 总电阻，比总电阻，比任何任何一个电阻都一个电阻都大大。 U U = I R I R ；干路干路 两端的电压为：两端的电压为： 二、练习二、练习 R R1 1=5=5 R U I U U = 6V= 6V R R2 2=15=15 由：

4、由： R U I 已知已知 是总电阻是总电阻 用用R R = R R 1 1+R R 2 2计算计算 I I = =？ 1、把把R1=5， R2=15的两只电阻串联起来，接在电的两只电阻串联起来，接在电 压是压是6V的电源上，求这个串联电路的电流。的电源上，求这个串联电路的电流。 这个串联电路的电流是：这个串联电路的电流是： 解：解： R R = R R 1+R R 2= 5 +15 = 20 6V = = 20 = = 0.3A 试求出试求出该电路该电路中各个电阻两端中各个电阻两端电压之比电压之比。拓展：拓展： 分析：分析： 串联电路的总电阻是：串联电路的总电阻是： 1.5V1.5V 4.5

5、V4.5V U U 2 2= I I 2 2 R R 2 2 = 0.3A 0.3A 5 5=1.5V1.5V = 0.3A 0.3A 15 15=4.5V4.5V U U 1 1 = U U 2 2 = 1 1 3 3 小结小结 U U 1 1= I I 1 1R R 1 1U U 2 2= I I 2 2 R R 2 2由：由： 得：得：U U 1 1U U 2 2 = I I 1 1R R 1 1I I 2 2 R R 2 2 故：故：U U 1 1U U 2 2 = R R 1 1R R 2 2 结论结论 串联电路中，各个电阻两端的串联电路中，各个电阻两端的电压电压之之比比 电阻电阻

6、之之比比。这就是。这就是 。 （正比关系正比关系） 等等 于于 串联电路分压作用串联电路分压作用 各个电阻两端各个电阻两端电压之比电压之比为：为： 解解: U U 1 1= I I 1 1R R 1 1 电阻电阻R R 1 1、R R 2 2两端两端电压电压的的大小大小分别为：分别为： 2、有一只有一只额定额定电压是电压是2.52.5伏伏的小灯泡，它正常发光时的小灯泡，它正常发光时 灯丝的电阻是灯丝的电阻是8.38.3欧欧, 如果只有电压为如果只有电压为6 6伏伏的的电源电源,要使小灯要使小灯 泡泡正常正常发光发光,需要思考什么方法需要思考什么方法? 试写出该方法的思考与计试写出该方法的思考与

7、计 算过程。算过程。 解解: 灯泡欲要灯泡欲要正常正常发光发光,它它两端两端的的电压电压必须是必须是2.52.5V。 设计电路画出电路图，计算电阻值。设计电路画出电路图，计算电阻值。 现有电源的电压是现有电源的电压是6V，不能直接使用，要设法，不能直接使用，要设法 降低电压降低电压以满足小灯泡的要求。以满足小灯泡的要求。 我们应采取我们应采取“串联分压串联分压”的方法解决。也就是给的方法解决。也就是给 小灯泡串联一个小灯泡串联一个适当适当阻值的阻值的电阻电阻R R 即可。即可。 1 1 1 R U II 总 分析题意设计解题步骤分析题意设计解题步骤 U U = 6V= 6V U U 1 1U

8、U 2 2 U U 1 = =U U 额 = 2.5V= 2.5V 方法一：方法一： 据：据： R U I 2 2 2 I U R 得：得： I I 2 2= = I I 1 1 U U 2 2 = = U - U U - U 1 1 1 1 R U 方法二：方法二： (已知已知) U U 1 = =U U 额 据：据：R R = R R 1 1+R R 2 2 得：得：R R 2 2 = R R 总 总- R - R1 1 (已知已知) 总 总 总 I U R (已知已知) S S R R 2 2 R R 1 1 解题书写的范例解题书写的范例 (方法一的过程方法一的过程) 1 1 1 R U

9、 II 2 2 2 I U R 解解: 电阻电阻R R 2 2分去的电压分去的电压: U U 2 2 = = U - U U - U 1 1= 6V= 6V 2.5V= 3.5V2.5V= 3.5V 电路中的电流电路中的电流:= = 2.5V2.5V 8.38.3 0.3 A0.3 A 需要串联的电阻需要串联的电阻:= = 11.711.7 3.5V3.5V 0.3A0.3A 3、电阻电阻R 1与与 R 2串联后的总电阻为串联后的总电阻为150，已知，已知 R 1= 65，R 2应为多少应为多少？ R R1 1=65=65 R 2的阻值是：的阻值是： R R2 2= =？ R R总 总=150

10、 =150 解：解： 由：由： R R = =R R 1 1R R 2 2 R R 2 2 = =R R总 总 R R 1 1 =150=15065 = 65 = 85 得：得： 4、电阻电阻 R 1与与 R 2串联接入电路后，两端所加电压为串联接入电路后，两端所加电压为24V， 如果如果 R 1= 80，通过，通过 R 1的电流的电流 为为0.2A，求，求 R 2。 分析分析 U U =24V=24V I I 1 1 = = 0.2A 由：串联电阻特点由：串联电阻特点 R R 2 2 = =？ ？ R R 1 1= 80= 80 1 I U R 总总 总总 R U I 得：得： 解：解： 1

11、2 RRR 总 （已知） （已知） 由：由：得：得： I U R R R 总 总 的 的电阻是：电阻是： R R 2 2 的 的电阻是：电阻是： 120 2 . 0 24 A V 1 I U R 总总 总总 12 RRR 总 4080120 =440=440660=1100660=1100 5、两盏电灯串联后，接在电源电压正常的家庭电路中，两盏电灯串联后，接在电源电压正常的家庭电路中， 如果它们的电阻如果它们的电阻R1=440，R2=660，求：，求： 这段电路的总电阻这段电路的总电阻 R1和和 R2 两端的电压分别是多少两端的电压分别是多少。 计算结果:U1=88V， U2=132V 。 U

12、 U =220V=220V R R1 1=440=440R R2 2=660=660 解：解：电电路的路的总总电阻是：电阻是： R R总 总= =R R 1 1R R 2 2 U U1 1 =? =?U U2 2 =? =? 第二问解法 :(分步计算分析) 据：据： R U I IRU 得：得： 总总 总总 R U I 21 RRR 总总 ( 已知 ) 故：故： 11 IRU 22 IRU 6、标有标有“ “6V3W”6V3W”的小灯泡，能不能直接接到的小灯泡，能不能直接接到9V9V的电源的电源 上？若要小灯泡接上后能正常发光，应怎么办？上？若要小灯泡接上后能正常发光，应怎么办？ 答答: 不能

13、，因为不能，因为9V9V的电源电压大于灯泡的额定电压，灯的电源电压大于灯泡的额定电压，灯 泡就很容易烧坏的。泡就很容易烧坏的。 解决方法是，根据串联分压的道理，串联一个定 解决方法是，根据串联分压的道理，串联一个定 值电阻，把值电阻，把9V9V的电源电压的电源电压分出分出3V3V在在该电该电阻阻两两端，端，则则小小 灯泡灯泡两两端的端的电压电压就是就是6V 6V 就可以就可以正常发光正常发光了。了。 解题思路之一。解题思路之一。 据据“串联电阻串联电阻”公式算出电阻两端的电压；公式算出电阻两端的电压； 据据“额定功率额定功率”公式算出公式算出电路中电路中流过的流过的电流电流，也是流，也是流 过

14、过 的电阻的电流；的电阻的电流； 据据“欧姆定律欧姆定律”公式算出电阻的大小；公式算出电阻的大小； 解法一解法一： 解法二解法二： U U = 9V= 9V U UL LU UR R R R = =？ “ “6V3W”6V3W” L RRR 总 R R I U R 额 额 U P II LR LR UUU 总 总 总 I U R 额 额 总 U P II L 额 额 P U R L 2 =3V=3V=6V=6V 下一页 LR UUU 额 额 U P II LR R R I U R = = 9V9V6V 6V = = = = 6V6V 3W3W = = 0.5A0.5A = = = 6 6 3V

15、3V 0.5A0.5A 3V3V 上一页 解：解： 电电阻阻两两端的端的电压电压是：是： 通通过电过电阻的阻的电电流是：流是： 应串联的电阻是：应串联的电阻是： 书写格式书写格式 。 电流路径电流路径 。 二、二、并联并联电路电路 R R 1 1 R R 2 2 1、电路特点；、电路特点； V V A A2 2 A A1 1 A 连接特点连接特点 ； 等于支路数等于支路数 2、并并联电路中的联电路中的I I ，U U ，R R 关系特点表关系特点表 物物 理理 量量特点表达式（关系式）特点表达式（关系式） 电流流（ I I ） 电压压（U U ） 电阻阻（R R ） U U = U U 1 1

16、=U U 2 2 = =U U n n I I = I I 1 1 + I I 2 2 + + I I n n 总 R 1 1 1 R 2 1 R n R 1 电流分配（电流分配（并联分流并联分流） 电功率分配电功率分配 1221 RRII P P1 1 P P2 2 = = R R2 2 R R1 1 （反比）（反比） （反比）（反比） 接到电路中。接到电路中。 两端分别两端分别相连相连 A R R 1 1 R R 2 2 U U 由欧姆定律由欧姆定律： R U I 并联并联 I I总 总= I I 1 1 + I I 2 2 各支路中的各支路中的电流电流分别为：分别为： 又又 U U =U

17、 U 1 1=U U 2 2导出公式是：导出公式是： 1 1 1 R U I 总 总 总 R U I 2 2 2 R U I 总 总 R U 1 1 R U 2 2 R U 总 R 1 1 1 R 2 1 R I I 1 1 I I 2 2 I I总 总 得：得： 结论：结论： 3、并联并联电阻公式的推导法电阻公式的推导法 干路中的干路中的电流电流为：为： 特点：特点： 并联后的并联后的总总电阻，比电路中电阻，比电路中任何任何一只电阻都要一只电阻都要小小。 并联并联电阻的电阻的倒数，倒数，等于各并联电阻的等于各并联电阻的倒数之和倒数之和。 练习练习 解：解： 并联并联 U U = U U 1

18、1=U U 2 2 由：由：I I = I I 1 1 + I I 2 2 I I 2 2 = I I 总 I I 1 =得：得： 总 总 R U I I 1 1 6V 1.2 2A= 由：由： R U I 2 2 2 I U R得： 6V 0.5A = 12 = 3A = I 1 R 1= 2A 3 = 6V 1、电阻电阻R 1、R 2 并联接在电路上，总电阻为并联接在电路上，总电阻为1.2， R 1= 3，R 1 的电流为的电流为 2 A。求：。求： 电路两端的电压；电路两端的电压； 通过通过R 2 的电流；的电流； R 2 的阻值。的阻值。 电路两端的电压：电路两端的电压： 通过通过R

19、2 的电流：的电流： R 2 的阻值的阻值 并联电路中，各支路的并联电路中，各支路的电流电流之比与之比与电阻电阻之比关系之比关系 。 R U I IRU 111 RIU 222 RIU 2211 RIRI 1 2 2 1 R R I I 1221 RRII 探究：并联电路中，各支探究：并联电路中，各支 路路电流之比电流之比与与电阻之比电阻之比的关系的关系。 解：由：解：由： R R1 1两端的电压为：两端的电压为： 得：得： 又又 并联并联 U U = U U 1 1 = U U 2 2得：得： 或：或： 结论结论 成成反比反比 并联并联电路可以分配电流，因此也叫电路可以分配电流，因此也叫“分流电路分流电路”简称为简称为 “并联分流并联分流”。 ， 推导出：推导出： R R2 2两端的电压为：两端的电压为： A R R 1 1 R R 2 2 I I 1 1 I I 2 2 2、关于并联导体的总电阻，以下说法正确的是：、关于并联导体的总电阻，以下说法正确的是：