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文档简介
第4节
欧姆定律在串、并联电路中的应用第十七章欧姆定律
1.能运用欧姆定律解决简单的串、并联电路中的电学问题。2.通过计算,学会解答电学计算题的一般方法,培养学生解答电学问题的良好习惯。3.知道串、并联电路中总电阻和分电阻的大小关系。学习目标导体中的电流,跟导体两端的电压成正比,跟导体的电阻成反比。1.欧姆定律表达式I=URR=UIU=IRRUI(必须对应于同一段电路的同一时刻)变形公式R(Ω)单位:I(A)U(V)复习提问(1)串联电路中各处的电流是相等的;
I=I1=I2=…=In(2)串联电路中的总电压等于各部分电路的电压之和。U=U1+U2+…+Un2.串联电路中的电流、电压规律:R2UIR1U1U2I2I1I1II2R2R1U(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=…=Un3.并联电路中的电流、电压规律:例1:如图所示,R1
=20Ω,滑动变阻器R2最大阻值为50Ω,当滑片P滑到最右端时,电流表示数0.2A,求:(1)电源电压;(2)串联电路的总电阻。AVR1R2SPR1和R2两端电压分别为U1=I1R1
=0.2A×20Ω=4VU2=I2R2=0.2A×50Ω=10V电源电压U总
=U1+
U2=4V+10V=14VR总=
=
=
70ΩU总I总14V0.2A(2)串联的总电阻解:(1)串联电路中I总
=I1=I2=0.2A4.串联电路的计算例2:如图所示,R2=30Ω,电流表的示数为0.6A,电压表的示数为12V。求:(1)R1的阻值;(2)并联电路总电流I;(3)并联电路总电阻R。R2R1AV12V解:(1)R1的阻值(2)R2的中的电流
并联电路总电流
I=I1+I2=0.6A+0.4A=1A
(3)并联电路总电阻R1
=
=
=
20ΩUI112V0.6AI2
=
=
=
0.4AUR212V30ΩR=
=
=
12ΩUI12V1A5.并联电路的计算电阻串联相当于增大导体的长度。串联总电阻比任何一个分电阻都大。电阻并联相当于增大导体的横截面积。并联总电阻比任何一个分电阻都小。等效替代法R并R1R2R1R2R串一、电阻的串联与并联自主探究1.串联电路的总电阻与分电阻的关系(理论推导)R1R2U1U总U2由欧姆定律变形公式可得:U1=IR1
U2=IR2
U总=IR总串联电路中:U总=U1+U2即:IR总=IR1+IR2
R总=R1+R2结论:串联电路的总电阻等于各串联电阻之和。IIIR总IU总
R1
R2
UI1I总I2由欧姆定律可得:并联电路中:I总=I1+I2
结论:并联电路总电阻的倒数等于各个并联电阻的倒数之和。2.并联电路的总电阻与分电阻的关系(理论推导)I总
R总
UR1UI1=R2UI2=R总UI总=R总UR1U=R2U+R总1R11=R21+1.串联电路的总电阻等于各串联电阻之和。R串=
R1+
R22.并联电路的总电阻的倒数等于各并联电阻倒数之和。n个阻值相同的电阻R0串联,总电阻n个阻值相同的电阻R0并联,总电阻R串=nR0R并R1R2111=+R1R2R并=R1+R2R0R并=n总结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
I2II1I2IR1R1R2R2I=I1=I2
I=I1+I2U=U1+U2U=U1=U2
R=R1+R2
R=nR0R并R1R2111=+R=nR0U2R2U1R1=I2R1I1R2=例1:如图所示,电阻R1为10Ω,电源两端电压为6V。开关闭合后,求:(1)当滑动变阻器R2接入电路的电阻为50Ω时,通过电阻R1的电流I
;(2)当滑动变阻器R2接入电路的电阻为20Ω时,通过电阻R1的电流I′。R1R2SP解:由图可知,R1与R2串联。(1)串联的总电阻是R=R1+R2=10Ω+50Ω=60ΩI=
=
=
0.1AUR6V60Ω通过R1的电流为(2)串联的总电阻是R′
=R1+R2′
=10Ω+20Ω=30Ω通过R1的电流为I
′
=
=
=
0.2AUR
′
6V30Ω二、串并联电路的计算例2:如图所示,已知I=4.5A,I2=0.9A,电源电压为36V,那么灯L1的电阻R1多大?灯L2的电阻R2以及并联的总电阻多大?解:
∵灯L1和灯L2并联∴I=I1+I2
I1=I
-
I2=4.5A-0.9A=3.6A而U1=U2=U=36VL2I2I36VL1I1R1=
=
=
10ΩU1I136V3.6AR2=
=
=
40ΩU2I236V0.9AR总=
=
=
8ΩUI36V4.5AR1一定
例3.变阻器的滑片P向右移动过程中,三个电表的示数如何变化?分析:____;
示数变大V2V1A示数变小____;
____。
R2↑→
R
↑→I↓=I1↓=I2U1
↓U2
↑U不变
AR1R2SPV2V1示数变小三、动态电路分析求解电路计算题的步骤(1)根据题意分析各电路状态下电阻之间的连接方式,画出等效电路图。(2)通过审题,明确题目给出的已知条件和未知量,并将已知量的符号、数值和单位,未知量的符号,在电路图上标明。(3)每一步求解过程必须包括三步:写公式——代入数值和单位——得出结果。课堂小结1.一个小灯泡阻值为10Ω,正常工作时的电流为0.4A,现要将其接入12V的电路中,要求仍能正常发光,则应_______联一个阻值为________Ω的电阻。2.甲乙两电阻之比为2:1,将它们串联在电路中时,它们两端的电压之比为(
)A.1:2
B.2:1
C.1:1
D.无法比较当堂达标你能做吗?B串20你能做吗?3.下列几组电阻并联后,等效阻值最小的一组是()A.30Ω和15ΩB.20Ω和25ΩC.10Ω和35ΩD.5Ω和40ΩD4.如图所示,AB和BC是由同种材料制成的长度相同、横截面积不同的两段导体,将它们串联后连入电路中.比较这两段导体两端的电压及通过它们的电流的大小,有()
A.UAB>UBC
IAB<IBC
B.UAB<UBC
IAB=IBC
C.
UAB>UBC
IA
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