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第十四章 探究电路
第四节 电阻的串联和并联(1)
1、欧姆定律的内容、公式以及解题时需要
注意什么问题?
内容: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。
公式:I = U / R
注意: I 、U、 R必须是同一段电路上的三个物理量。
2、串联电路中电流、电压的特点如何?
(1)串联电路中各处电流相等。即 : I=I1=I2。
(2)串联电路两端的总电压等于各部分电路两端电压之和。 即: U=U1+U2。
3、串联电路的总电阻和各个串联电阻之间又有什么关系呢 ?
§14-4 电阻的串联和并联(1)
电阻的串联:
电阻串联后,其总电阻会增大还是减小 ?
导体串联相当于增加了导体的长度,总电阻应比分电阻大些。
数据分析:
R
R
R
R
R
R
A
B
。
。
A
串联电路的总电阻的阻值比任何一个分电阻的阻值都大.
如右图电路,假设,串联电阻的阻值为R1和R2,串联的总电阻为R 。推导:由欧姆定律 I=U/R 得:
U=IR,U1=I1R1,U2=I2R2
因为R1 、 R2 串联,
所以有 U=U1+U2
所以 IR=I1R1+I2R2
又因为R1 、 R2串联时有:
I=I1=I2
所以得出: R=R1+R2。
U
I
R1
U1
R2
U2
U
I
等效于
R
1、串联电路的总电阻等于各串联电阻之和。
即: R=R1+R2。
2、n个阻值相同为R的电阻串联起来,其总电阻是:R串=nR 。
交流与讨论:
(1)如果是三个或n个电阻串联,其总电阻等于什么?
(R=R1+R2+R3 +-----+ Rn)
(2)如果是n个阻值为R的电阻串联起来,其总电阻等于什么?
(3)在修理某电子仪器时,需要一个20Ω的电阻,但不巧手边没有这种规格的电阻,而只有一些10Ω 、5Ω的电阻,那么可不可以把这些电阻组合起来代替20Ω的电阻呢?怎么办?有几种方法?
这就是电阻的等效代替:什么叫等效代替法呢?
即:用几个电阻联成电路去等效代替一个电阻,或用一个电阻去等效代替一个电路的方法叫等效代替法.
交流与讨论:
欧姆定律以及串联电阻的电流、电压、电阻特点的综合应用。
[例题1]把5Ω的电阻R1跟15Ω的电阻R2串联起来,接在电压是6V的电源上,求:(1)串联电路的总电阻; (2)电路中的电流;(2)R1、 R2两端的电压各是多少?
解:(1)因为 R1 、R2串联,所以
R=R1 + R2 =5Ω+15Ω=20Ω
(2) I=U/R=6V/20Ω=0.3A
(3)U1 = I R1 = 0.3A× 5Ω =1.5V
U2 = I R2 = 0.3A× 15Ω =4.5V
答:这个串联电路中的电流是0.3A, R1、 R2两端的电压各是1 . 5V、 4 . 5V
分析
方法 ?
[例题2]有一只小灯泡,它正常发光时灯丝的电阻是8.3Ω。正常工作时的电压是2.5V。如果我们只有电压为6V的电源,要使小灯泡正常工作,需要串联一个多大的电阻?
解: 因为R1 、R2 串联,
根据 U= U1+U2 得:
U2 =U- U1 =6V-2.5V=3.5V
I= U1 / R1 =2.5V/8.3Ω=0.3A
R2 = U2 /I=3.5V/0.3A=11.7Ω
答:需要串联一个11.7Ω的电阻。
思考?两个例题中 U1:U2与R1:R2有什么关系?
分析
方法?
[例题1]
R1:R2 = 5Ω:15Ω = 1:3
U1:U2 = 1.5V:4.5V =1:3
[例题2]
R1:R2 = 8.3Ω:11.7Ω = 1:1.4
U1:U2 = 2.5V:3.5V =1:1.4
结论:
3、串联中的电路具有分压的作用,其电压的分配跟电阻成正比。
即: U1:U2 = R1:R2 或
分析:
分析:
=
U1
U2
R1
R2
练习:
1、把一个5Ω的电阻与一个10Ω的电阻串联起来后总电阻为___.
2、要得到一个20Ω的电阻,需将一个8Ω的电阻与一个____的电阻串联.
3、两只电阻R1 、R2 串联,已知 R1 :R2 =2:5 则 I1:I2 =____, U1:U2 =____.
4、一个用电器正常工作的电压为3V,通过它的电流为0.3A,若要把它接在9V的电源上,使它正常工作,需串联一个多大的电阻?
5、把电阻R1和R2串联接入电路后,两端所加电压是24伏,如果R1=80欧,通过R1的电流是0.2安,求:①电阻R2;②电阻R1、R2两端的电压各是多少?
6、小灯泡L1和L2串联接入电路后,加在它们两端的电压是12伏,小灯泡L1的电阻是8欧,L2两端的电压是4伏,求:(1)通过灯泡L1的电流;(2)小灯泡L2的电阻。
7、如图所示,当开关S闭合时,电压表示数是3伏,电流表示数为0.6A, R1=10Ω,求:
(1)滑动变阻器接入电路中的阻值.
(2)电路中的总电阻和电源电压.
练习:
学到了什么?
即:U1 : U2=R1 :R2 或
=
U1
U2
R1
R2
1、串联电路中各处电流相等。即 : I=I1=I2。
2、串联电路两端的总电压等于各部分电路两端电压之和。
即: U=U1+U2。
3、串联电路的总电阻等于各串联电阻之和。即: R=R1+R2。
2、n个阻值相同为R的电阻串联起来,其总电阻是:R串=nR 。
4、n个阻值相同为R的电阻串联起来,其总电阻是:R串=nR 。
5、串联中的电路具有分压的作用,其电压的分配跟电阻成正比。
作业:
祝同学们学习愉快!
再 见