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第十四章 探究欧姆定律
14.2 探究欧姆定律
·上册·
第2课时 串、并联电路的计算
目录
01
知识梳理
02
课堂演练
03
课堂检测
课程要求 理解欧姆定律及其简单计算
课时重点 1.串联电路的计算
2.并联电路的计算
课时难点 串联电路的分压规律和并联电路的分流规律
知识梳理
1. 串联电路中,各处电流都________,关系式是________;总电压等于____________________________,关系式是________;总电阻等于_____________________,关系式是________。
知识点1:串联电路的计算
相等
I=I1=I2
各用电器两端电压之和
U=U1+U2
各部分电阻之和
R=R1+R2
2. 并联电路中,干路电流等于____________________,关系式是______________;各支路两端的电压________,关系式是___________________.
知识点2:并联电路的计算
各支路电流之和
I=I1+I2
相等
U=U1=U2
课堂演练
知识点1:串联电路的计算
1. 定值电阻R1=10 Ω,R2=20 Ω,接入如图14-2-8所示电路中。闭合开关S,则通过R1、R2的电流之比I1∶I2=________;R1、R2两端的电压之比U1∶U2=________。
1∶1
1∶2
2. 如图14-2-9所示,已知R1=10 Ω,R2=20 Ω,电源电压U=6 V。求:
(1)电路的总电阻R。
(2)通过R2的电流I2。
(3)R1两端的电压U1。
解:(1)在串联电路中,总电阻R=R1+R2=10 Ω+20 Ω=30 Ω。
(2)串联电路中各处电流相等,I1=I2=I= =0.2 A。
(3)U1=I1R1=0.2 A×10 Ω=2 V。
答:(1)电路的总电阻R为30 Ω。
(2)通过R2的电流I2为0.2 A。
(3)R1两端的电压U1为2 V。
3. 一个电铃正常工作时电压是6 V,电阻是10 Ω保持不变,要串联一个多大的电阻,才能使它在9 V的电压下正常工作?
解:电铃正常工作时电压是6 V,要使电铃接在9 V的电压下正常工作,需要串联一个电阻R分压。
由串联电路中电压和电流的规律可得,
UR=U-U电铃=9 V-6 V=3 V,
IR=I电铃= =0.6 A,
需串联电阻R= =5 Ω。
答:要串联一个5 Ω的电阻,才能使它在9 V的电压下正常工作。
思路点拨:
(1)两个电阻R1和R2串联,相当于增大了电阻丝的长度,总电阻变大。
(2)串联电路的计算通常要用到串联电路的电流、电压规律和欧姆定律。计算时一定要弄清楚题目所要求的研究对象。两个电阻的串联电路,研究对象有三个,电阻R1、电阻R2及总电阻R。相关的物理量通常用下角标来区分,如相对于电阻R1,用U1和I1来表示电压和电流;相对于电阻R2,用U2和I2来表示电压和电流;相对于总电阻R,用U和I来表示总电压和总电流。
知识点2:并联电路的计算
4. 定值电阻R1=10 Ω,R2=20 Ω,将这两个电阻并联起来接在某电源的两端,则R1、R2两端的电压之比U1∶U2=________,通过R1、R2的电流之比I1∶I2=________。
1∶1
2∶1
5. 如图14-2-10所示,已知R1=30 Ω,R2=60 Ω,电源电压U=3 V,求:
(1)R1两端的电压U1。
(2)干路电流I。
(3)电路的总电阻R。
解:(1)因为R1与R2并联,
所以U1=U2=U=3 V。
(2)I1= =0.1 A,
=0.05 A,
则干路电流I=I1+I2=0.1 A+0.05 A=0.15 A。
(3)R= =20 Ω。
答:(1)R1两端的电压U1为3 V。(2)干路电流I为0.15 A。(3)电路的总电阻R为20 Ω。
思路点拨:
(1)两个电阻R1和R2并联,相当于增大了电阻丝的横截面积,总电阻变小。
(2)并联电路的计算通常要用到并联电路的电流、电压规律和欧姆定律。计算时一定要弄清楚题目所要求的研究对象。两个电阻的并联电路,研究对象有三个,电阻R1、电阻R2及总电阻R。相关的物理量通常用下角标来区分。
课堂检测
1. (3分)将一个100 Ω的电阻和一个1 Ω的电阻并联起来,总电阻是( )
A. 101 Ω B. 大于1 Ω
C. 小于1 Ω D. 无法确定
C
2. (3分)下图有四组不同的电阻,已知R1<R2,那么电阻最小的是( )
A
3. (4分)如图14-2-11所示是关于电阻R1、R2的电流与电压关系的图象,则R1________(填“<”“>”或“=”)R2,若将R1、R2并联接在电压为2 V的电路中,则干路的电流为_______A。
<
0.5
4. (8分)有两个电阻阻值分别为6 Ω和9 Ω,串联后接到某电源上,两电阻中的电流之比为________,两电阻两端的电压之比为________。如把这两个电阻改为并联后接到原电路中,那么两电阻中的电流之比为________,两个电阻两端的电压之比为________。
1∶1
2∶3
3∶2
1∶1
5. (6分)如图14-2-12所示,电源两端电压U保持不变,电阻R1的阻值为6 Ω,电阻R2的阻值为18 Ω。当开关S闭合时,电压表示数为3 V。求:
(1)电流表的示数I。
(2)电源两端的电压U。
解:(1)电阻R1与R2串联,电路中的电流处处相等,所以电流表的示数
I= =0.5 A。
(2)R2两端的电压U2=IR2=0.5 A×18 Ω=9 V,
电源电压U=U1+U2=3 V+9 V=12 V。
答:(1)电流表的示数I为0.5 A。
(2)电源两端的电压U为12 V。
6. (6分)如图14-2-13所示,电源电压为6 V保持不变。R1的阻值为10 Ω,通过R2中的电流为0.2 A,求:
(1)R2的阻值是多少?
(2)电流表的示数为多少?
(3)电路的总电阻为多少?
答案:(1)30 Ω (2)0.8 A (3)7.5 Ω