(共23张PPT)
15.4 电阻的串联和并联(第1课时)
电阻的串联
复习回顾
欧姆定律公式:_____________
变换公式:_________、___________
I
R
U
=
U=IR
R
=
I
U
注意:定律中的电流、电压、电阻是对同一段导体而言的。
欧姆定律内容:一段导体中的电流,跟这段导体两端的电压成正比,跟这段导体的电阻成反比。
串联电路中的电流、电压各有哪些规律?
串联电路中的电流________
串联电路中的总电压___________________________
I=I1=I2
U=U1+U2
等于各部分电路两端电压之和
处处相等
U1
U2
U
I
I1
I2
一、串联电路中的电阻规律
R1
R2
U1
U2
U
串联电路中的电流规律: I=I1=I2
再根据串联电路中的电压规律:U=U1+U2
U1=_________,U2=_________, U总=_________。
I总R总
I2R2
根据欧姆定律得:
I1R1
结论:
串联电路中的总电阻等于各串联导体的电阻之和
R总= R1+R2
电阻规律?
由U=U1+U2,得: IR=IR1+IR2
所以
想一想
1.串联电路中的总电阻有什么特点?
串联电路中的总电阻比任一串联导体的电阻大
+
=
电阻串联后,灯泡变暗
电阻串联后总电阻变大,相当于增加了导体的长度
电阻越串越大
想一想
2.串联电路中,如果串联了R1,R2,R3,…,Rn,则串联电路的总电阻有多大?
结论:R总= R1+R2+R3+…+Rn
因为: I=I1=I2 = In , U=U1+U2 + …+Un
所以:U=U1+U2 +U3 + …+Un
IR=I1R1+I2R2+I3R3+…+InRn
R= R1+R2+R3+…+Rn
想一想
3.串联电路中,如果串联了n个相同且电阻均为R的导体,则串联电路的总电阻有多大?
结论:R总= nR
解串联电路思路:
串联电路的电流规律:
串联电路的电压规律:
串联电路的电阻规律:
I=I1=I2
U=U1+U2
R总= R1+R2
I
R
U
=
练一练
1.一个5欧的电阻与一个15欧的电阻串联在电路中,电源电压恒为8伏,求15欧电阻两端的电压是___________,通过15欧电阻的电流是____________。
2.一个灯泡的额定工作电压为8伏,且灯泡的电阻值为10欧,要使灯泡正常发光,那么应该串联一个___________的电阻在电源电压为12伏的电路中。
6伏
0.4安
5欧
二、各部分电压与总电压的关系
R总
+
U
等效为
R1
R2
+
U
+
+
U1
U2
总结:
串联电路具有分压作用
(1)电压比等于电阻的阻值比
(2)电阻阻值大的分压多
(3)动态理解:串联电源电压不变,当其中一个电阻变大的时候,就是在夺取对方电压的时候。
(分压定理)
R1
R2
+
U=10V
+
+
U1
U2
已知 ,求U1、U2的值。
当 ,求U1、U2的值。
R2
R1
V
分压定理的好处:求值、求比例、简化计算
如图所示,电源电压为18V并保持不变,电阻R1的阻值为24Ω。当闭合开关时,电压表的示数为6V,求:电阻R2的阻值。
方法一:欧姆定律
方法二:分压定理
练一练
如图所示,电源电压为10V且保持不变,定值电阻R1=3 ,R2=7 ,求:
(1)R1两端的电压U1和R2两端的电压U2;
(2)若R1=13 ,求R2两端的电压U2’。
R1
R2
三、串联动态电路分析
A
V
R0
Rx
P
向右移动滑片P时,电压表的示数怎样变?
A
V
R0
Rx
P
向左移动滑片P时,电压表的示数怎样变?
A
V
R0
Rx
P
当定值电阻阻值变大时,电压表示数怎样变?(未移动滑动变阻器前)
A
V
R0
Rx
P
当定值电阻阻值变小时,电压表示数怎样变?(未移动滑动变阻器前)
A
V1
R0
Rx
P
向右移动滑片P时,电压表的示数怎样变?
V2
A
V1
R0
Rx
P
串联动态电路的高级解法:
分压定理——电阻变大力气变大,力气变大抢的电压变多
V2
向左移动滑片P时,电压表的示数怎样变?(共16张PPT)
15.4 电阻的串联和并联(第2课时)
电阻的并联
一、并联电路中的电阻规律
并联电路中的电流规律: I=I1+I2
再根据并联电路中的电压规律:U=U1=U2
电阻规律?
U1
U2
U
I
I1
I2
等效于
I
I1
I2
I
R1
R2
R总
U
U
U1
U2
由欧姆定律可知:
I =
U
R
I1=
U1
R1
I2=
U2
R2
由I=I1+I2,U=U1=U2, 得:
1
R总
1
R1
1
R2
=
+
U
R总
U
R1
U
R2
=
+
即
结论:
两个并联电阻的总电阻的倒数,等于两分电阻的倒数之和
R=
R1+R2
R1×R2
或
1、以上结论适用于两个以上电阻并联的情况。
假设有n个电阻并联,则
2、如果n个相同阻值电阻并联,则
公式: = + + +…+
R2
1
R3
1
Rn
1
R1
1
公式: R总=
n
R
1
R
想一想
电阻越并越小
电阻并联后总电阻变小,相当于增加了导体的横截面积
电阻并联后,灯泡变亮
解并联电路思路:
并联电路的电流规律:
并联电路的电压规律:
并联电路的电阻规律:
I=I1+I2
U=U1=U2
I
R
U
=
1
R总
1
R1
1
R2
=
+
二、各部分电流与总电流的关系
由并联电路的电流关系I=I1+I2可知,通过分电阻的电流I1和I2都是干路电流I的一部分。那么,分电流I1和I2大小和分电阻R1和R2之间有什么关系呢?
I
R2
R1
I1
I2
U
由欧姆定律可知:
I2=
U
R2
分析:
U = I1R1
U = I2R2
I1=
U
R1
∵
∴
即
I1R1 = I2R2
变形得:
I1
I2
R2
R1
=
结论:各分电流和分电阻成反比关系
总结:
并联电路具有分流作用
(1)各分电流比等于各分电阻阻值的反比
(2)大电阻分小电流
(3)动态理解:并联总电压不变时,当支路电阻变大的时候就是阻碍自身电流流过的时候,不影响另一支路,但会影响干路电流
A
A1
A2
S
R2
R1
电源电压恒为U不变,如果R1的阻值变大,
则三个电流表的示数应该怎样变化?
分流定理的好处:求值、求比例、简化计算
如图所示,电源电压保持不变,电阻R1的阻值为20Ω。当闭合开关时,电流表A的示数为0.6A,电流表A1的示数为0.2A。求:电阻R2的阻值。
方法一:欧姆定律
方法二:分流定理
A
A1
S
R2
R1
例一:如图所示的电路中,电源电压保持6V不变·当开关断开时,电流表的 示数为0.6A,当开关闭合时,电流表的示数为1.0A·求电阻R1和 R2的阻值。
U=6V
I1=0.6A
分析:
1.开关断开时,只有R1接入电路, 所以电流表测R1的电流I1=0.6A
2.开关闭合时,电阻R1和R2并联在电路中,所以电流表测干路总电流I=1.0A,R2电流为I2,则I=I1+I2
I2
I=1.0A
已知:U=6V I1=0.6A I=1.0A
求: R1 、 R2
解:
∵
I1=
U
R1
∴
R1=
U
I1
6 V
0.6A
=
=10Ω
∵
I=I1+I2
∴
I2=I-I1=1.0A-0.6A=0.4A
∵
I2=
U
R2
∴
R2=
U
I2
6 V
0.4A
=
=15Ω
答:电阻R1的阻值为10Ω,电阻R2的阻值为15Ω。
三、并联电路动态分析
A
A1
S
R1
R2
P
V
如图所示,电源电压保持不变,闭合开关,当滑动变阻器滑片P向右移动时,下列说法正确的是( )
A.电压表V的示数变大
B.电压表V的示数变小
C.电压表V与电流表A1的示数之比不变
D.电压表V与电流表A1的示数之比变小
解题步骤:
分流定理。先电压后电流,先支后干。
滑片移动→该支路中的电流↓(↑)→ 电路中的总电流↓(↑)
C
A
A1
S3
R1
R2
V
S2
S1
如图所示,电源电压保持不变,断开S1、S3,闭合S2,两电表均有示数;再断开S2,闭合S1、S3,此时两电表的示数与前者相比( )
A.两电表示数均变大
B.两电表示数均变小
C.电压表示数不变
D.电流表示数不变
解题步骤:
(1)分析开关改变前后电路连接方式如何改变;
(2)分析R总的变化;
(3)根据欧姆定律以及电路中的电压、电流、电阻关系分析其他物理量的变化
A