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第4节
欧姆定律在串、并联电路中的应用
一
学习目标
1. 理解欧姆定律,能运用欧姆定律公式进行计算。
2. 能根据欧姆定律以及电路的特点,得出串、并联电路中电阻 的关系。
二
重点难点
重点:
运用欧姆定律解决串联和并联电路中的实际问题。
难点:
把实际电路简化为串联电路或并联电路。
4
问题思考
研究平面镜成像时,用玻璃板代替平面镜,这种“等效替代”的思想,在电学中同样存在.如果一个电阻的效果和几个电阻在同一电路中的效果相同,可以认为这个电阻是几个电阻的等效电阻。这里的“等效”可以理解为在同一个电路中,电源电压相同,电阻对电流的阻碍作用相同,电路中的电流大小相同。
研究方法导入
问题:比如我们需要一个10 Ω的电阻,而我们手头上的电阻只有5 Ω的或20 Ω的,那该怎么办呢
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
数学表达式
I =
U
R
R=
U
I
U= IR
变形公式
U
R
I
(1)串联电路中的电流处处相等,即I=I1=I2;
(2)串联电路中的总电压等于各部分电路两端
电压之和,即U=U1+U2。
2.串联电路中的电流、电压规律
R2
U
I
R1
U1
U2
I2
I1
I1
I
I2
R2
R1
U
(1)并联电路干路中的电流等于各支路中的电流之和,即 I=I1+I2。
(2)并联电路中各支路两端电压相等,即U=U1=U2。
3.并联电路中的电流、电压规律
想想议议
前面我们已经学习了串联和并联电路 电流、电压的规律。那么,电阻串联或并联时,总电阻是比原来大了还是小了?
与同学交流自己的想法,说一说自己的理由。
串联电阻的总电阻比任何一个分电阻都大
并联电阻的总电阻比任何一个分电阻都小
一、电阻的串联与并联
二、电阻的串联与并联的推导
1.电阻的串联
由欧姆定律得:
U1=I1R1
U2=I2R2
U=IR
由串联电路可知:
U =U1+U2 I=I1=I 2
所以:
IR=I1R1+I2R2
即:
R=R1+R2
串联电路的总电阻等于各电阻之和。
结论:
2.电阻的并联
由欧姆定律得:
由并联电路可知:
I=I1+I 2 U =U1=U2
所以:
即:
并联电路总电阻的倒数等于各电阻倒数之和。
结论:
试一试
(1)电流表为什么必须串联在被测电路中
(2)测量电流表为什么不能直接接在电源的两端?
(2) 电流表内阻很小。直接接到电源两端时,通过的电流太大,会损坏电流表。
想想议议
(1)串联在电路中,流过电流表的电流才等于被测电路中的电流。
电流表
D
例1.如图所示的四个电路中,电源及各灯泡规格
均相同.当开关闭合时,电流表示数最大的是( )
A.只有甲 B.只有乙 C.甲和丙 D.甲和丁
检测反馈
例2.如图所示,电源电压不变,R1=6 Ω,R2=4 Ω。
(1)当开关S1闭合,S2,S3断开时,电流表的示数
为0.6 A,电路总电阻是 Ω,电源电压
为 V.
(2)当开关S1,S2和S3都闭合时,电流表示数为
1.5 A,此时通过L的电流是 A.
10
6
0.5
串联电路 并联电路
电 路 图
电流 I总 = I1 =I2 I总 =I1+I2
电压 U总=U1+U2 U总 =U1=U2
电阻 R=R1+R2
U总
I总
R1
R2
R总
I2
I1
U2
U1
U总
I总
R1
R2
U1
U2
I1
I2
四
课堂小结
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。