(共26张PPT)
第4节 欧姆定律在串、并联电路中的应用(第2课时)
1.会推导串联电路分压的规律及并联电路的分流规律.(重点)
2.会运用比例的方法巧解串联电路的电压分配和并联电路电流分配的问题.(难点)
1.电阻值分别为R1=40 Ω、R2=20 Ω的两个电阻.串联后接到电源上,通过R1的电流为0.2 A,则通过R2的电流为___ A.若不改变电源的电压,把R1和R2并联后再接到原来的电源上,则通过R1的电流为 A,通过R2的电流为____ A.
0.2
0.3
0.6
2. 如图所示的电路,电源电压保持不变,灯泡正常发光时的电压为6 V,当开关S1闭合,S2断开时,电灯恰好正常发光,电流表读数为0.5 A,电压表读数为4 V.求:
(1)电源电压和电阻R0的阻值.
(2)当开关S1、S2都闭合时,电流表和电压表的读数分别是多少?
解:(1)由电路图可知,S1闭合,S2断开时,L与R0串联,电压表测R0两端电压,电流表测电路中电流,电灯恰好正常发光,所以UL=6 V,U=UL+U0=6 V+4 V=10 V;
(2)当S1、S2都闭合时,灯泡被短路,只有R0单独接入电路,
所以电压表示数:U0=U=10 V.
答:(1)电源电压为10 V,电阻R0的阻值为8 Ω.
(2)当开关S1、S2都闭合时,电流表和电压表的读数分别为1.25 A、10 V.
1.两个电阻R1和R2串联,每个电阻两端的电压会如何分配?
2.两个电阻R1和R2并联,每个支路的电流又会如何分配?
知识点一 串联分压规律
如图所示,R1与R2串联,求两个电阻两端的电压之比.
解:由欧姆定律可知:U=IR,U1= ,U2= ;
所以U1∶U2= ,又因为R1与R2串联,I= =__,
所以U1∶U2= ,即串联电路中,电压的分配与电阻成 比.
I1R1
I2R2
I1R1∶I2R2
I1
I2
R1∶R2
正
知识归纳:
1.对于串联电路, = , =1.
2.串联电路中,电阻大的分压多,所分得的电压与电阻成正比,简称“串联分压”.
例1 R1、R2串联在电路中,已知R1=10 Ω,R1=2 Ω,流过R1、R2的电流之比I1∶I2= ,R1、R2的电压之比U1∶U2= .
1∶1
5∶1
变式训练1 如图所示,R1=4 Ω、R2=6 Ω,电源电压是10 V,则U1= ,U2= .
4 V
6 V
知识点二 并联分流规律
如图所示,R1与R2并联,求通过两个电阻两端的电流之比.
解:根据欧姆定律I= ,I1= ,I2= ,
所以I1∶I2= ,又因为R1与R2并联,U=_________ = ,
所以I1∶I2= ,即并联电路中电流的分配与电阻成
比.
U1
U2
R2∶R1
反
知识归纳:
1.对于并联电路, = , =1.
2.并联电路中,电阻大的支路电流小,所分得的电流与电阻成反比,简称“并联分流”.
例2 R1、R2并联在电路中,已知R1∶R2=3∶1,流过R1、R2的电流之比I1∶I2= ,
R1、R2的电压之比U1∶U2= .
变式训练2 把R1∶R2=3∶1的两电阻并联后接在6 V的电源上,通过R1的电流是0.4 A,通过R2的电流为 A,
R1= Ω,R2= Ω.
1∶3
1∶1
1.2
15
5
知识点三 串联、并联电路的基本性质
例3 (回归课本) 如图所示,电阻R1为10 Ω,电源两端电压为6 V,滑动变阻器的规格为“50 Ω 1 A”,开关S闭合后,把滑片P移至最右端时,通过电阻R1的电流为____A,当滑片P往左边移动时,整个电路的电阻_____(选填“变大”“不变”或“变小”),通过R1的电流_____(选填“变大”“不变”或“变小”),整个电路的电流最大为_____A.
0.1
变小
变大
0.6
变式训练3 如图所示,电阻R1为10 Ω,电源两端电压为12 V,滑动变阻器的规格为“40 Ω 1 A”,开关S闭合后,电阻R1的电流为____A,把滑片P移至最右端时,电路的总电流为____A,当滑片P往左边移动时,通过电阻R1的电流______,通过滑动变阻器的电流_____(选填“变大”“不变”或“变小”),电路的总电流_____(选填“变大”“不变”或“变小”),电路的总电阻______(选填“变大”“不变”或“变小”).滑动变阻器______(选填“能”或“不能”)移至最左端,否则会导致____________.
1.2
1.5
不变
变大
变大
变小
不能
电源断路
知识归纳:
1.当串联电路的一个电阻改变时,电路中的电流会发生改变,电压也重新分配;
2.两个电阻并联,当其中一个支路的电阻改变时,该支路的电流会变化,另一支路的电流和电压都不变,各支路互不影响;
3.串联电路,总电阻越串越大;并联电路,总电阻越并越小;
4.不论串联或并联,任何一个电阻变大,总电阻变大;任何一个电阻变小,总电阻变小;
5.串联时,总电阻大于任何一个分电阻;并联时,总电阻小于任何一个分电阻.
1 .如图所示,电源电压保持不变,只闭合开关S时,电流表的示数为0.2 A,若再闭合开关S1,发现电流表的示数为0.5 A,此时通过R1的电流为I1,通过R2的电流为I2,则( )
A.I1 ∶I2 =2∶5 B.I1 ∶I2 =3∶5
C.R1∶R2=3∶2 D.R1∶R2=2∶3
D
2.如图为某种灯泡的电流I与电压U的关系图象.若有6只这种灯泡串联接在电压为6 V的电源上,通过灯泡的电流为_____A;若把一只这种灯泡与一电阻并联接在电压为6 V的电源上,总电流为1.5 A,则该电阻的阻值为____Ω.
0.2
6
3.如图1所示是电阻甲和乙的I-U图象,下列说法正确的是( )
C
A.电阻乙为定值电阻
B.当电阻甲两端电压为2 V时,R甲=0.4 Ω
C.如图2所示,当开关闭合,电路电流为0.2 A时,电路总电阻是15 Ω
D.如图3所示,当开关闭合,电源电压为2 V时,电路总电流为0.4 A
4. 如图所示电路,在“探究一定电压下,电流与电阻的关系”实验中,老师提供的实验器材有:电源(电压恒为6 V),电流表、电压表各一个,开关一个,滑动变阻器一个,四个定值电阻(5 Ω、10 Ω、15 Ω、20 Ω).
(1)小李实验时,在a、b间先接入5 Ω的电阻,闭合开关,移动滑片P,使电压表的示数为2 V,并记下相应的电流值;再改接10 Ω的电阻,此时滑片P应向_______(选填“A”或“B”)端移动到适当位置.适当位置的标志是,当电压表的示数为_______.
(2)小李为完成用四个定值电阻进行实验,他应选择的滑动变阻器的最大阻值不能小于____Ω.
40
B
2 V
5. 如图甲所示电路,电源电压保持不变,闭合开关时,滑动变阻器的滑片P从b端滑到a端,电压表示数U与电流表示数I的变化关系如图乙所示,下列说法不正确的是( )
C
A.电源电压是9 V
B.定值电阻R的阻值是6 Ω
C.滑动变阻器的阻值范围是0~18 Ω
D.若定值电阻R出现接触不良时,电流表示数为0,电压表示数为9 V