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第四节
电阻的串联和并联
1、影响电阻大小的因素有哪些?
2、欧姆定律的内容及公式是什么?
长度越长,电阻越大;横截面积越大,电阻越小;材料不同物体导电能力也不同。
内容:一段导体中的电流,跟加在这段导体两端的电压成正比,跟这段导体的电阻成反比。
R
U
I =
公式:
(2)并联电路中各支路两端的电压相等。
(1)并联电路中,干路中的总电流等于各支路的电流之和。
U=U1=U2
I=I1+I2
3、并联电路中的电流、电压有什么特点?
4、电阻串联的规律是什么?
R=R1+R2+……
想一想:电阻并联有什么规律呢?
1、提出问题
电阻并联后,总电阻会比参与并联的各个分电阻大些还是小些?
2、猜想与假设
电阻的并联
相当于
并联相当于横截面积增加,所以总电阻会减小。
R1
R2
R
A、将一个定值电阻R接入AB之间,闭合开关,观察电流表的示数,并记录在下表格中。
B、将两个同样阻值的电阻R并联,接在AB之间,闭合开关,记录此时的电流值。
C、将三个同样阻值的电阻R并联,接在AB之间,闭合开关,记录此时的电流值。
3、设计实验
A
B
。
。
A
R
R
R
R
R
R
4、收集数据
并联电路总电阻的阻值比其中任何一个分电阻的阻值都小。
实验结论:
电压U 不同情况 电流I/A
3V 一个电阻
两个电阻并联
三个电阻并联
I
U
U
I
R
等 效
由欧姆定律可知
即:
又有:I=I1+I2,即
I1
I2
I1 = U / R1 I2 = U / R2 I = U / R
U / R = U / R1 + U / R2
三、并联电路的电阻关系:
并联电路中,总电阻的倒数等于各分电阻倒数之和。
R1
R2
I
I1
I2
同学们你能推导出3个电阻并联的情况吗?试一试,你能行,相信自己!
因为:
所以:
R1
R2
R3
R’
R3
结论:两个电阻并联后的总电阻的倒数等于各分电阻倒数之和。
三个电阻并联:
n个电阻并联呢?
n个相同的电阻R并联呢?
电阻并联后总电阻的倒数等于各分电阻倒数之和
R1
R2
I
I1
I2
四、并联电路电流分配规律:
=
并联电路中通过各电阻的电流之比等于各电阻的反比。
2、将一个20Ω和一个30Ω的电阻串联起来使用,其总电阻是多少 如果并联起来使用,其总电阻又是多少
解:两电阻串联,由R=R1+R2
代入数据得:R=50Ω
两电阻并联,由1/R=1/R1+1/R2
代入数据得:R=12Ω
1、并联电路的总电阻比并联的任何一个分电阻值都要( ),是因为电阻并联相当于增大了电阻的( ).
小
横截面积
3、电阻R1的阻值比电阻R2小,把它们并联后,总电阻( )
A.既大于R1又大于R2
B.既小于R1又小于R2 C.小于R2而大于R1
D.等于R1与R2之和
B
4、下列几组电阻并联,总电阻最小的一组是( )
A.30Ω和15Ω B. 20Ω和25Ω
C.10Ω和35Ω D.5Ω和40Ω
D
5.用电器甲的电阻为20Ω,用电器乙的电阻为80Ω,将它们并联接在电压为16V的电源上如图所示,求此并联电路的总电阻,总电流,以及通过甲、乙两个用电器的电流。
解:设:总电阻为R,总电流为I。
先求总电阻:由1/R=1/R1+1/R2
代入数据,得:R=16Ω
根据欧姆定律,总电流I=U/R
代入数据,得:I=1A
因为总电压与两用电器两端的
电压相等,欧姆定律知:
I1=U/R1=16V/20Ω=0.8A,I2=U/R2=16V/80Ω=0.2A
6、如图4所示,已知电阻R1=5Ω,电流表A1的示数为I1=1A,电流表的示数为I=1.5A,求:(1)R1两端的电压U1;(2)通过R2的电流I2;(3)R2的阻值。
图4
7、甲小灯泡的规格是6V,0.2A,乙小灯泡的规格是4.5V,0.3A,现在将它们并联接在电路中,为了保证灯泡的安全,电路两端能够加的最大电压是多少伏?通过干路上的最大电流是多少安培?
小 结
串联
R总=R1+R2
=
并联
=
=
+
1、电路中总电阻与分电阻的关系:等效代替
2、串联电路的总电阻等于各串联电阻之和 R=R1+R2
串联电路的电压分配关系:U1/U2=R1/R2
3、并联电路总电阻的倒数,等于各并联电阻的倒数之和。
1/R =1/R1+1/R2
并联电路的电流分配关系: I1/I2=R2/R1