第7节 电路分析与应用(李)

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名称 第7节 电路分析与应用(李)
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文件大小 1.3MB
资源类型 教案
版本资源 浙教版
科目 科学
更新时间 2014-12-08 20:42:26

文档简介

(共22张PPT)
电路的连接
串联电路 并联电路
定 义
电路图
特 点
把用电器并列地连接起来的电路。
把用电器逐个顺次连接起来的电路。
①电流只有一条路径。
①电流有两条(或多条)路径;
分干路与支路。
②同一电路中的各元
件相互影响。
②各元件可以独立工作,
互不影响;
这些电路是怎样连接的呢?
不同的连接方式,其电路有什么不同的特点呢?
一、串联电路的特点
一、串联电路的特点
L1
L2
1、串联电路中的电流处处相等
I = I1 = I2
开关同时控制两只灯的  或  。


I
I1
I2
如果取下图中的灯泡 L1,另一个灯泡 L2会亮吗?
不会亮。
电流的路径只有一条。
U = U1+ U2
R = R1+ R2
导体串联起来,相当于增加了导体的 ___
长度
2、串联电路两端的总电压等于各串联导体
两端电压之和。
3、串联电路总电阻的计算公式
在串联电路中,同一电源上用电器串联越多,
每个用电器两端的电压越小。
你能根据串联电路电流和电压之间的关系,推导出串联电路总电阻的计算公式吗?
串联有分压作用
4、串联电路电压分配规律。
R2
=
U1
R1
U2
串联电路中各串联导体电压之比等于各串联导体电阻之比。
一、串联电路的特点
I = I1 = I2
1、电流
2、电压
U = U1 + U2
3、电阻
R = R1 + R2
4、电压分配
R2
=
U1
R1
U2
例1:把5Ω的电阻R1跟15Ω的电阻R2串联起来,接在电压是6V的电源上。这个串联电路中的电流是多少?
U=6V
R1=5Ω
R2=15Ω
I=?
解:
电路的总电阻为:
∴这个串联电路中的电流是:
R总 = R1+ R2
=

+
15Ω
20Ω
=
R总
=
I总
U
0.3A
=
6V
20Ω
=
答:
这个串联电路中的电流是0.3安培
R1两端的电压是多少?
例2、一个小灯泡正常发光时两端的电压是2.5 伏,通过的电流为0.2安。现用一个电压为4.5伏的电源对其供电,为了使小灯泡能正常发光,需要串联一个多大的电阻?
解:
已知正常工作时灯泡两端的电压和通过它的电流为 :
UL = 2.5 伏, I = 0.2 安
电阻R 分担的电压应该是:
UR = U - UL
= 4.5 伏 - 2.5 伏
= 2 伏
根据欧姆定律,电阻R
= UR/I
= 2伏/0.2安
= 10 欧
答:串联的电阻R 的阻值是10 欧。
1、有两个导体,电阻分别为10欧和30欧。把它们串联后通过10欧电阻的电流是0.5安,则电源的电压是多少?两个电阻上的电压分别是多少?串联电路中各电阻两端的电压与其电阻值有什么关系?
S
R1=10Ω
R2=30Ω
I1=0.5A
解:
I
=
(R1 + R2)
U0
=
I1
(R1 + R2)
=
0.5A
(10Ω+30Ω)
=
20V
I1
R1
U1
=
=
0.5A
10Ω
×
×
=
5V
I2
R2
U2
=
=
0.5A
30Ω
×
=
15V
I
R2
=
U1
/
U2
=
R1
/
R2
答:
(略)
二、并联电路的特点:
L2
L1
S1
S2
S
二、并联电路的特点
1、并联电路干路中的电流等于各支路中的电流
之和。
I = I1 + I2
1.为什么并联电路的干路电流等于两个支路的电流
之和?你能用类比的方法来解释吗?
I
I1
I2
电流的路径分干路和支路。
干路开关控制   的电灯;
支路开关控制  上的电灯;
并联电路中各支路上的电灯
   影响。
支路
互不
全部
2.家用电器是采用串联连接方式还是并联连接方式?
你用什么证据证明你的判断?
电路中并联的灯泡(或其他用电器)越多,电源的输出电流会越大。因此,一个电路上并联过多的用电器会因电流过大、超出负载而损坏电源,或因导线过热而发生火灾。
家庭电路中,为什么各支路要安装保险丝或空气开关?
防止电路过载而损坏电源,或导线过热而发生火灾。
U = U1 = U2
2、并联电路两端的电压相等。
3、并联电路总电阻的计算公式
你能根据并联电路电流和电压之间的关系,推导出并联电路总电阻的计算公式吗?
R =
R1·R2
R1+R2
R
R2
=
1
R1
1
+
1

几个导体并联起来,相当于增加了导体的 ____
横截面积
并联电路的总电阻的倒数,等于各并联电阻的倒数之和。
4、并联电路电流分配规律。
R2
=
I1
R1
I2
并联电路中各导体通过的电流与各导体的电阻成反比。
并联电路中,某条支路上的电阻越小,则该条支路上的电流越大。
在并联电路中,你如何理解小电阻的支路上反而
电流大?并联后的总电阻反而比任何一个分电阻
小?可以用类比方法解释吗?
S
例1:电阻R1与R2并联接入电路后,两端所加电压为24V,如果R1为80Ω,通过R2的电流为0.2A,求R2
R1=80Ω
R2=?
I2=0.2A
U=24V
解:
R2的电阻为:
I2
=
R2
U
120Ω
=
24V
0.2A
=
追问:(1)通过R1的电流;
(2)电路的总电流;
(3)电路的总电阻。
答:R2 的阻值是120 欧。
例2、 一个电阻为100欧的线圈,允许通过的最大电流为0.01安。现在要把该线圈接在一个电流恒定为1 安的电路中,需要在线圈两端并联一个多大的电阻才能保证线圈安全工作?
R1
R2
I2
I1
I
解:
I2
=
I

I1
=
1 A

0.01 A
=
0.99 A
I2
R2
=
I1
R1


R2
=
I1
R1
I2
=
0.01 A
×
100Ω
0.99 A
=
1.01Ω


答 :需要在线圈两端并联一个阻值为 1欧的电阻。
2、R1、R2两电阻的阻值分别为4欧和8欧,
并联后接在电压为 12 伏的电源上,R1、R2中
分别通过的电流有多大?干路中电流有多大?
流过 R1、R2两个电阻的电流和两个电阻的阻值有什么关系?
R1=4Ω
R2=8Ω
I2
I1
I
S
U
=
I1
R1
=

3 A
12V
=
U
=
I2
R2
=

1.5 A
12V
=
I1
I2
I
=

=
3 A
1.5 A

=
4.5 A
解:
答 :R1、R2中分别通过的电流为3A,1.5A。
干路中电流有4.5A。
串联电路
并联电路
电路图
电 流
电 压
电 阻
电压电流的
分配关系
I = I1 + I2
I = I1 = I2
U =U1+U2
U = U1 = U2
R =R1+R2
1/R = 1/R1+1/R2
U1 / U2 = R1 / R2
U1 / U = R1 / R
I1 / I2 = R2 / R1
I1 / I = R / R1
串联电路和并联电路特点的比较
1、有两个电阻,R1=4Ω,R2=6Ω,如果把它们并联在电路中,通过它们的电流分别为I1、I2,它们两端的电压分别为U1、U2,则I1:I2= ,U1:U2= 。
1:1
3:2
2、如图所示,甲、乙是电流表或电压表当开关S
闭合后,要使电阻R1、R2并联,甲表是______,乙表是______。
电压表
电流表
3、R1=12欧,将它与R2串联后接到8伏的电源上,已知R2两端的电压是2伏。求R2的阻值。
R2=4Ω
2、某同学在创作比赛中有这样一个设想:灯泡中采用两根灯丝,外接的电路中用两个开关控制电路,如图所示。在外接电压220伏不变的情况下,灯泡中实际的电阻不同,通过灯泡的电流就不同,且电流越大,灯泡越亮。已知 L1的电阻小于L2的电阻,问如何控制灯泡外的开关,使其产生三种不同的亮度?
怎样控制灯泡最亮?
怎样控制灯泡最暗?
为什么这位同学没有
把两根灯丝串联起来?