(共25张PPT)
4.7 电路的分析与应用(二)
制作:湖北省老河口市洪山嘴中学 詹振亚
串联电路 并联电路
电路图
电 流
电 压
电 阻
电压、电流分配关系
串、并联电路的比较
洪山嘴中学詹振亚
I=I1=I2
U=U1+U2
R=R1+R2
U1:U2=R1:R2
并联电路的特点
把两只电灯L1、L2连接成下图的电路。
(1)闭合开关S1、S2。闭合开关S,灯L1 ;灯L2 ,断开开关S,灯L1 ,灯L2 。
亮
亮
不亮
不亮
特点1:干路开关控制 上的电灯。
整个电路
(2)闭合开关S。闭合开关S1,灯L1 ;断开开关S1,灯L1 。闭合开关S2,灯L2 ;断开开关S2,灯L2 。
亮
不亮
亮
不亮
特点2:支路开关控制 上的电灯
该支路
(3)闭合开关S、S1、S2,灯L1、L2 ,拿掉一只灯,另一只灯 。
亮
亮
特点3:并联电路中各支路上的电灯 影响。
相互不
(4)闭合开关S、S1、S2用电流表分别测出灯L1、L2两条支路和干路上的电流,I1、I2、I总。
A
A
A
1
2
可以得出I1、I2、I总的关系是 。
总
特点4:并联电路中干路上的总电流等于 。
各条支路的电流之和
I总= I1 + I2
(5)闭合开关S1、S2、S,用电压表分别测出灯L1、L2和两灯的总电压,U1 、U2 、U总 。
可以得出U1、U2、U总的关系是 。
1
2
U总=U =U
特点5:并联电路中两个支路两端的电压相等,且等于电源电压。
1、提出问题
电阻并联后的总电阻和每一个分电阻之间有怎样的关系呢?
R2
R1
U
2、猜想或假设(说出依据)
电阻并联后的总电阻值减小
依据:电阻并联后相当于电阻的横截面积增加
R
在电压相同的情况下,接入并联的两个电阻后,灯泡比接入一个电阻时更亮些。
3、设计并进行实验
现象
结论
并联电阻的总电阻的阻值减小
R
S
L
R
S
L
电阻的并联
洪山嘴中学詹振亚
R并
S
R
R
电阻并联相当于增大导体的横截面积。
并联总电阻比任何一个分电阻都小。
4、电阻的并联(等效替代法)
洪山嘴中学詹振亚
洪山嘴中学詹振亚
R1
R2
U
I1
I总
I2
由欧姆定律可得:
并联电路中:I总=I1+I2 U总=U1=U2
结论:并联电路的总电阻比任何一个分电阻都小
5、并联电路的总电阻与分电阻的关系
I总
R总
U
R1
U1
I1=
R2
U2
I2=
R总
U总
I总=
R总
U
R1
U
=
R2
U
+
R总
1
R1
1
=
R2
1
+
洪山嘴中学詹振亚
洪山嘴中学詹振亚
(理论推导)(用欧姆定律和并联电路的特点)
为什么并联电路的干路电流等于两个支路的电流之和?为什么并联电路中各条支路上的电压相等,即等于总电压?
思考与讨论
河流 并联电路
并联电路的干路电流等于两个支路的电流之和
并联电路中各条支路上的电压相等,即等于总电压
一段河流由两条支流汇聚而成,如果不考虑水量的损失,则河流的主道中的流量等于两条支流的流量之和
如果河流分成两条支流后在下游的某处又重新汇合成一条河流,那么经过两条支流的总落差一定时相等的
根据并联电路各支路电压相等,可得:
并联电路电流的分配与电阻成反比,电阻大的通过的电流小
I1R1=I2R2
L2=12欧姆
I2
I
36 V
L1=6欧姆
I1
2、并联电路中电阻大的那只灯泡中通过的电流大。
并联电路的电流分配
I1
I
I2
R2
R1
U
并联电路的特点:
(1)并联电路中干路电流等于各支路电流之和;
I=I1+I2+…+In
(2)并联电路中各支路两端电压相等。
U=U1=U2=…=Un
(3)并联电路的总电阻的倒数等于各并联电阻倒数之和。
其它特点:干路开关控制整个电路上的电灯;支路开关控制该支路上的电灯;并联电路中各支路上的电灯互不 影响
思考
1、在连接电路时,只有若干个5欧的电阻,能不能把5欧电阻组合起来代替10欧的电阻?如果需要1欧的电阻能不能也用5欧电阻组合来代替呢
R
R
把2个5Ω的电阻串联,总电阻是10Ω
把5个5Ω的电阻并联,总电阻是1Ω
2、电路中并联的电灯(用电器)越多,会产生什么影响?(联系生活中使用很多大功率用电器)
3、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小吗?
电路中并联的电灯(用电器)越多,干路中的电流越大,可能会引起电源超载而损坏电源。
错,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。
制作:湖北省老河口市洪山嘴中学 詹振亚
串联电路 并联电路
电路图
电 流 I=I1=I2 I=I1+I2
电 压 U=U1+U2 U=U1=U2
电 阻 R=R1+R2
R=nR0
电压、电流分配关系 U1:U2=R1:R2 I1:I2=R2:R1
串、并联电路的比较
R=
n
R0
R1+R2
R1R2
R并
=
1
R1
R并
R2
1
1
+
=
洪山嘴中学詹振亚
例1.如图所示,R2=30 Ω,电流表的示数为
0.6 A,电压表的示数为12 V。求(1)R1的阻值;
(2)并联电路总电流I ;(3)并联电路总电阻R。
解:(1)
R2
R1
A
V
R1 = = = 20 Ω
U
I1
12 V
0.6 A
I2 = = = 0.4 A
U
R2
12 V
30 Ω
R= = = 12 Ω
U
I
12 V
1 A
I=I1+I2=0.6 A+0.4 A=1 A
答:R1的阻值是20Ω,并联电路的总电流是1A,并联电路总电阻是12Ω
例2:在如图的电路中,R1=20 , R2=60 ,
电源电压U=36V,请用两种方法求干路的总电流I和两灯总电阻R。
洪山嘴中学詹振亚
U=36V
R1
R2
I1
I总
I2
例3: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 4-67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 L 1的电阻小于 L 2 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?
P162 7.右图所示的电路中,电源电压保持不变,定值电阻R2=60欧。当电键S断开时,电流表的示数为0.5安;当电键S闭合时,电流表的示数为0.6安。则定值电阻R1的阻值多大?
压力F/N 0 50 100 150 200 250 300 …
电阻R/Ω 700 650 600 550 500 450 400 …
9.如下图是一种测量小汽车油箱内油量装置的原理图、压力传感器R的电阻会随所受压力大小发生变化,油量表(由电流表改装而成)指针能指示出油箱里的油的多少、已知:压力传感器R的电阻与所受压力的关系如下表所示、
若压力传感器R的上表面面积为5cm2,汽油密度为0.7×103㎏/m3, 电源电压为6V、请回答:
(1)当装满后油与箱总重为600N时,压力传感器R受到的压强是多大?
(2)如果空油箱的质量为6.0㎏,油量表指针指向2×10-2m3时,电路中电流是多少?
(3)电流表的的最大读数为多少
4、观察图象可知:R1 R2;
R1和R2串联的总电阻图线在区域 内
R1和R2并联的总电阻图线在区域 内
<
Ⅰ
制作:湖北省老河口市洪山嘴中学 詹振亚
洪山嘴中学詹振亚
洪山嘴中学詹振亚
I/A
U/V
R1
R2
Ⅰ
Ⅱ
Ⅲ
Ⅲ
洪山嘴中学詹振亚
洪山嘴中学詹振亚
制作:湖北省老河口市洪山嘴中学 詹振亚
5、如右图所示电路,当滑动变阻器滑片P向a端滑动的过程中,电流表,电压表示数变化情况是( )
A.电流表示数变大
B.电流表示数变小
C.电压表示数变大
D.电压表示数变小
C
6、两个阻值分别为6Ω和3Ω的电阻,串联接在9V的电源两端,闭合开关后,电路中的电流为( )
A.6 A B.3 A
C.1 A D.0.5 A
C