13.4电阻的串联与并联 课件 (共29张PPT)

(共29张PPT)
第4节 电阻的串联与并联
九年级
初中物理
第十三章 欧姆定律
1.知道串联电路、并联电路中电阻的特点。
2.会运用欧姆定律来解决串联和并联电路中的问题。
学习目标
1.欧姆定律
复习回顾
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。
2.串联电路中电流、电压规律
（1）串联电路中的电流处处相等。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。U=U1+U2
3.并联电路中电流、电压规律
（1）并联电路中的干路电流等于各支路电流之和。 I=I1+I2
（2）并联电路中各支路两端的电压相等。
U=U1=U2
电阻的串联
知识点1
(1)将一个定值电阻R接在电路中，闭合开关，观察灯泡的亮度。
(2)将两个同样阻值的电阻R串联起来，接在原电路中，观察灯泡的亮度。
(3)将更多的电阻R串联起来，接在原电路中，观察灯泡的亮度。
1.实验：探究电阻的串联
现象：在电压相同的情况下，电路中接入一个电阻时，灯泡亮些；接入两个电阻时，灯泡暗些；接入更多的电阻时，灯泡更暗。
说明：灯泡变暗 灯泡的电流变小 电路中的电阻变大
串联电路的总电阻比任何一个分电阻都大。
电阻串联，相当于增加了导体的长度。因为同种材料、横截面积相同的导体，长度越长，电阻越大。所以串联电路的总电阻比任何一个分电阻都大。
2.串联电路中电阻的关系
推导:
等效于
U1=IR1，U2=IR2
U=IR
由U=U1+U2可知
IR=IR1+IR2，即R=R1+R2
由欧姆定律可知
串联电路的总电阻等于各串联电阻之和。
Ｒ 总＝Ｒ1+Ｒ2+…+Ｒn
关系:
3. 串联电路中电阻的分压作用
=
=
=
=
串联电路中各部分电路两端的电压与其电阻成正比。
如图所示，电阻R1为10Ω，电源两端电压为6V。开关S闭合后，求：
（1）当滑动变阻器R接入电路的电阻R2为50Ω时，通过电阻R1的电流I；
（2）当滑动变阻器R接入电路的电阻R3为20Ω时，通过电阻R1的电流I′。
典例1
解：（1）R1和R2串联，串联电路的总电路电流的规律，通过电阻R2的电流和通过电阻R1的电流相等，都等于I。
R1两端的电压U1=IR1，R2两端的电压U2=IR2。
根据串联电路电压的规律U=U1+U2，有U=IR1+IR2=I(R1+R2)
R1=10 Ω
U=6 V
R2=50 Ω
R3=20 Ω
I=？
（2）同（1）分析可知
还有其他的解题方法吗？
如图所示是酒精测试仪的简化电路图，图中R0为定值电阻、R为酒精气体传感器，R的电阻值随酒精气体浓度的增大而减小，如果驾驶员对着酒精气体传感器呼出的酒精气体浓度越小，电流表A的示数 ，电压表V的示数 。
R为气敏电阻，电阻值随气体浓度的变化而变化，还有压敏电阻、热敏电阻等。
变小
变小
典例2
酒精浓度减小
R的电阻变大
电阻的串联
总电阻变大
电流变小（电流表示数变小）
电压表示数变小
将两个同样阻值的电阻并联起来，接入电路，闭合开关，观察灯泡的亮度，并与接入一个电阻时灯泡的亮度进行比较。
1.实验：探究电阻的并联
电阻的并联
知识点2
现象：在电压相同的情况下，接入并联的两个电阻后，灯泡比接入个一个电阻时更亮些。
说明：灯泡变亮 灯泡的电流变大 电路中的电阻变小
并联电路的总电阻比任何一个分电阻都小。
电阻并联，相当于增大了导体的横截面积。因为同种材料，长度相同的导体，横截面积越大，导体的电阻越小， 所以并联电路的总电阻比任何一个分电阻都小。
2.并联电路中电阻的关系
推导:
等效于
， ，
由I=I1+I2可知
=+，即=+
由欧姆定律可知
并联电路总电阻的倒数等于各个并联电阻的倒数之和。
关系:
=
3. 并联电路中电阻的分流作用
并联电路中各支路的电流与其电阻成反比。
=
=
=
=
=
如图所示，电阻R1为10Ω，电源两端电压为12V。开关S闭合后，求：
（1）当滑动变阻器R接入电路的电阻R2为40Ω时，通过电阻R1的电流I1和电路的总电流I；
（2）当滑动变阻器R接入电路的电阻R3为20Ω时，通过电阻R1的电流I1′和电路的总电流I′ 。
典例3
解:（1）根据并联电路电压的特点，U1=U2=U=12V
由欧姆定律得
总电流 I=I1+I2=1.2A+0.3A=1.5A
U=12 V
R1=10 Ω
I=？
I1=？
R2=40 Ω
R3=20 Ω
（2）同理可求得
总电流
还有其他的解题方法吗？
典例4
如图所示，电源电压保持不变，开关S闭合后，把滑动变阻器滑片P向左移动时，电路中电流表示数的变化情况（　　）
A．电流表A1示数变小，电流表A2示数变大
B．电流表A1示数变大，电流表A2示数变小
C．电流表A1示数变大，电流表A2示数变大
D．电流表A1示数变小，电流表A2示数变小
C
滑片P向左移动
R滑的阻值变小，
电压不变
支路R的电阻不变，电压不变
R滑支路的电流A2变大
R支路的电流不变
并联电路电流关系
干路电流A1变大
滑片P向左移动
R滑的阻值变小
支路R的电阻不变，电压不变
R滑支路的电流A2变大
R支路的电流不变
并联电路电流关系
干路电流A1变大
总电阻变小
另一种解法
电阻的串联与并联
串联电路
并联电路
电阻越并越小
并联分流
课堂小结
总电阻
电阻越串越大
Ｒ 总＝Ｒ1+Ｒ2+…+Ｒn
=
总电阻
串联分压
=
=
1.下列说法错误的是（　　）
A．串联电路中，任何一个分电阻总小于串联的总电阻
B．并联电路中，并联总电阻等于各分电阻的倒数之和
C．串联电路中，电阻越大，它两端的电压就越高
D．并联电路中，电阻越大，通过它的电流就越小
B
随堂练习
2.已知R1∶R2=2∶3，将它们接在电源电压为12 V的电路中，如图所示。闭合开关S，则通过它们的电流之比及它们两端的电压之比是（ ）
A. I1∶I2=3∶2，U1∶U2=1∶1
B. I1∶I2=3∶2，U1∶U2=3∶1
C. I1∶I2=2∶3，U1∶U2=1∶1
D. I1∶I2=1∶1，U1∶U2=2∶3
A
3. 如图所示，电源电压保持不变，闭合开关S，当滑动变阻器的
滑片P 向右移动时，三只电表示数的变化情况是（ ）。
Ａ．V1增大，V2减小，A增大
B. V1减小， V2增大，A减小
C. V1不变， V2增大，A不变
D. V1不变， V2减小，A不变
B
答案：
（1）电源电压为12V；
（2）S1、S2都闭合时，电流表示数是1.2A。
4.如图所示的电路中电源电压保持不变，R1=R2=R3=20Ω，当S1、S2都断开，电流表示数是0.3A，求：
（1）电源电压；
（2）S1、S2都闭合时，求电流表示数。