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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?
串 联 电 路
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 。
亮
灭
I
I1
I2
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
=
5Ω
+
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?
U = ?
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 :
U L = 2.5 伏, I = 0.2 安
电阻R 分担的电压应该是:
U R = U - U L
= 4.5 伏 - 2.5 伏
= 2 伏
根据欧姆定律,电阻R
= U R /I
= 2伏 / 0.2安
= 10 欧
答:串联的电阻R 的阻值是10 欧。
U = 4.5V
U L=2.5V
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
=
串联电路中电阻越大,两端的电压也越大。
并 联 电 路
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
即
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
≈
1Ω
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
=
4Ω
3 A
12V
=
U
=
I2
R2
=
8Ω
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
4、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?
① S1断开、S2闭合,只有L1亮。
② S1闭合、S2断开,只有L2亮。
③ S1、S2都闭合,L1、L2 都亮。
情况③ 灯泡最亮。
情况② 灯泡最暗。
串联起来只可能得到一种亮度情况。登陆21世纪教育 助您教考全无忧
第7节 电路分析与应用 练习
姓名 学号 21世纪教育网版权所有
我学会了
1、串联电路特点:电流________;即I=I1=I2。总电压等于_________________之和;
即U=U1+U2。串联电路的总电阻等于各串联导体的电阻______,即:R=R1+R2。
2、并联电路特点:干路中的电流等于各支路导体的电流______,即:I=I1+I2;各支路
两端的电压都______,即:U=U1=U2;并联电路总电阻的倒数等于各电阻的________,
即:=+。
我理解了
3、如图所示,当滑片P向右移动时,电流表和电压表示数( )
A.电流表示数变大,电压表示数变小 B.两表示数都变大
C.电流表示数变小,电压表示数变大 D.两表示数都变小
4、如图所示,电源电压U=6V,R1=20Ω,R2=40Ω,S闭合后,
电流表的示数为-----------------------------------------------------( )21教育网
A.0.1A B.0.15A C.0.2A D.0.3A
5、上题中S闭合后,电压表的示数为-----------------------------------------------------( )
A.4V B.6V C.3V D.2V
6、有两个电阻阻值分别为10Ω和30Ω的R1、R2,把它们串联起来接入电路中,R1两端
的电压是2V,那么R2两端的电压是---------------------------------------------------------( )
A. 2V B. 6V C. 8V D. 0.67V
7、有两盏灯L1和L2串联在同一电路上,则下列判断错误的是-------------------------( )
A.L1断路熄灭,L2也一定熄灭 B.L1两端的电压一定等于L2两端的电压
C.通过L1的电流一定等于通过L2的电流
D.电路两端的总电压一定等于各灯两端的电压之和
8、教室里有多盏电灯,每多开一盏电灯,则电路的--------------------------------------( )
A.总电阻增大 B.总电压增大 C.总电流增大 D.总电流不变
9、灯L1的电阻为15Ω,灯L2的电阻为10Ω,灯L1、L2并联在同一电路中,则灯L1、
L2两端的电压之比是----------------------------------------------------------------------------( )
A.3∶2 B.2∶3 C. 1∶1 D.无法确定
10、将两个电阻R1“4Ω 1A”和R2“1Ω 2A”并联起来使用,为使电阻不被烧坏,
总电压最大不超过-------------------------------------------------------------------------------( )
A.6V B.4V C.3V D.2V
11、如图所示电路,已知电源电压为3V,R2为6Ω,当S断开时,
电流表的示数为1A,如把S合上,电流表的示数为-------( )
A.0.5A B.0.75A C.1A D.1.5A
12、如图所示电路中,闭合开关S,灯泡发光,电路正常。若将
电压表与电流表交换位置,电路可能出现的情况是-------( )
A.电流表、电压表被烧毁 B.电压表示数接近电源电压
C.灯泡正常发光 D.电流表有示数
13、如图所示,V1和V2是完全相同的两个电压表,都有最大测量值是3V和15V两个
量程,闭合开关后,发现两个电压表指针的偏转角度相同,则( )
A.R1∶R2=1∶4 B.R1∶R2=4∶1
C.R1∶R2=1∶5 D.R1∶R2=5∶1
14、如甲图所示为气敏电阻随有害尾气浓度β变化的曲线,某科技小组利用气敏电阻设计
了汽车有害尾气排放检测电路,如图乙所示,电源电压恒定不变,R为气敏电阻,L为
指示灯。当有害尾气浓度β增大时(指示灯电阻不变)--------------------------------( )
A.电压表的示数增大,指示灯亮度增大
B.电压表的示数减小,指示灯亮度增大
C.电压表的示数减小,指示灯亮度减小
D.电压表的示数增大,指示灯亮度减小
15、如图是A、B两定值电阻的U I图像,由图像中信息可知,通过
A导体的电流为0.2安时,A导体两端电压为 伏;若将A、B两
电阻并联接在4伏电源的两端,则电路中干路上的电流为 安。
16、从2011年5月1日起,执行酒驾重罚新规定。交警使用的某型号酒精测试仪的工作
原理如图所示。电源电压恒为9伏,传感器电阻R2的电阻值随酒精气体浓度的增大而减
小,当酒精气体的浓度为0时,R2的电阻为80欧。使用前要通过调零旋钮(即滑动变阻
器R1的滑片)对测试仪进行调零,此时电压表的示数为8伏。求:
(1)电压表的示数为8伏时,电流表的示数为多少?
(2)电压表的示数为8伏时,滑动变阻器R1的电阻值为多少?
(3)调零后,R1的电阻保持不变。某驾驶员对着测试仪吹气10秒,若电流表的示数达到
0.3安,表明驾驶员醉驾,此时电压表的示数为多少?
17、小敏看到超载车损坏公路的新闻报道,设计了一个称量车重的模拟电路,将载重量转
化成电流表示数,如图甲。电路由电源、称重计
(电流表,量程为0~0.6安)、定值电阻R0、滑
动变阻器R1、弹簧和开关组成。已知电源电压
8伏,滑动变阻器R1长40厘米、总电阻20欧,
且电阻的大小与其接入的长度成正比,弹簧的长度与受到压力之间的关系如图乙,当没
有载物时,变阻器滑片指在上端,电流表示数是0.1安。
(1)定值电阻R0多大?
(2)弹簧的长度与受到的力的关系是:在弹性限度内, 。
(3)最大载重时,该模拟电路的电流表示数多大?
(4)小华觉得最大称量时,该模拟电路的电流示数至少应该过满量程的一半,则应选择定
值电阻:R2=20欧、R3=5欧和R4=1欧中哪个替换R0,替换后,最大称量时,电流
表示数多大?
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