电阻与变阻器
思考问题(1)
台灯和收音机是采用什么方法使其亮度和音量发生变化的?
变阻器:
能改变自身电阻值的电学仪器。
分类:
滑动变阻器
滑动变阻器、
电阻箱
电阻箱、
电位器
电位器
改变电池的节数可以改变灯泡的亮度,但亮度不能连续调,该怎么办?
要使灯泡的亮度连续可调,请你利用今天的器材来试试看,能否做到最简便呢?
(A)
(B)
当M向左移动时,接入电路中的镍铬合金丝长度变_____ ,电流表的示数变_____,灯的亮度_______。
短
大
变亮
(D)
(C)
当M向右移动时,接入电路中的镍铬合金丝长度变_______ ,电流表的示数_______,灯的亮度_______。
长
变小
变暗
思考问题(2)
这个实验中,引起电流变化的原因是什么?
用该实验来改变接入电路中的电阻有怎样的缺点呢?
一 、滑动变阻器:
1、构造:
表面涂有绝缘层的电阻丝
瓷管
金属滑片P
金属杆
支架
接线柱(4个)
2、简图(结构示意图):
3、电路符号:
P
P
该滑动变阻器允许通过的最大电流是2A
该滑动变阻器的最大阻值是50 Ω
4、铭牌上“2A 50Ω”的含义:
2A:
50Ω:
思考问题(3)
变阻器是根据什么原理制成的?在电路中的作用是什么?
5、变阻器的原理和作用
原理:通过改变接入电路中电阻丝的长度改变电阻
作用:
(1)保护电路中的各装置不被烧坏
(2)改变电路中电流的大小和用电器两段的电压大小
思考问题(4)
滑动变阻器有四个接线柱 ,但是连入电路中只要其中两个接线柱,那么如何连接呢?
A
B
C
D
连入电路
的接线柱 滑片向左滑 接入电路
中的示意图 接入电路
中的符号
接入电路的阻值变化 灯的亮度变化
A、D
A、C
B、D
B、C
A、B
C、D
AP、变小
变亮
AP、变小
变亮
BP、变大
变暗
BP、变大
变暗
AB、不变
不变
CD、不变
不变
A
B
D
C
P
√
√
×
×
A
B
C
D
E
√
F
√
下图中滑动变阻器的连接正确的是哪些?错误的是哪些
6、滑动变阻器的使用方法
(1)要串联在电路中
(2)一上一下搭配好,主要看下 面的接线柱。
(3)使用前应将滑片放在阻值最
大位置
(4)连入电路时特别注意滑动滑片P移动,电阻按要求怎样变化
二、(旋盘式)电阻箱
旋盘式变阻箱的读数
阻值:427欧
三、 电位器:
电位器
知识要点
1:滑动变阻器的结构、符号和结构示意图
2:滑动变阻器的原理和作用
3:变阻器的连接方法
4:变阻器的使用
5:电阻器及读数
6:电位器
小结
反馈练习(1)
某滑动变阻器的铭牌上标有“30欧、2安”的字样,它表示该滑动变阻器的( )为30欧,允许通过的 ( )为2安。
最大阻值
最大电流
反馈练习(2)
下图中表示出当C、A接入电路时,电流流过滑动变阻器的路径。
C
D
A
B
P
反馈练习(3)
当把图中滑动变阻器的滑片向左移动时,连入电路的电阻变( ),电路中的电流变( ),灯泡的亮度变( )。
A
B
C
D
P
小
大
亮
反馈练习(4)
A
B
C
D
P
用笔画线将开关S与滑动变阻器连接起来,要求滑片P向右移动时,电流表的示数变大。
以下四种接法中,接法错误,不起电阻作用,并造成电路中电流过大的是( );只起定值电阻作用,而不能改变电路中电流大小的( )。
A
B
C
D
D
B
反馈练习(5)
要使变阻器的滑片向右运动时电流表的读数减小,M、N应与变阻器上哪两个接线柱相连?有几种接法?z
M
N
A
B
C
D
P
反馈练习(6)
补充:关于滑动变阻器两种题型
题型1:已知连好的接线柱,并指明滑片P的移动方向,判定电路中的电流变化或灯泡亮暗变化
思路(解题方法):
(1)分析电路,根据所连接的接线柱(观察滑动变阻器中的电流)明确滑动变阻器连入电路的电阻丝为哪部分。
(2)按要求移动滑片P观察这部分电阻丝长度的变化,再确定滑动变阻器电阻变化情况
(3)再结合电路分析电路中电流变化情况及灯泡亮度变化情况。
补充:关于滑动变阻器两种题型
题型2:已知滑片P的移动方向,电路中电流变化情况,判定连入的接线柱。
思路(解题方法):
(1)根据按要求移动滑片P时电路中电流变化,确定滑动变阻器的电阻变化情况。
(2)根据判定出的滑动变阻器的电阻变化情况和滑片P的移动方向明确连入电路的电阻丝为哪一段
(3)再先确定下面哪个接线柱连入电路,最后上面任意确定一接线柱(有要求的除外)。
连入电路
的接线柱 滑片向左滑 接入电路
中的简图
(示意图) 接入电路
中的符号
接入电路的阻值变化 灯的亮度变化
A、D
A、C
B、D
B、C
A、B
C、D
滑动变阻器的连接
“伏安法”测电阻
1.理解伏安法测电阻的设计原理;
2.掌握伏安法测电阻的实验过程;
3.能规范科学地操作实验;
4.积极培养观察能力和动手操作能力;
5.培养创新精神和集体协作精神。
灯泡在不同明暗程度下的电阻一样吗?如何测量灯泡的电阻?
复 习
1.欧姆定律的内容:
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.欧姆定律的数学表达式:
I=
U
R
物理量 串联 并联
电流
电压
3.串并联电路中电流、电压的特点:
I总=I1=I2=…=In
I总=11+I2+…+In
U总=U1+U2+…+Un
U总=U1=U2=…=Un
比较
符号
连接
量程
最小刻度
4.电流表和电压表的使用
A
V
串联
并联
0~0.6A
0~3A
0 ~ 3V
0 ~15V
0.02A
0.1A
0.1V
0.5V
实验方案
根据欧姆定律I=U/R
得到R=U/I
需知道:
R两端的电压U
和通过R的电流I
用电压表测出
用电流表测出
要测量电阻R=?
实验电路图
伏安法测电阻实物图连接:
请用笔画线代替导线连接电路
你能否利用手中的学具应用伏安法测出定值电阻的电阻值?
友情提示:
连接实物电路时,应该注意的问题:
1.连接电路的过程中,开关应处于 状态。
2.闭合开关前,滑片应调到 处。
3.必须使电流分别从电压表和电流表的 接线柱流
入, 接线柱流出。
4.电压表和电流表都要选择合适的 。
断开
阻值最大
正
负
量程
1.移动滑动变阻器的滑片,观察:当电流表的示数变小时,电压表的示数怎样变化?当电流表示数变大时,电压表的示数又怎样变化?
现象:当电流表的示数变小时,电压表的示数也变小;当电流表示数变大时,电压表的示数也变大
P
右
R滑
R总
I
UX
分析电源电压保持不变,当滑片向右移动时,电流表和电压表的示数变化情况
P
分析:
分析电流表和电压表示数变化时应遵循的一般规律:
电阻
电流
电压
当电流表示数变小时,电压表示数反而变大
电路连接出现的问题:电压表并在了滑动变阻器的两端
R2 R总 I U1 U2=U-U1
分析:P
右
分析电源电压保持不变,当滑片向右移动时,电流表和电压表的示数变化情况
P
X
1.电流表应怎样连接?
电流表与被测电阻串联 电流表与被测电阻并联
2.电压表应怎样连接?
电压表与被测电阻串联 电压表与被测电阻并联
√
√
5.滑动变阻器应当怎样连接?
与被测电阻串联,并在开关闭合前将滑片滑到阻值最大的位置
与被测电阻串联,并在开关闭合前将滑片滑到阻值最小的位置
√
3.电流表和电压表在连接时极性上有什么要求?
负进正出 正进负出
√
4.实验时电源电压是3V, 未知电阻5~10Ω,滑动变阻器大约20Ω,那么电压表和电流表应怎样选择?
电压表0~15V;电流表0~3A 电压表0~3V;电流表0~0.6A
√
A.
B.
X
A.
X
B.
A.
X
B.
A.
X
B.
A.
B.
点击选项,判断正误
下面是测某未知电阻的电路图,请按要求完成。读出两表的示数:
电流表的示数是: ;电压表的示数是: ;算出
RX 的阻值为: 。
0.2A
2.6V
13Ω
欧姆定律
实验设计
实验操作
实验报告
分组讨论
智力迁移
依据
分析
总结
巩固
探索
验证
科学探究:欧姆定律
上节课我们学习了哪些内容?
1、电阻
2、电阻的影响因素
回顾
复习
1、导体的横截面积
2、导体的长度
3、导体的材料
3、控制变量法
4、滑动变阻器在电路中能起到什么作用?
知识预备
导 入
1.电压是形成电流的原因,改变电压是否会改变电流,电流会怎么改变呢?
2.电阻是导体对电流的阻碍作用,改变导体的电阻,电流又会怎么改变呢?
有关电流、电压、电阻的关系的问题,就是我们本节课要学习的内容。
前面我们学过:
观察思考
观察以下实验并思考。
电流与电压有关,电压降低,电流减小。
观察思考
观察以下实验并思考。
电流与电路的电阻有关,电路中电阻增大,电流减小。
从以上实验我们看到了:电路中的电流与电压和电阻有关。电路中的电流随电压的增大而增大,随电阻的增大而减小。
思考与拓展
探
究
过
程
﹖
电流同时受电压、电阻两个因素的影响,我们该用什么研究方法呢?
1.确定研究方法:
控制变量法
具体做法:
2.再控制电压一定,看电流与电阻的关系。
1. 控制电阻一定,看电流与电压的关系。
探
究
过
程
讨论
实验时要测量哪些物理量,如何设计电路图和记录数据的表格。
A
V
R
R/Ω U/V I/A
第一次 5Ω 0.5V
第二次 5Ω 1V
第三次 5Ω 1.5V
U/V R/Ω I/A
第一次 2V 10Ω
第二次 2V 15Ω
第三次 2V 20Ω
保持电阻不变
保持电压不变
探
究
过
程
实验步骤
1、按电路图选择实验器材。
3、检查电路是否正确,试触后再闭合开关;
4、读出电流表和电压表的示数,记录在表格中。
5、移动变阻器滑片,记录多组数据;
6、观察数据,得出结论;
8、关闭电源,整理好仪器。分析评估数据,讨论得出结论
2、按电路图连接电路。(注意:连接电路前先断开开关,并将滑动变阻器滑片移到最大值处,电流表和电压表要选择合适的量程和正确的接线柱)
7、改变电路中的电阻,研究电流与电阻的关系。
总
结
结
论
电流与电压、电阻的关系:
一、保持电阻不变时,电流与电压成正比。
二、保持电压不变时,电流与电阻成反比。
欧
姆
定
律
欧姆定律:一段导体中的电流,跟这段导体两端的电压成正比,跟这段导体的电阻成反比。
欧姆定律的公式形式:
I
=
U
___
R
注意:
2.公式中各物理量的对应性
1.公式中单位的统一性
3.公式的扩展性
公式的对应性
欧
姆
定
律
U 、R、I必须对应的是同一段电路(同一个元件)同一状态的电压、电阻、电流。例如:
R
U
I
×
R灯
U灯
I灯
欧
姆
定
律
公式的扩展性
I
=
___
R
U
U=IR
主要用于已知电压和电流求电阻.
__
R
=
I
U
主要用于已知电流和电阻求电压.
拓展:能否说电压与电流成正比呢?
拓展:能否说电阻与电压成正比,与电流成反比呢?
实战练习
例1:某同学用一只电流表与灯泡串联,测得灯泡正常发光时的电流是0.28A,再用电压表测得灯泡两端的电压是220V,试计算灯丝正常发光时的电阻?
解析:据题意得电路示意图如右图
已知:U=220V,I=0.28A
求:R.
解:根据欧姆定律的变形公式得
R
=
_
I
U
=
220V
0.28A
=
答:灯丝正常发光时的电阻值是
实战练习
例2:一只阻值为 的电阻,接在15V的电源上时,流过的电流为_____A;若电源电压变为10V,电阻的阻值为______,流过电阻的电流为_____A.
0.15
0.1
I=U/R=15/100=0.15
电阻是导体本身所具有的性质,与电压,电流无关
I=U/R=10/100=0.1
例3:下列说法中正确的是:( )
A.导体两端的电压越大,导体的电阻就越大。
B.导体中通过的电流越大,导体的电阻就越小
C.在电压一定时,通过导体的电流越小,导体的电阻就越大。
D.以上说法均不对。
C
实战练习
扩展练习
例4:电阻R1和R2的电流随其两端电压变化的I-U图线如下图所示,则依图可以判定( )
R1>R2
R1R1=R2
无法比较
0
U
R1
R2
I
B
我们学到 了什么
知识点一:电流与电压、电阻的关系及其探 究方法
知识点二:欧姆定律:一段导体中的电流,跟这段导体俩端的电压成正比,跟这段导体的电阻成反比。即:
I
=
___
R
U
家庭用电
家庭电路
家庭电路
开关
插座
用电器
家 庭 电 路 的 组 成
电能表
进户线
闸刀开关
保险盒
家庭电路一般由供电线路、电度表、闸刀开关、保险盒、插座、各用电器和开关等几部分构成的。
一、家庭电路组成
1、 供电线路
二、各组成部分的作用
家庭电路的电源线有两条:
火线
零线
U=220V
U=220V
U=0 V
地面
火线和零线
地线
家庭电路
1.进户线:连接户外的供电电路的电线,通常有两根,一根是火线,一根是零线.火线和零线之间的电压是220V
2.地线不与外边进户线相接,而是连接在住宅楼埋入大地的接地导体上
3.家庭电路使用的电压为220V(我国的)
4.家庭电路是交流电
2、 电能表
二、各组成部分的作用
实验探究
用测电笔辨别火线和零线
测电笔
1.测电笔的原理:
火线与人所站的大地之间存在电压,而大电阻和氖管的电阻比人体电阻大很多,所以大部分电压加在了大电阻和氖管上,使氖管发光 .
2.测电笔的作用:
用来区分火线、零线
测电笔
二、各组成部分的作用
作用:辨别火线和零线
使用方法:笔尖金属体接触导体,手一定接触笔尾金属体
但千万不能接触笔尖金属体
测电笔的构造 :
由金属笔尖、大电阻、氖管和笔尾金属体依次相连而成 .
测电笔的使用:
用手捏住笔尾金属体,将笔尖接触进户线,若碰到的是火线,则氖管发光。若笔尖接触的是零线,氖管就不会发光。
交流与讨论
1、测电笔中的电阻器是一个阻值在1MΩ以上的高阻值电阻,为什么要串联这个高阻值电阻?请你估算一下,用测电笔测试220V的电路时,通过人体的电流有多大?
2、测电笔接触零线时,氖管为什么不会发光?
3、在用测电笔辨别火线、零线时,为什么不能让手碰到笔尖的金属体?
3、闸刀开关和保险丝
二、各组成部分的作用
熔断器:内装熔丝(低熔点的铅锑合金丝)
符号:
当电路中电流过大(超过规定值)时,自动切断电路
起保险作用。选用:熔丝越粗,熔断电流越大
(决不可用铜丝或铁丝代替熔丝)
电路中电流过大的原因
(注意和电阻的区别)
⑴发生短路;⑵用电器总功率过大。
家庭电路的总开关是
想一想
它在电路中的作用是什么?
在实际生活中,闸刀开关经常和 是合装的。
1.保险丝的材料及特点
闸刀开关
控制整个家庭电路的通断。
保险丝
在电路中电流过大时,自动熔断,对电路起到保护作用。
铅锑合金:电阻率较大,而熔点较低。
2.保险丝的作用
断路器(取代闸刀开关和熔断器):当电路过载或短路时自动断开电路(跳闸),起保护作用。
(断路器一般连接在火线上)
电 灯
电灯主要包括白炽灯、荧光灯、高压气灯。
电灯为什么会发光呢?
因为灯泡内的钨丝通电后发热,灯丝达到2000℃左右,达到白炽状态,于是灯丝发出明亮的白光。
足球场一般用高压钠灯
高压钠灯亮度大,耗能小。可用在道路、港口、矿山的照明
白炽灯
节能灯
常见的电灯
电灯
1、白炽灯泡:
原理:灯泡内的细钨丝通电后发热,灯丝温度高达2000摄氏度左右,达到白炽状态,于是灯丝发出明亮的白光。
2、日光灯:
原理:
4、灯座和灯
二、各组成部分的作用
卡口式
螺丝口式
火线
零线
火线
零线
火线
零线
火线和零线可以任意连接
零线
火线
火线和零线决不可以接错
科学探究
火线
零线
螺口灯泡的螺旋一定要接在零线上
连接方法:
火线
零线
讨论:
你仔细观察过电灯泡吗?
串联
5、插座和接地
二、各组成部分的作用
可以接上各种用电器,非常方便灵活,
想一想
插座
1.插座上的各个用电器是什么连接关系?
并联
2.插座上的两根接线是哪两根线的延伸?
零线和火线
3.三孔插座的第三根线接在哪里?有何作用?
接地;
防止触电
三线插头
插座和插头:
插座中三孔分别接:
火线(L)、零线(N)、地线(E)
插头分别接:用电器两端,
中间插片接用电器金属外壳。
插座
插头
E
L
N
左零右火中接地
三线插孔
1、家庭电路中的三孔插座中的一个孔就是接地线。
2、国家规定:带有金属外壳的家用电器,其金属外壳必须接地,你知道为什么吗?
如果家用电器内部火线绝缘皮破损或失去绝缘性能,就可能造成火线与外壳接通,这样外壳带了电,人体接触外壳就会发生触电事故。我们把外壳用导线接地,即使外壳带了电,也会从接地导线流走,人体接触外壳就没有危险了。
火线
零线
触电事故
家庭电路中的触电事故都是人体直接或间接接触火线引起的。
单线触电
双线触电
低压触电
U
高压触电的两种形式
高压电弧触电
跨步电压触电
注意安全用电
注意安全用电
注意安全用电
1、日常所说的触电,是指一定强度的电流流过人体所引起的伤害事故。实验表明,当1mA左右的电流通过人体时,会使人产生麻的感觉,超过10mA的交变电流就能使人感到巨痛,甚至神经麻痹,呼吸困难,有生命危险;电流达到100mA时,3s就可使人窒息,心脏停止跳动。触电是对人的生命的一种威胁。
2、不高于36V的电压才是安全电压
3、家庭电路中的触电事故,都是人体直接或间接接触火线引起的。
安全用电原则
1.电器设备安装要符合技术要求.
2.不接触高于36V的带电体.
3.不靠近高压带电体.
4.不弄湿用电器.
5.不损坏电器设备中的绝缘体.
如何避免家庭电路中触电
如何避免家庭电路中触电
1.开关接在火线上,避免打开开关时使零线与接地点断开.
2.安装螺口灯的灯口时,火线接中心、零线接外皮.
3.室内电线不要与其它金属导体接触,不在电线上晾衣物、挂物品.电线有老化与破损时,要及时修复.
4.电器该接地的地方一定要按要求接地.
5.不用湿手扳开关、换灯泡,插、拔插头.
6.不站在潮湿的桌椅上接触火线.
7.接触电线前,先把总电闸打开,在不得不带电操作时,要注意与地绝缘,先用测电笔检测接触处是否与火线连通,并尽可能单手操作.
如何避免家庭电路中触电
1、首先,切断电源,或用干燥的木棍将电线挑开,迅速使被触电的人脱离电源(千万不能直接去接触被触电的人)。
2、如果触电人严重时需要进行人工呼吸。
3、送医院。
4、发生火灾时也要先切断电源,绝不要带电泼水救火
触电急救
该怎么办呢?
这种方法可以吗?
1.应当赶快切断电源,或者用干燥的木棍、竹竿将电线跳开,使被触电的人迅速脱离电源。
2.必要时进行人工呼吸,同时打120通知医务人员抢救。
不能直接去碰触电的人
否则施救者也会触电
当然,在雷雨天,强大的电流也会------所以象“室外天线”等一定要装设避雷装置,确保安全。
雷击
注意防雷!!
要点归纳
1.如何防止触电,保证安全用电呢?
(1)家庭电路的安装应当符合安全用电的要求;
(2)要注意不要弄湿用电器;
(3)保护好用电器的绝缘体,不使它的火线裸露;
(4)对于有金属外壳的家用电器,其外壳要接地;
(5)在户外,不要靠近高压带电体。
2.安全用电的原则:
(1)不接触低压带电体;
(2)不靠近高压带电体。
电阻的串联和并联
【体验】观察电流表示数,寻找电阻关系
活动:把几个不同的电阻接入如图所示的电路,观察电流表的示数变化
活动1:把10Ω和15Ω的电阻串联接入电路,观察电流表的示数。
活动2:把一个25Ω的电阻单独接入同一电路,观察电流表的示数。
活动3:把10Ω和15Ω的电阻并联接入电路,观察电流表的示数。
活动4:把一个6Ω的电阻单独接入同一电路,观察电流表的示数。
(1)对比活动1和活动2,两次电流表的示数 。故25Ω的电阻对电路的效果与将10Ω和15Ω的电阻串联的效果 。
(2)对比活动3和活动4,两次电流表的示数 。故6Ω的电阻对电路的效果与将10Ω和15Ω的电阻并联的效果 。
提示:(1)相等 相同
(2)相等 相同
1.串联电路的电阻关系是什么?
2.并联电路的电阻关系是什么?
探究1 串联电路的电阻关系
1.猜想与假设:通过对比“活动1”与“活动2”,可知串联电路的两个电阻的 与一个电阻的作用效果相当。
参考答案:和
2.知识回顾:串联电路中电流和电压的关系
(1)电流关系:_______________________________________。
(2)电压关系:_______________________________________。
参考答案:(1)串联电路中各处电流相等 (2)串联电路中各串联电阻两端的电压之和等于总电压
3.推导过程:
(1)结合电路图中所标示的物理量,由欧姆定律可知:
U1= ,U2= 。
(2)用R表示R1和R2的等效电阻,则U= 。
(3)把以上三式代入串联电路电压关系中可得
IR= + ,故R= 。
(4)可得结论:
两个串联电阻的总电阻等于 。
参考答案:(1)I1R1 I2R2 (2)IR
(3)I1R1 I2R2 R1+R2 (4)各分电阻之和
探究2 并联电路的电阻关系
1.猜想与假设:通过对比“活动3”与“活动4”,可知并联电路的两个电阻的等效电阻比每一个分电阻都 。
提示:对比并联电路的分电阻与等效电阻的大小可进行判定。
参考答案:小
2.知识回顾:并联电路中,电流和电压的关系
(1)电流关系:_______________________________________。
(2)电压关系:_______________________________________。
参考答案:(1)总电流等于各支路电流之和
(2)并联支路电压相等,都等于电源电压
3.推导过程:
(1)结合电路图中所标示的物理量,由欧姆定律可知:
I1= ,I2= 。
(2)用R表示R1和R2的等效电阻,则I= 。
(3)把以上三式代入并联电路电流关系中可得
=________+_______,则 =_________
(4)可得结论:两个并联电阻的总电阻的倒数等于___________。
提示:结合欧姆定律和电路图的物理量表示,可得每一部分的
电流表达式,利用等效替代法可得电流的关系式,进而推导出
电阻的关系式。
参考答案:
(4)两个分电阻的倒数之和
4.交流与评估:
(1)为什么两个串联电阻的总电阻大于其中任何一个串联电阻?
提示:由于导体的电阻和导体的长度有关,在导体材料和横截面积一定时,导体越长电阻越大,如图所示。两个电阻串联后相当于增加了导体的长度,因此总电阻比各个分电阻都大。
参考答案:电阻串联后相当于增加了导体的长度,所以串联后的总电阻大于任何一个串联电阻。
(2)为什么并联后的总电阻小于任何一个并联电阻?
提示:导体的电阻和导体的横截面积有关,导体的横截面积越
大,电阻越小。几个电阻并联后相当于增加了导体的横截面
积,总电阻应当比各个分电阻小些。或由
可知, …所以R路的等效电阻比每个并联电阻都小。
参考答案:电阻并联后,相当于增加了导体的横截面积,所以
并联后的总电阻小于任何一个并联电阻。
(3)为什么用电器与导线(其电阻几乎为零)并联会短路?会导致什么后果?
参考答案:在电路中,把一段导线并联在用电器两端,导线的电阻几乎为零,由欧姆定律可知导线中电流极大,导致没有电流通过用电器,造成用电器短路。 可能烧坏导线和电源。
1.对电路中的电流而言,电阻R产生的效果与两个电阻R1、R2产
生的效果_____,我们把电阻R叫做R1、R2的总电阻。
相同
2.电阻的串联:
(1)特点:串联电路的总电阻的阻值比任何一个分电阻的阻值都
大,并且等于各串联电阻_____。
(2)表达式:_______。
(3)实质:几个电阻串联,相当于增加了导体的_____,所以串联
的电阻越多,总电阻_____。
之和
R=R1+R2
长度
越大
3.电阻的并联:
(1)特点:并联后总电阻的阻值比任何一个分电阻的阻值都小,
并且两个并联电阻的总电阻的倒数等于两个并联电阻的_____
_____。
(2)表达式:____________,即R=________。
(3)实质:几个电阻并联,相当于增加了导体的_________,所
以并联的电阻越多,总电阻_____。
之和
横截面积
越小
倒数
【拓展延伸】电阻的变化规律
串联电路:
(1)串联电路中,串联的电阻越多,电阻越大。
(2)串联电路中,串联的电阻数量一定,某一电阻增大,总电阻会随之增大。
并联电路:
(1)并联电路中,并联的电阻越多,电阻越小。
(2)并联电路中,并联的电阻数量一定,某一电阻增大,总电阻会随之增大。
考点1 串联电路电阻关系的应用
【典例1】如图所示,电源电压U=6 V,电阻R1=4Ω,R2=6Ω,开关
S闭合。求:
(1)电路总电阻多大?
(2)电路中电流多大?
(3)电阻R1、R2两端的电压之比
多大?
【思路导引】解题思路如下:
【精讲精析】(1)因为R1和R2串联,所以电路总电阻
R=R1+R2=4 Ω+6 Ω=10 Ω
(2)电路的总电压是6 V,所以电路中电流是
(3)因为U1=IR1=0.6 A×4 Ω=2.4 V
U2=IR2=0.6 A×6 Ω=3.6 V
所以
答案:(1)10 Ω (2)0.6 A (3)2∶3
【方法归纳】串联电路中电压与电阻的关系
(1)内容:串联电路中,各电阻两端的电压与其电阻成正比。
(2)公式:
考点2 并联电路电阻关系的应用
【典例2】在如图电路中,R1=10Ω,
R2=20Ω,闭合开关后,电流表的示数
为0.3 A。
(1)电阻R1两端的电压是多少?
(2)干路中的总电流是多少?
(3)两支路的电流之比是多少?
【思路导引】解题思路如下:
【精讲精析】(1)U=U1=U2=I1R1=0.3 A×10 Ω=3 V
(2)并联的总电阻
R总=
所以I=
(3)因为
所以
即两支路的电流之比是2∶1。
答案:(1)3 V (2)0.45 A (3)2∶1
【方法归纳】并联电路中电流与电阻的关系
(1)内容:在并联电路中,各支路电流与其电阻成反比。
(2)公式:
1.关于串、并联电路,下列说法正确的是
( )
A.串联电路电流处处相等
B.串联电路总电阻的倒数等于各电阻倒数之和
C.并联电路各支路电流总相等
D.并联电路的总电阻等于各支路电阻之和
【解析】选A。本题考查串、并联电路电流和电阻的关系。串联电路的总电阻等于各部分电阻之和;并联电路干路电流等于各支路电流之和;并联电路的总电阻的倒数等于各支路电阻倒数之和。故选A。
2.两定值电阻R1、R2,已知R1>R2。在如图所
示电路中,总电阻由大到小排列正确的是( )
A.甲>乙>丙>丁 B.乙>丙>丁>甲
C.丙>甲>乙>丁 D.丁>甲>乙>丙
【解析】选C。本题考查串、并联电路中电阻关系。因为两电阻并联时阻值最小,串联时阻值最大,且R1>R2,所以电路的总电阻由大到小的顺序是R串>R1>R2>R并,即丙>甲>乙>丁。故选C。
3.有两个电阻,其中R1=10Ω,R2=15Ω,将它
们并联后的总电阻是( )
A.25Ω B.5Ω
C.6Ω D.12Ω
【解析】选C。本题考查了并联电路电阻关系。并联电路总电
阻的倒数等于各并联电阻的倒数之和,即
,故R=6 Ω。
4.下列几组电阻并联后,等效电阻最小的一组是( )
A.30Ω和15Ω B.20Ω和25Ω
C.10Ω和35Ω D.5Ω和40Ω
【解析】选D。本题考查了并联电路电阻关系。并联后的总电阻小于任何一个被并联的电阻值。在这几组电阻中,D组中5Ω电阻最小,所以D组电阻并联后,等效阻值最小。
5.如图所示,已知R1与R2两端所加电压为24 V。如果R1=80Ω,开关闭合后,R2中的电流为0.2 A,则R2= Ω,干路中电流I= A。再给R1、R2并联一个200Ω的电阻,电路中的总电阻会变 (选填“大”或“小”)。
【解析】根据欧姆定律变形公式可以求出电阻R2的阻值:
R2= =120 Ω,通过电阻R1的电流I1=
=0.3 A,则干路电流I=I1+I2=0.3 A+0.2 A=0.5 A。并联一个
电阻相当于增大导体的横截面积,总电阻变小。
答案:120 0.5 小
6.如图所示的电路中,R1=6Ω,R2=12Ω,电流表示数为0.4A。则A、B两端的电压为 V。
【解析】本题主要考查了并联电路电阻关系。题图中R1、R2并
联,则电路中的总电阻R= =4 Ω,根据欧姆
定律可得A、B两端的电压U=IR=0.4 A×4 Ω=1.6 V。
答案:1.6
找找你容易错在哪里?
将电阻R1和R2串联在电源两端,测得总电阻为50Ω,R1两端电压
为6 V,R2两端电压为4 V,则R1等于多少欧?
【学生自答】
因为I=
所以R1=
【教师点评】
①审题确定电路结构。
②注意各物理量应用时,必须满足同体性。
【正确答案】
由两电阻串联可知,
U=U1+U2=6 V+4 V=10 V
所以I=
所以R1=