第23课时 电阻 欧姆定律 串并联电路
家庭电路
1.电阻
(1)电阻的概念和电阻的单位。电阻表示导体对电流的阻碍作用。导体的电阻越大,表示导体对电流的阻碍作用越__大____。电阻的单位是__欧姆____,简称__欧____,符号为__Ω____。
(2)决定导体电阻大小的因素。导体的电阻是导体本身的一种性质,它的大小取决于导体的__长度____、__横截面积____和__材料____,而与其两端所加的电压和通过的电流大小无关。
(3)滑动变阻器。
a.结构:滑动变阻器的结构示意图如图所示。
b.原理:通过改变滑动变阻器接入电路中的电阻丝的__长度____来改变接入电路的电阻的大小。
c.作用:通过改变滑动变阻器接入电路中的电阻来改变电路中的电流。
d.接线方法:滑动变阻器有四个接线柱,为了达到改变电阻的目的,接线时必须“__一上一下____”。接AB两个接线柱时电阻最大,为滑动变阻器上所标阻值;接CD两个接线柱电阻很小,几乎等于零;接AC或AD两个接线柱,电阻丝AP段接入电路,当P向左滑动时电阻减小,P向右滑动时电阻增大;接BC或BD两个接线柱,电阻丝PB段接入电路,当P向左滑动时电阻增大,P向右滑动时电阻减小。
e.使用注意事项:在闭合开关前应将滑片移到阻值__最大处____,目的是为了使电路中的电阻最大,电流最小,以达到保护电路的目的。
2.欧姆定律
(1)内容:导体内的电流,跟这段导体两端的电压成__正比____,跟这段导体的电阻成__反比____。数学表达式__I=____。
(2)使用欧姆定律公式的注意事项:
a.“同体性”:即__同一段____导体上的I、U、R。
b.“同时性”:即__同一时间____也就是电路在同一状态下的I、U、R。
c.“统一性”:即__单位____要统一,I、U、R的单位分别为安、伏和欧。
(3)应用欧姆定律解题时处理方法。
3.实验:用电压表和电流表测导体的电阻
(1)实验原理:__R=____,用电压表测导体两端电压U,用电流表测导体内的电流I,再根据公式__R=____求出电阻R。
(2)实验电路图请在右边画出。
(3)伏安法测电阻的注意点:
a.闭合开关前,滑动变阻器的阻值要达到__最大____。
b.多次测量后求出电阻的平均值,得到实验结果。多次测量求平均值可以__减小实验误差____。
4.串联电路与并联电路的特点
串联电路的特点:I=__I1=I2____,U=__U1+U2____,R=__R1+R2____。
并联电路的特点:I=__I1+I2____,U=__U1=U2____,1/R=__1/R1+1/R2____。
5.家庭电路
(1)常用电器有热水器、空调、电风扇、电视机、电冰箱、洗衣机等。
(2)家庭电路的组成:家庭电路由进户线、__电能表____、__闸刀开关____、熔断器、插座、开关和用电器组成。
家庭电路的各种用电器是__并联____的,控制各种用电器工作的开关必须与用电器__串联____。
(3)火线和零线、熔断器和保险丝的作用。
家庭电路由低压供电线路供电,其中一根电源引线是火线,另一根电源引线是零线。火线和零线之间有__220____V的电压,火线和大地之间也有220V的电压。正常情况下,零线和大地之间没有电压。
辨别火线和零线可用__测电笔____。测电笔由笔尖金属体、电阻、氖管、弹簧和笔尾金属体组成。用测电笔测试时,人体接触__笔尾____金属体,__笔尖____金属体接触被测导线,氖管发光的是__火____线,不发光的是__零____线。
家庭电路电流过大的原因:电路发生了__短路____或用电器的__功率过大____。
熔断器:在家庭电路中电流过大时,熔断器内的保险丝会自动__熔断____起保护电路的作用。保险丝不能拧得太紧又不能拧得太松,更不能用金属丝代替保险丝。
(4)安全用电原则。
安全电压是不高于__24V____的电压。
安全用电的原则:不接触__低压____带电体;不靠近__高压____带电体。
(5)要树立安全用电的意识。
【例1】 上《电流》一课时,老师用水的流量和水流来类比电量和电流。理想水渠交叉点上,单位时间内流入的总水量等于流出的总水量,同理,在电路的某连接处,流入的电流总和等于流出的电流总和。如图是某实验电路的一部分,电流表的示数为__________A,若通过导线ab电流为0.6A,请分析通过导线cd的电流大小及方向。
考查要求:本题考查电流表的使用、读数。理解串并联电路中的电流关系。考查对有多解问题的分析能力。
解题指导:由图示电流表可知,其量程为0~0.6A,分度值为0.02A,示数为0.46A;如果ab中电流由a流向b,电路如图所示:
Icd=0.6A+0.46A=1.06A,方向:从d到c;如果ab中电流由b流向a,电路图如图所示:
Icd=0.6A-0.46A=0.14A,方向:由c到d。
故答案为:0.46 导线cd的电流方向如从d到c,大小为1.06A。导线cd的电流方向如从c到d,大小为0.14A。
【例2】 实际测量中所使用的电流表是由小量程电流表改装而成的。图a中G是满偏电流(即小量程电流表允许通过的最大电流)Ig=3mA的电流表,其电阻Rg=10Ω,要把它改装为一个量程为3A的电流表(如图b),问:
(1)当通过小量程电流表的电流为满偏电流时,它两端的电压为多少?
(2)需要给它并联一个多大的电阻R0?(计算结果小数点后保留两位数字)
(3)设改装后的电流表的电阻为R,比较R与R0的大小关系,并简单地说明理由。
考查要求:熟练掌握串、并联电路知识及欧姆定律,利用信息分析解决新情景的问题。
解题指导:(1)已知小量程电流表的电阻和最大电流,利用公式U=IR得到两端电压。
(2)改装后Rg中的电流不变,电压不变,因Rg和R0并联,改装后的总电流就是Rg和R0的电流之和,R0的电压等于Rg的电压。由R=U/I可求出R0的阻值。
(3)根据并联电路总电阻与各分电阻的关系,分析比较可得R与R0的大小关系。
解:(1)两端的电压为U=IgRg=0.003A×10Ω=0.03V。
(2)两个电阻并联时,通过R0的电流为I0=I最大-Ig=3A-0.003A=2.997A,
R0==≈0.01Ω。
(3)电阻并联相当于增加了导体的横截面积,总电阻比最小的电阻都小,所以R小于R0,根据并联电路特点:R=。
由于R0远小于Rg,所以Rg+R0≈Rg,
所以R=≈R0。
答:(1)当通过小量程电流表的电流为满偏电流时,它两端的电压为0.03V。
(2)需要并联的电阻约0.01Ω。
(3)R与R0的阻值接近相同。
【例3】 如图甲所示,电源电压恒定,导体电阻的阻值不随温度的变化而变化。某同学把不同的定值电阻分别接入ab之间,得到ab两端的电压与接入电阻大小的关系如图乙所示。当ab间只接入电阻R1时,电压表的示数U1如图丙所示;当ab间只接入电阻R2时,电压表的示数为3.6伏,电阻R0所消耗的功率为2.43瓦。
(1)U1的示数是__________伏。
(2)请你将图丁中的电压表按甲电路图正确连接起来。
(3)根据图乙可得,电阻R1∶R2=__________。
(4)求电源电压及电阻R0的阻值。
考查要求:本题考查了串联电路的特点和欧姆定律、电功率公式的灵活运用,关键是根据图像确定电压表的量程和两电阻之间的关系,难点是根据电源的电压不变和电阻R0所消耗的功率求出电源电压及电阻的阻值。
解题指导:(1)先根据乙图结合R1与R2两端的电压关系确定电压表的量程,根据电压表的量程和分度值,读出U1的示数。
(2)根据电路图可知,电压表并联在R2两端测电压,注意正负接线柱的连接。
(3)由乙图可知道3.6V和6V对应的电阻关系,进一步求出电阻R1∶R2的值。
(4)根据欧姆定律求出ab间只接入电阻R1时和ab间只接入电阻R2时电路中的电流,根据欧姆定律和串联电路的电压特点结合电源的电压不变求出电源的电压;当ab间只接入电阻R2时,根据串联电路的电压特点求出电阻R0两端的电压,根据P=表示出R0所消耗的功率,即可求出其阻值。
答案:(1)6 (2)如图所示 (3)3∶1 (4)电源电压为9V,电阻R0的阻值为12Ω。
课件24张PPT。第23课时 电阻 欧姆定律 串并联电路 家庭电路1.电阻
(1)电阻的概念和电阻的单位。电阻表示导体对电流的阻碍作用。导体的电阻越大,表示导体对电流的阻碍作用越________。电阻的单位是__________,简称________,符号为________。
(2)决定导体电阻大小的因素。导体的电阻是导体本身的一种性质,它的大小取决于导体的__________、______________和__________,而与其两端所加的电压和通过的电流大小无关。大欧姆欧Ω长度横截面积材料(3)滑动变阻器。
a.结构:滑动变阻器的结构示意图如图所示。b.原理:通过改变滑动变阻器接入电路中的电阻丝的__________来改变接入电路的电阻的大小。
c.作用:通过改变滑动变阻器接入电路中的电阻来改变电路中的电流。长度d.接线方法:滑动变阻器有四个接线柱,为了达到改变电阻的目的,接线时必须“______________”。接AB两个接线柱时电阻最大,为滑动变阻器上所标阻值;接CD两个接线柱电阻很小,几乎等于零;接AC或AD两个接线柱,电阻丝AP段接入电路,当P向左滑动时电阻减小,P向右滑动时电阻增大;接BC或BD两个接线柱,电阻丝PB段接入电路,当P向左滑动时电阻增大,P向右滑动时电阻减小。
e.使用注意事项:在闭合开关前应将滑片移到阻值____________,目的是为了使电路中的电阻最大,电流最小,以达到保护电路的目的。一上一下最大处2.欧姆定律a.“同体性”:即____________导体上的I、U、R。
b.“同时性”:即______________也就是电路在同一状态下的I、U、R。
c.“统一性”:即__________要统一,I、U、R的单位分别为安、伏和欧。正比反比同一段同一时间单位(3)应用欧姆定律解题时处理方法。3.实验:用电压表和电流表测导体的电阻(2)实验电路图请在右边画出。
(3)伏安法测电阻的注意点:
a.闭合开关前,滑动变阻器的阻值要达到__________。最大b.多次测量后求出电阻的平均值,得到实验结果。多次测量求平均值可以___________________。减小实验误差4.串联电路与并联电路的特点
串联电路的特点:I=___________,U=______ _____,R=_________。
并联电路的特点:I=__________,U=_______ ______,1/R=______________。
5.家庭电路
(1)常用电器有热水器、空调、电风扇、电视机、电冰箱、洗衣机等。
(2)家庭电路的组成:家庭电路由进户线、________ ___、______________、熔断器、插座、开关和用电器组成。I1=I2U1+U2R1+R2I1+I2U1=U21/R1+1/R2电能表闸刀开关家庭电路的各种用电器是__________的,控制各种用电器工作的开关必须与用电器__________。
(3)火线和零线、熔断器和保险丝的作用。
家庭电路由低压供电线路供电,其中一根电源引线是火线,另一根电源引线是零线。火线和零线之间有________V的电压,火线和大地之间也有220V的电压。正常情况下,零线和大地之间没有电压。
辨别火线和零线可用____________。测电笔由笔尖金属体、电阻、氖管、弹簧和笔尾金属体组成。用测电笔测试时,人体接触__________金属体,__________金属体接触被测导线,氖管发光的是________线,不发光的是________线。并联串联220测电笔笔尾笔尖火零家庭电路电流过大的原因:电路发生了__________或用电器的______________。
熔断器:在家庭电路中电流过大时,熔断器内的保险丝会自动__________起保护电路的作用。保险丝不能拧得太紧又不能拧得太松,更不能用金属丝代替保险丝。
(4)安全用电原则。
安全电压是不高于________的电压。
安全用电的原则:不接触__________带电体;不靠近__________带电体。
(5)要树立安全用电的意识。短路功率过大熔断24V低压高压【例1】 上《电流》一课时,老师用水的流量和水流来类比电量和电流。理想水渠交叉点上,单位时间内流入的总水量等于流出的总水量,同理,在电路的某连接处,流入的电流总和等于流出的电流总和。如图是某实验电路的一部分,电流表的示数为__________A,若通过导线ab电流为0.6A,请分析通过导线cd的电流大小及方向。考查要求:本题考查电流表的使用、读数。理解串并联电路中的电流关系。考查对有多解问题的分析能力。解题指导:由图示电流表可知,其量程为0~0.6A,分度值为0.02A,示数为0.46A;如果ab中电流由a流向b,电路如图所示:Icd=0.6A+0.46A=1.06A,方向:从d到c;如果ab中电流由b流向a,电路图如图所示:Icd=0.6A-0.46A=0.14A,方向:由c到d。故答案为:0.46 导线cd的电流方向如从d到c,大小为1.06A。导线cd的电流方向如从c到d,大小为0.14A。【例2】 实际测量中所使用的电流表是由小量程电流表改装而成的。图a中G是满偏电流(即小量程电流表允许通过的最大电流)Ig=3mA的电流表,其电阻Rg=10Ω,要把它改装为一个量程为3A的电流表(如图b),问:(1)当通过小量程电流表的电流为满偏电流时,它两端的电压为多少?
(2)需要给它并联一个多大的电阻R0?(计算结果小数点后保留两位数字)
(3)设改装后的电流表的电阻为R,比较R与R0的大小关系,并简单地说明理由。
考查要求:熟练掌握串、并联电路知识及欧姆定律,利用信息分析解决新情景的问题。解题指导:(1)已知小量程电流表的电阻和最大电流,利用公式U=IR得到两端电压。
(2)改装后Rg中的电流不变,电压不变,因Rg和R0并联,改装后的总电流就是Rg和R0的电流之和,R0的电压等于Rg的电压。由R=U/I可求出R0的阻值。
(3)根据并联电路总电阻与各分电阻的关系,分析比较可得R与R0的大小关系。答:(1)当通过小量程电流表的电流为满偏电流时,它两端的电压为0.03V。
(2)需要并联的电阻约0.01Ω。
(3)R与R0的阻值接近相同。
【例3】 如图甲所示,电源电压恒定,导体电阻的阻值不随温度的变化而变化。某同学把不同的定值电阻分别接入ab之间,得到ab两端的电压与接入电阻大小的关系如图乙所示。当ab间只接入电阻R1时,电压表的示数U1如图丙所示;当ab间只接入电阻R2时,电压表的示数为3.6伏,电阻R0所消耗的功率为2.43瓦。(1)U1的示数是__________伏。
(2)请你将图丁中的电压表按甲电路图正确连接起来。
(3)根据图乙可得,电阻R1∶R2=__________。(4)求电源电压及电阻R0的阻值。
考查要求:本题考查了串联电路的特点和欧姆定律、电功率公式的灵活运用,关键是根据图像确定电压表的量程和两电阻之间的关系,难点是根据电源的电压不变和电阻R0所消耗的功率求出电源电压及电阻的阻值。解题指导:(1)先根据乙图结合R1与R2两端的电压关系确定电压表的量程,根据电压表的量程和分度值,读出U1的示数。(2)根据电路图可知,电压表并联在R2两端测电压,注意正负接线柱的连接。
(3)由乙图可知道3.6V和6V对应的电阻关系,进一步求出电阻R1∶R2的值。答案:(1)6 (2)如图所示 (3)3∶1 (4)电源电压为9V,电阻R0的阻值为12Ω。