三、串、并联电路中的电阻关系
教学目标
1.经历推导串并联电路中的电阻关系的过程,掌握串并联电路中电阻的关系。
2.在推导串并联电路中的电阻的关系时,体会等效替代的思想方法。
3.体会物理学的统一性、整体性。
教学重难点
教学重点
串并联电路中的电阻的关系
教学难点
并联电路的电阻的关系
教学过程
新课引入
教师活动:讲解等效电阻的概念。
在图甲所示的电路中,将电阻R1、R2接到电压为U的电路两端,电路中的电流是I。用一个电阻R替换这两个电阻,仍接到这个电压为U的电路中,如果电路中的电流仍然是I,那么对电路中的电流而言,这个电阻R产生的效果与原来两个电阻R1和R2产生的效果相同,在这种情况下我们把电阻R叫做R1和R2的等效电阻。
教师设问:R、R1、R2的存在着什么样的关系呢?
讲授新课
一、串联电路中的电阻关系
设R1、R2两端的电压分别为U1、U2,于是有
U=U1+U2
根据欧姆定律,对于R1、R2的等效电阻R、R1、R2分别有
U=IR
U1=I1R1
U2=I2R2
联立以上各式,有
IR=
I1R1+
I2R2
又
I=I1=I2
从而,有
R=R1+R2
由此可以得:串联电路中,等效电阻等千各串联电阻之和。
二、并联电路中的电阻关系
设通过R1、R2的电流分别为I1、I2,于是由并联电路中电流的关系有
I=I1+I2
根据欧姆定律,对于R1、R2的等效电阻R、R1、R2分别有
U=IR
U1=I1R1
U2=I2R2
联立以上各式,有
又
U=U1=U2
从而,有
由此可得:并联电路中,等效电阻的倒数等于各并联电阻的倒数之和。
典题剖析
例1
把n个阻值相等的定值电阻串联时,总阻值为R1;如果把它们并联时,总阻值为R2。则R1:R2等于(
)
A.n2
B.n
C.
D.
分析:n个阻值相同的电阻串联时总电阻为nR,n个阻值相同的电阻并联时总电阻为R/n,据此求出两电阻串联和并联时总电阻的比值。
解析:设每一个电阻的阻值为R,n个阻值相同的电阻串联,总电阻
R1=nR
n个阻值相同的电阻并联,总电阻
联立以上两式得
R1:R2=n2
例2把一根粗细均匀的电阻丝弯成等边三角形ABC,如图,D为AB边的中点,如果CD两点间的电阻值为9欧姆,则AB两点间的电阻值为(
)
A.4欧姆
B.8欧姆
C.12欧姆
D.36欧姆
分析:设总电阻为R,则当接CD时,为DAC与DBC并联,则由并联电路的规律可求得R的阻值;而当接AB时电阻为ACB与ADB并联,则可求得AB两点间的电阻值。
解析:设三角形每条边的电阻为R,则接CD时,为DAC与DBC并联,故其两端电阻为
代入数值解得总电阻R=12
Ω。
则将AB接入电路时,为ACB与ADB并联,ACB的电阻为24
Ω;ADB的电阻为12
Ω,则总电阻
故本题选B。
课堂小结(共14张PPT)
三、串、并联电路中的电阻关系
第十二章
欧姆定律
引入新课
引入新课
电源为U,电流为I
用R替代R1、R2
R是R1、R2的等效电阻
电流仍为I
电源为U,电流为I
用R替代R1、R2
引入新课
R、R1、R2的存在着什么样的关系?
内容讲解
一、串联电路中的电阻关系
设R1、R2两端的电压分别为U1、U2,于是有
U=U1+U2
根据欧姆定律,对于R1、R2的等效电阻R、R1、R2分别有
U=IR
U1=I1R1
U2=I2R2
联立以上各式,有
IR=
I1R1+
I2R2
又
I=I1=I2
从而,有
R=R1+R2
二、并联电路中的电阻关系
设通过R1、R2的电流分别为I1、I2,于是由并联电路中电流的关系有
I=I1+I2
根据欧姆定律,对于R1、R2的等效电阻R、R1、R2分别有
U=IR
U1=I1R1
U2=I2R2
联立以上各式,有
又
U=U1=U2
从而,有
典题剖析
典题剖析
例1
把n个阻值相等的定值电阻串联时,总阻值为R1;如果把它们并联时,总阻值为R2。则R1:R2等于(
)
A.
n2
B.
n
C.
D.
解析:设每一个电阻的阻值为R,n个阻值相同的电阻串联,总电阻
R1=nR
n个阻值相同的电阻并联,总电阻
联立以上两式得
R1:R2=n2
典题剖析
例2
把一根粗细均匀的电阻丝弯成等边三角形ABC,如图,D为AB边的中点,如果CD两点间的电阻值为9欧姆,则AB两点间的电阻值为(
)
A.4欧姆
B.8欧姆
C.12欧姆
D.36欧姆
解析:设三角形每条边的电阻为R,则接CD时,为DAC与DBC并联,故其两端电阻为
代入数值解得总电阻R=12
Ω。
典题剖析
例2
把一根粗细均匀的电阻丝弯成等边三角形ABC,如图,D为AB边的中点,如果CD两点间的电阻值为9欧姆,则AB两点间的电阻值为(
)
A.4欧姆
B.8欧姆
C.12欧姆
D.36欧姆
则将AB接入电路时,为ACB与ADB并联,ACB的电阻为24
Ω;ADB的电阻为12
Ω,则总电阻
故本题选B。
课堂小结
课堂小结