(共30张PPT)
§4.7
电路分析与应用
串联电路:
一、串联电路特点
U
=
U1
+
U2
I
=
I1
=
I2
用电器逐个顺次连接成一条回路,各元件相互影响。
电流特点:
电流处处相等
电压特点:
总电压等于各用电器两端电压之和
R
=
R1
+
R2
电阻特点:
总电阻等于各用电器电阻之和
+
=
电阻串联实质相当于增加了导体的
,在
和
一定时,
越大,电阻越大。所以总电阻比任何一个电阻都
。
长度
材料
横截面积
长度
大
例1:把5Ω的电阻R1和15Ω的电阻R2串联接在电压是6V的电源上。这个串联电路中的电流是多少?
R1两端的电压是多少?
R1=5Ω
R2=15Ω
U=6V
I=?
U1=?
例2:一个小灯泡正常发光时两端的电压是2.5V,通过的电流为0.2A。现用一个电压为4.5V的电源对其供电,为了使小灯泡能正常发光,需要串联还是并联一个多大的电阻?
知识拓展
——
串联分压
R1
R2
I
U1
U2
U
串联电路的分压规律:
串联电路中,电压的分配与电阻成正比。电阻越大分到的电压越大。
注意:两电阻串联,保持一个电阻不变,另一电阻增大,则增大的电阻分到的电压也增大,而另一电阻两端的电压必减小。
例3:将两个电阻值分别为10Ω与20Ω的电阻R1与R2串联接在电源上,已知R1两端的电压为4V,则R2两端的电压为多少?
有没有更简单的方法呢?
R1=10Ω
R2=20Ω
U1=4V
U2=?
【练习】
1.
电阻之比为1:2的两灯串联,则通过灯的电流之比和灯两端的电压之比分别为(
)
A.1:2
1:2
B.1:1
1:2
C.1:1
1:1
D.1:2
1:1
2.
串联在某一电路中的两个电阻,其电阻R1=3R2,则
U1=
U2
,U1=
U总。
3
3/4
B
3.
铭牌上标有“6V、10?”的电铃,要
联一个
?的电阻,才能使它在9V的电压下正常工作。
4.
一个“5Ω;
0.5A”的电阻要接到2节新的干电池的两端,应
联一个最小阻值是
Ω的电阻。
5.
R1=12Ω,将它与R2串联后接到8V的电源上,已知R2两端的电压是2V。求R2的阻值。
串
1
5
串
4Ω
电流特点:
U总=U1=U2
I总
=I1
+
I2
并联电路干路中的电流等于各支路中的电流之和。
各支路两端的电压相等,且等于总电压。
电压特点:
二、并联电路特点
并联电路:
用电器并列连接成多条回路,各支路独立工作。
R总=
R1·R2
R1+R2
电阻特点:
总电阻的倒数等于各并联电阻的倒数之和
+
=
电阻并联实质相当于增加了导体的
,在
和
一定时,
越大,电阻越小。所以总电阻比任何一个电阻都
。
长度
材料
横截面积
小
横截面积
例1:两个电阻并联,若其中一个电阻增大,则总电阻
;若电路中多一条支路,则总电阻
。
增大
减小
注意:电路中并联的用电器越多,电源的输出(干路)电流会越大,可能会因电源超出负载而损坏电源,或因导线过热而发生火灾。
例2:将5Ω的电阻
R1和20Ω的电阻R2并联接在电源上,已知干路电流
I=2A,则通过两个电阻的电流分别是多少?当开关S断开时,I1有无变化?
R1=5Ω
R2=20Ω
S
I1=?
I=2A
I2=?
例3:一个电阻为100Ω的线圈,允许通过的最大电流为0.1A。现把该线圈接在一个电流恒定为0.6A的电路中,需要在线圈两端串联还是并联一个多大的电阻才能保证线圈安全工作?
知识拓展
——
并联分流
并联电路中,电流的分配与电阻成反比。
电阻越大分到的电流越小。
注意:两电阻并联,保持一个电阻不变,另一电阻增大,则增大的电阻分到的电流会减小,而另一电阻分到的电流不变,则总电流减小。
R1
R2
U
I2
I
并联电路的分流规律:
比较
串联电路
并联电路
电路图
电流(I)
电压(U)
电阻(R)
电流电压的分配关系
I
I1
I2
I
I1
I2
U=U1=U2
I=I1+I2
U=U1+U2
I=I1=I2
R
=
R1
+
R2
U1
U2
=
R2
R1
I1
I2
=
R1
R2
例1:如图所示的电路中,当滑动变阻器的滑片P向右滑动时,
电流表的示数
;
电压表V1的示数将
;
电压表V2的示数将
。
减小
减小
增大
【经典例题】
例2:如图所示电路中,R1=2R2。当开关S1闭合,S2断开时,电流表示数为1A,电压表示数为10V,则当S2也闭合后,两表的示数分别为多少?
当S2闭合后,电路R2
被短接,电路只有R1;
电流表示数为1.5A;电压表示数为15V。
当S1闭合、S2断开时,R1与R2串联;
例3:如图所示电路,电源电压为10V不变,电阻R1为10Ω,滑动变阻器R2的最大阻值为30Ω,当滑片P从最左端移到最右端时,求电压表和电流表的示数变化范围。
当P在最右端时,R2=20Ω,R1与R2串联;
电压表示数变化范围为:
电流表示数变化范围为:
当P在最左端时,R2=0,电路中只有R1;
电压表示数为电源电压10V;
1.
有材料制成的甲、乙两个电阻,甲的长度是乙的2倍,乙的横截面积是甲的2倍,将它们串联起来接到电压一定的电路上,则流过它们的电流大小应是(
)
A.I甲>I乙
B.I甲=I乙
C.I甲D.都有可能
B
【练习】
2.
两个电阻串联接在某一电源上时,它们两端的电压之比是3:5,而它们并联接到同一电源两端时,通过它们的电流强度之比(
)
A.3:5
B.8:3
C.5:3
D.5:8
C
3.
图为甲、乙两个电阻的电流随电压变化的图象,下列说法正确的是( )
A.甲电阻的阻值比乙电阻的阻值大
B.将甲、乙串联在电路中,
甲两端的电压大
C.将甲、乙串联在电路中,
通过甲的电流大
D.将甲、乙并联在电路中,
通过甲的电流大
D
甲
乙
I
U
0
4.
如图所示电路中,当滑动变阻器滑片P向左移动时,电压表V与电流表A的读数将是(
)
A.A表读数增大,V表读数减小
B.A表读数增大,V表读数也增大
C.A、V表读数均不变
D.A表读数变大,
V表读数不变
D
5.
如图所示,电源电压不变,K由断开到闭合,下面判断错误的是(
)
A.总电阻减小
B.通过电源的电流增大
C.通过R1的电流增大
D.通过R1的电流不变
C
6.
某同学在做“用电流表测电流”的实验中,所用电路如图甲所示,按电路图正确连接电路并接通开关S后,电流表A1、A2的示数如图乙,则A1读数是
A;A2的读数是
A;那么R1:R2=
。
0.5
1.6
5:11
7.
在某一温度下,两个电路元件A和B中的电流与两端电压的关系如图所示。
(1)由图可知,元件
中的电流与它两端的电压之间的关系一定遵循欧姆定律。
(2)将A和B并联后接在电压为1.5V的电源两端,则通过A和B的总电流为
。
(3)由图可知,A元件的电阻随电压增大而
。
B
0.5A
减小
8.
如图为超载测试仪的简图。分析其电路可知:当汽车驶入测试仪路面面板时,下方的弹簧被压缩,推动滑片向下运动,会使电流表示数 ;其中电阻R2的作用是
。
若电源电压12V,R1最大阻值
为20Ω,R2是阻值为20Ω的定
值电阻,一辆10吨的货车刚好
使滑片滑到中点,则电流表示
数为多少?
增大
保护电路
0.4A