北师大版物理九年级12.3 串、并联电路中的电阻关系 课件（22张ppt)

第三节 串、并联电路中的电阻关系
R2
U
I
R1
U1
U2
I2
I1
1.图中电流 I、I1、I2 之间有什么关系？
串联电路中各处的电流是相等的，即I=I1=I2=…=In
R2
U
I
R1
U1
U2
I2
I1
串联电路中的总电压等于各部分电路的电压之和。
U=U1+U2+…+Un
2.图中电压U、U1、U2之间又有什么关系？
R2
U
I
R1
U1
U2
I2
I1
那么，电阻串联或并联时，总电阻与参与串联或并联的电阻是什么关系呢？是比原来大了还是小了？
一个力的作用效果与两个力的作用效果等效。“等效”含义是什么？
S
A
R1
R2
S
A
R
在电压不变的情况下，用电阻R代替两个R1和电阻R2，而电路中的电流不变，那么R与R1、R2产生的效果相同，则R叫R1、R2的等效电阻。
R1、R2和R之间存在什么关系呢？
1.实验：测量黑箱电阻值的大小。
实验器材：黑箱1个、学生电源（6V稳压）、电流表1块、开关1个、电阻箱1个。
要求：
（1）讨论实验原理，画出实验电路图。
（2）写出实验步骤，注意电阻箱的使用规范。
（3）实验操作，记录黑箱的等效电阻数据。
（4）打开黑箱，观察黑箱内结构，猜测黑箱的等效电阻与其内部电阻的关系。
实验数据：
?
1
2
3
4
5
6
电阻连接方式
?
?
?
?
?
?
R1/Ω
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?
?
?
?
?
R2/Ω
?
?
?
?
?
?
R串等效/Ω
?
?
?
?
?
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初步结论：串联电路中，等效电阻等于各串联电阻之和。
2.推导串联电路的总电阻。
串联电路电流的特点：I=I1=I2
串联电路电压的特点：U=U1+U2
由欧姆定律可知：
U1=I1R1，U2=I2R2，U=IR
IR=I1R1+I2R2
U=U1+U2
R=R1+R2
串联电路中，等效电阻等于各串联电阻之和。
结论：
例题1：把一个3Ω的电阻，和一个6Ω的电阻串联在电路中，如图所示，电源两端的电压为6V，这个电路中的电流是多大？
U
I
S
A
R1
R2
分析：电源两端的电压已知，如果能知道两个电阻的等效电阻的大小，就可以利用欧姆定律求出电路中的电流。
例题1：把一个3Ω的电阻，和一个6Ω的电阻串联在电路中，如图所示，电源两端的电压为6V，这个电路中的电流是多大？
U
I
S
A
R1
R2
解：串联电路中
R=R1+R2=3Ω+6Ω=9Ω
根据欧姆定律
答：这个电路中的电流约为0.67A。
U1
U
U2
S
R1
R2
I
I2
I1
U
I
S
R
如图所示，把电阻并联起来，它们的等效电阻还等于各电阻之和吗？
?
1
2
3
4
5
6
电阻连接方式
?
?
?
?
?
?
R1/Ω
?
?
?
?
?
?
R2/Ω
?
?
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R并等效/Ω
?
?
?
?
?
?
学生实验探究：并联等效电阻与并联电阻之间的关系
3.推导并联电路的总电阻。
并联电路电流的特点：I=I1+I2
并联电路电压的特点：U=U1=U2
由欧姆定律可知：
I=I1+I2
并联电路中，等效电阻的倒数等于各并联电阻的倒数之和。
结论：
例题2：如图所示，把一个3Ω的电阻R1和一个6Ω的电阻R2并联在电路中，它们的等效电阻是多大？如果电源两端的电压为3V，则电路中的总电流为多大？
U
I
I1
I2
S
R1
R2
解：由于
所以
R=2Ω
根据欧姆定律
答：它们的等效电阻为2Ω，电路中的总电流为1.5A。
串联等效电阻大于每一个串联电阻，并联等效电阻小于每一个并联电阻。能否从影响电阻大小因素角度进行解释？
1. 等效电阻：电路某两点间电压不变，接入电阻R2时，通过的电流与接入电阻R1时相同，称电阻R2是电阻R1的等效电阻。
R1=R2
2.串联电路中，等效电阻等于各串联电阻之和。
3.并联电路中，等效电阻的倒数等于各并联电阻的倒数之和。
R=R1+R2
1.将5个20Ω的电阻串联，总电阻为_______，若将n个阻值为R的电阻串联，总电阻为_______。
100Ω
nR
2.将5个20Ω的电阻并联，总电阻为_______，若将n个阻值为R的电阻并联，总电阻为_______。
4Ω
R/n
3.如图所示，电阻R1为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。请求出电路的总电阻。
解：由R1与R2串联在电路中，
得出U1=U-U2=8V-2V=6V，
I=I1=
U1
R1
—
=
6V
12Ω
——
=0.5A
R=R1+R2=12Ω+4Ω=16Ω.
4.如图所示，R2=30 Ω，电流表的示数为0.6 A，电压表的示数为12 V。求（1）R1的阻值；（2）并联电路总电流I ；（3）并联电路总电阻R。
R2
R1
A
V
12 V
解：（1）
　　（2）
　I=I1+I2=0.6 A+0.4 A=1 A
　　（3）
R1 =　 =　 　　= 20 Ω
U
I1
12 V
0.6 A
I2 =　　=　　　= 0.4 A
U
R2
12 V
30 Ω
R=　 =　　　 = 12 Ω
U
I
12 V
1 A
5.如图所示，3个阻值均为10Ω的电阻R1、R2、R3串联后接在电压恒为U的电路中，某同学误将一只电流表并联在电阻R2的两端，发现电流表的示数为1.5A，据此可知电压U=_____V；若用一只电压表替代电流表并联在R2的两端，则电压表的示数应为_____V。
30
10
谢谢！