欧姆定律在串并联电路中的应用.ppt

第四节欧姆定律在串并联电路中的应用,（1）在串联电路中：电流处处相等；即：I=I1=I2=In（2）在串联电路中：总电压等于各部分电路两端的电压之和。即：U=U1+U2+Un,1.串联电路中的电流、电压规律：,复习引入,（1）在并联电路中：干路电流等于各支路电流和；即：I=I1+I2+In（2）在并联电路中各支路两端电压相等；还等于电源两端的电压。即：U=U1=U2=Un,2并联电路中的电流、电压规律：,（1）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。,3欧姆定律,（2）数学表达式：,U=IR,1）、在欧姆定律中导体中的电流与导体两端的电压成正比存在一个隐含条件是导体的电阻一定的情况下，同样与导体的电阻成反比也存在一个隐含条件是导体两端的电压一定的情况下。,（2）、注意：,2）、同一性：欧姆定律中的R、U、I指的是同一段导体的电阻，同一段导体两端的电压和同一段导体中的电流。,3）、同时性：欧姆定律中的R、U、I指的是同一时刻的电阻、电压、电流。,上一张,下一张,理解串、并联电路中电阻的关系能够熟练运用欧姆定律能够将欧姆定律与串、并联电路结合起来解决实际问题,学习目标,一、电阻的串联,电阻串联后的总电阻和每一个分电阻之间有怎样的关系呢？,电阻串联后的总电阻比任何一个串联的分电阻的阻值都大。,（依据：电阻串联后相当于电阻的长度增加）,猜想或假设：,提出问题：,上一张,下一张,一、电阻的串联与并联,前面我们已经学习了串联和并联电路电流、电压的规律。那么，电阻串联或并联时，总电阻是比原来大了还是小了？与同学交流自己的想法，说一说自己的理由。,串联电阻的总电阻比任何一个分电阻都大,并联电阻的总电阻比任何一个分电阻都小,一、电阻的串联与并联,1.电阻的串联,推导,由欧姆定律得：,U1=I1R1,U2=I2R2,U=IR,由串联电路可知：,U=U1+U2I=I1=I2,所以：,IR=I1R1+I2R2,即：,R总=R1+R2,1、结论：串联电路的总电阻等于各串联部分电阻之和。即：,2、电阻串联相当于增加了导体的长度，所以总电阻比任何一个电阻都大。,R总=R1+R2+R3+Rn,二、电阻的并联,提出问题：,猜想或假设：,电阻并联后的总电阻和每一个分电阻之间有怎样的关系呢？,电阻并联后的总电阻比任何一个并联的分电阻的阻值都小。,（依据：电阻并联后相当于电阻的横截面积增加）,上一张,下一张,一、电阻的串联与并联,前面我们已经学习了串联和并联电路电流、电压的规律。那么，电阻串联或并联时，总电阻是比原来大了还是小了？与同学交流自己的想法，说一说自己的理由。,串联电阻的总电阻比任何一个分电阻都大,并联电阻的总电阻比任何一个分电阻都小,一、电阻的串联与并联,2.电阻的并联,推导,由欧姆定律得：,由并联电路可知：,I=I1+I2U=U1=U2,所以：,即：,试一试,3、结论：并联电路总电阻的倒数等于各并联电阻的倒数之和。即：,4、电阻并联相当于增大了导体的横截面积，所以总电阻减小，比任何一个电阻都小。,串联分压,并联分流,例1如图所示，已知I=4.5A，I2=0.9A，电源电压为36V，那么灯L1的电阻R1多大？,解析:灯L1和灯L2并联I=I1+I2I1=I-I2=4.5A-0.9A=3.6A而U1=U2=U=36V,二、欧姆定律的应用,例题分析,例2如图所示，R1=20，滑动变阻器R2最大阻值为80，电路接在电压为6V电路中，当滑片P由最左端滑到最右端时，电压表示数由6V变化为1.2V，则电流表示数变化范围是多少？当滑片P在最右端时串联电路的电阻多大？,解：（1）滑片P在最左端,U1=U=6V,二、欧姆定律的应用,例题分析,（2）滑片P在最右端,例2如图所示，R1=20，滑动变阻器R2最大阻值为80，电路接在电压为6V电路中，当滑片P由最左端滑到最右端时，电压表示数由6V变化为1.2V，则电流表示数变化范围是多少？当滑片P在最右端时串联电路的电阻多大？,例3如图所示，R2=20，电流表的示数为0.6A，电压表的示数为12V。求:（1）R1的阻值；（2）并联电路总电流I；（3）并联电路总电阻R。,解：（1）（2）I=I1+I2=0.6A+0.4A=1A（3）,例4变阻器的滑片P向右移动过程中，三个电表的示数如何变化？,分析：,；,示数变大,示数变小,；,。,示数变小,分析：R1和R2串联，P向右移动，R2接入电路的电阻增大，电流I减小，R1两端电压U1减小，电源电压U不变，U2=UU1，所以U2增大。,例5在“测量小灯泡的电阻”的实验中，某同学在连接电路时，不小心将电流表和电压表接错了位置，如图所示。闭合开关可能出现的现象是()A电流表烧坏，电压表示数为0B小灯泡烧坏C电流表示数为0，电压表示数为电源电压值D电流表示数为0，电压表示数为0,C,(1)电流表为什么必须串联在被测电路中?(2)测量电流表为什么不能直接接在电源的两端？,(2)电流表内阻很小。直接接到电源两端时，通过的电流太大，会损坏电流表。,(1)串联电路中电流处处相等。,(1)电压表为什么必须并联在被测用电器两端?(2)电压表为什么能直接测量电源的电压？,(2)电压表内阻很大。直接接到电源两端时，通过的电流很小，不会损坏电压表。,(1)并联电路中各支路两端电压相等。,实验室用的电压表，当它的量程为3V，电阻是3k，与小灯泡串联接入电路，小灯泡能正常发光吗？为什么？,分析:设小灯泡电阻为10,则电路中的总电阻为R=R表+R灯=3k+10=30103000,所以通过小灯泡的电流约为,=,=0.001A=1mA,通过小灯泡的电流远小于小灯泡正常发光的电流,所以小灯泡不能发光.,1.甲、乙两个定值电阻，甲标有“161.5A”字样，乙标有“220.5A”字样。现把它们串联起来接到电路中，则电路两端允许加的最高电压是V。,2.如图所示，R1的阻值为3，R2的阻值为6，电源电压为3V，则干路中电流为多大？(请用两种方法解答),19,1.0A,0.5A,1.5A,一、电阻的串联与并联,练一练,1.如图所示，电源电压保持不变，开关闭合后，若P向右移动，则电压表、电流表示数的变化分别为(),A.电压表示数变大、电流表示数变小B.电压表示数变大、电流表示数变大C.电压表示数变小、电流表示数变大D.电压表示数变小、电流表示数变小,D,2.如图所示电路中，电源电压为6V，开关S闭合后，灯L不发光。用电压表测得电阻R两端的电压为6V，这说明:（）A.灯L和电阻R均完好B.灯L完好而电阻R断了C.灯L断路而电阻R完好D.灯L和电阻R都断路,B,S,3.小东同学做测量灯泡电阻实验，连接电路后闭合开关，发现灯不亮，电流表无示数，电压表示数为电源电压。则故障原因可能有几种？请写出三种灯泡不亮的原因。,（1）电压表串联在电路中了；（2）小灯泡断路；（3）连接小灯泡两端的导线或接线柱断路。,故障2：电流表和电压表的指针偏转角度很小。,判断：电压表和电流表的量程可能都选择过大；电源电压可能过低。,故障1：电流表与电压表的指针反向偏转。,判断：电流表和电压表的“+”、“-”接线柱接反.,4.做电学实验过程中,若出现下列故障,请帮助分析其中的原因.（1）,故障3：电流表指针超过最大值。,判断：量程可能选择过小；电路中可能出现短路。,4.做电学实验过程中,若出现下列故障,请帮助分析其中的原因.（2）,故障4：滑动变阻器滑动时，电表示数及灯泡亮度无变化。,判断：滑动变阻器没有“一上一下”连接。,故障5：闭合开关，灯泡不亮，电流表、电压表无示数。,判断：滑动变阻器阻值太大。接触不良或灯丝等断开电源等原件可能损坏；,故障6：闭合开关，灯泡不亮，电流表几乎无示数，电压表指针明显偏转（或示数等于电源电压）。,判断：灯泡的灯丝可能断了或灯座与灯泡接触不良,故障7：在调节滑动变阻器的滑片时，他发现灯泡变亮了，而电压表的示数却减小了。,判断：将电压表错接在了滑动变阻器两端。,故障8：开关闭合,灯不亮,电流表有示数,电压表无示数。,判断：灯泡处短路。,4.做电学实验过程中,若出现下列故障,请帮助分析其中的原因.（3）,5.要测一个未知电阻x的阻值提供的器材：电源（电压不变）、一个开关、一个电流表（量程足够大）、一个已知最大阻值为AB的滑动变阻器和若干条导线。要求只需连接一次电路即可，写出你设计的实验方案。,(1)电路图：,(2)实验步骤：,(3)待测电阻x的表达式：,按照电路图连接好电路。,把滑动变阻器的滑片P调至B端，闭合开关，记下电流表示数IB。,整理实验器材。,把滑动变阻器的滑片P调至A端，记下电流表示数IA。,6.某电阻允许通过的最大电流是2A,把它接在36V的电路中时，通过的电流是0.5A,问它能否可接在220V的电路中使用？,7.如图所示，电源电压保持不变，R1=30，电流表A1的示数为0.4A，A2的示0.8A，求电源电压和R2的阻值各为多少？电路的总电流为多少？,9.如图所示电路，电源电压恒定不变,当S1闭合、S2断开时，电压表的示数为3V；当S1断开、S2闭合时，电压表的示数为9V，则R1:R2为。,8.如图所示电路，R1的电阻为3，R2的电阻为6，则电流表A1、A2的示数之比为。,3:1,1:2,解析：S1、S2都断开时：电阻R1和R2串联，R3没有接入电路，电流表测电路的总电流，故I总=0.3A，因为R总=R1+R2=10+30=40利用欧姆定律变形公式U=IR，带入数据得U总=12V。,S1、S2都闭合时：电阻R1和R3并联，R2没有接入电路，电流表仍然测的是电路中的总电流，因为U总=12V，R总=R1R2/(R1+R2)=1040/(10+40)=8，根据欧姆定律I=U/R，得出I总=1.5A。所以S1、S2都闭合时，电流表示数是1.5A。,10.