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文档简介
最基本的两种电路连接方式:串联和并联,一、串联电路的特点,一、串联电路的特点:,实验,闭合开关:灯L1,灯L2;断开开关,灯L1,灯L2。,亮,亮,不亮,不亮,特点1:开关同时控制两只灯的或。,亮,不亮,电流表分别测出1、2、3处的电流大小。I、I、I。,1,2,3,特点2:串联电路中的电流。,处处相等,用电压表分别测1与2间、2与3间和1与3间的电压,即灯L1两端,灯L2两端。灯L1和L2两端的电压:U、U、U。,1,2,总,特点3:串联电路中总的电压等于:。,各灯两端的电压之和,闭合开关,灯L1、L2同时,拿掉其中一只灯,发生的现象是。,发光,另一灯不发光,原因是:串联电路中只有条通路,电路上灯的亮灭相互。,一,影响,1、串联电路:,一、串联电路特点,U=U1+U2,I1=I2=I,用电器顺次逐个连接,一条电流路径,电流处处相等,一个开关,电器之间彼此制约。,2、串联电路的电流特点:,电流处处相等,3、串联电路的电压特点:,总电压等于各用电器两端电压之和,推导串联电路的总电阻表达式,由欧姆定律,R=R1+R2,4、串联电路的电阻特点:,总电阻等于各电阻之和,注:把导体串联起来相当于增加了导体的长度,所以总电阻比任一个电阻都大。,证明:,得:,同理得:,07年杭州中考33(7分)由欧姆定律和串联电路的特点导出:串联的两个导体的总电阻等于各导体的电阻之和。并请你设计一个实验方案进行验证。,设有两个电阻值分别为R1和R2的导体,将其串联后其总电阻为R,流过电阻R1的电流强度为I1,流过电阻R2的电流强度为I2,流过总电阻的电流强度为I;电阻R1两端的电压为U1,电阻R2两端的电压为U2,将其串联后其总电压为U;要求证明R=R1+R2,参考答案及评分标准,根据欧姆定律:可得:(1)(2)(3)根据串联电路的特点有:U=U1+U2(4)(5)将(1)、(2)、(3)式代入(4)式得:(6)再根据(5)式可证:,实验方案的设计:如图将R1和R2串联电路,闭合开关,用电流表测出其中的电流强度为I,并用电压表分别测出电阻R1两端的电压为U1,电阻R2两端的电压为U2;及R1和R2串联后两端的总电压为U;利用欧姆定律的变形公式计算得R、R1、R2的值,再将R、R1、R2的值进行比较可得结论。,评分标准:能正确写出欧姆定律及串联电路的特点得3分,证明中无逻辑错误再得1分。能正确设计出实验方案得3分。,例1、将两个值分别为5欧与10欧的电阻R1与R2串联接在电压为6伏的电源上,则电路总电阻是多少?总电流为多少?电阻R1R2分到的电压分别为多少?,典型例题,解:,答:,例2、R1=12欧,将它与R2串联后接到8伏的电源上,已知R2两端的电压是2伏。求R2的阻值,典型例题,解:,答:,例2、R1=12欧,将它与R2串联后接到8伏的电源上,已知R2两端的电压是2伏。求R2的阻值,典型例题,解法(二):,答:,例2、R1=12欧,将它与R2串联后接到8伏的电源上,已知R2两端的电压是2伏。求R2的阻值,1电阻分别为10欧和20欧的灯L1、L2串联,已知灯L1两端的电压为5伏,则灯L2两端的电压为()A5伏B10伏C20伏D30伏2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()A1:21:2B1:11:2C1:11:1D1:21:1,B,B,一、串联电路的特点,串联电路中的电流处处相等。I=I1=I2=串联电路两端的总电压等于各串联导体两端电压之和。U=U1+U2+,串联电路总电阻的计算公式R=R1+R2+,导体串联起来,相当于增加了导体的,长度,小结,串联在某一电路中的两个电阻,其电阻R1=3R2,则I1=I2,U1=U2,U1U,1,3,3/4,注:串联电路中各电阻两端的电压之比等于它们的电阻值之比,大电阻分大电压,小电阻分小电压.,串联分压原则:,一、串联电路特点,5、串联电路的分压公式,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,而另一定值电阻两端的电压必减小,如图,当活动变阻器的滑片P向右移动时,电流表读数将,电压表的读数将,当电压表的读数是电源电压的五分之三时,变阻器的电阻与灯的电阻之比是。,减小,减小,2:3,当活动变阻器的滑片P向右移动时,电压表V2的读数将。,增大,典型例题,例3:有一个用电器,它的电阻是10欧,正常工作电压是4伏。现在把它接到电压是10伏的电源上,需要给它_联一个阻值为_欧的分压电阻。,解:,串联,典型例题,例3:如图所示电路中,R12R2。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大?,解:,当S1闭合、S2断开时,R1与R2串联;,典型例题,例3:如图所示电路中,R12R2。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大?,解:,当S1闭合、S2断开时,R1与R2串联;,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,例4:如图所示电路,电源电压为10伏不变,电阻R1为10欧,滑动变阻器R2的最大阻值为20欧,求:(1)当滑片P从最左端移到最右端时,电压表和电流表的示数变化范围;(2)若本实验中,电流表量程用00.6A,电压表用015V,则滑动变阻器P可滑动的范围是什么?,典型例题,例4:如图所示电路,电源电压为10伏不变,电阻R1为10欧,滑动变阻器R2的最大阻值为20欧,求:当滑片P从最左端移到最右端时,电压表和电流表的示数变化范围,典型例题,解:,当P在最左端时,R20,电路中只有R1,电压表示数为电源电压10V;,典型例题,当P在最右端时,R220,R1与R2串联,如图所示电路,电源电压为10伏不变,电阻R1为10欧,滑动变阻器R2的最大阻值为20欧,求:当滑片P从最左端移到最右端时,电压表和电流表的示数变化范围,答:电压表示数变化范围为:,电流表示数变化范围为:,典型例题,若本实验中,电流表量程用00.6A,电压表用015V,则滑动变阻器P可滑动的范围是什么?,如图所示电路,电源电压为10伏不变,电阻R1为10欧,滑动变阻器R2的最大阻值为20欧,求:当滑片P从最左端移到最右端时,电压表和电流表的示数变化范围,可变阻范围为:,解:,当I0.6A时,,答:,典型例题,例5:如图所示电路中,当滑片P向左移动时,电流表、电压表1、电压表2示数分别如何变化?,分析:,当P向左移动时,R2有效阻值在减小,1,电路中的电流在增大,故电流表示数增大,现在给你一只已知阻值的定值电阻R0,两个电压表、电池、开关、足量的导线,要求测出一只未知电阻的阻值Rx,要求:1)画出实验电路图;2)简述实验过程,并用已知量和测量的量表示出RX.,拓展训练,实验步骤:1、连接电路,让RX与R0串联,两个电压表分别测RX与R0两端的电压2、闭合开关,读出RX两端电压和R0两端的电压,分别记为UX、U0,二、并联电路的特点:,1、并联电路:各用电器并列接在电路两点间;干路开关控制整个电路,支路开关控制与开关串联的支路;各用电器互不干涉。,二、并联电路的特点,2、并联电路的电流特点:,U总=U1=U2=,I总=I1+I2+,并联电路干路总的电流等于各支路中的电流之和。,并联电路各支路两端的电压相等。,3、电压特点:,干路上无电阻,并联电路的电阻间有什么关系?(R总、R1、R2),又并联电路U总=U1=U2,推导:根据欧姆定律:,并联电路I总=I1+I2,思考,4、电阻特点:,并联电路的总电阻的倒数等于各并联电阻的倒数之和.,并联电路的电阻计算式:,注:并联导体的电阻相当于增大了导体的横截面积,所以总电阻比任何一个导体的电阻都要小。,【例】有两个阻值分别为18欧和90欧的电阻,将它们并联后接入电源电压为90伏的电路中。求它们的总电阻及通过各电阻的电流?,通过以上计算我们发现,R1是R2的1/5,I1却是I2的五倍。即在并联电路中,电流的分配与电阻值成反比。,理论推导:,5、并联电路的电流分配,由欧姆定律,得:,并联电路通过各个电阻的电流与它们的电阻值成反比.,因此并联电路又叫,分流电路,大电阻通小电流,小电阻通大电流.,并联电路的分流原则是:,例1:10欧和1欧的两个电阻并联的电阻多少欧?,典型例题,解:,例2:1千欧和1欧的两个电阻并联的电阻约为多少欧?,典型例题,解:,注意:两个电阻并联,若中一个电阻增大,其并联总电阻也增大。,但:若多一条支路,则总电阻减小,例:教室里所有电器都工作时,总电阻最小,例3:一段阻值为20欧的导体分成两段并联使用时,两个导体并联的最大电阻为多少欧?,典型例题,解:设其中一段阻值为x,则另一段就为20x,当x10欧时,R总最大,为5欧,例4:如图,电阻R1=5欧,R2=15欧,当开关闭合时,干路电流I=2安,求:电阻R2上的电流I2;,解:,(1),(2),联列(1)与(2)式可得,A,B,若S断开,R1上的电流I1、干路电流I分别多大?,解:,一般电路问题,电源电压保持不变,并联电路(干路中无用用电器时)各支路之间互不影响,A,B,由例4得,例5:如图电路,电源电压10伏,电阻R1=5欧,R2=15欧,当开关闭合时,移动滑片,使干路电流I=2安,求:滑动变阻器连入电路的有效阻值;,A,B,分析,此时若断开开关S,则,例5:如图电路,电源电压10伏,电阻R1=5欧,R2=15欧,当开关闭合时,移动滑片,使干路电流I=2安,求:滑动变阻器连入电路的有效阻值;,并联电路两端的电阻RAB由于少了一条支路而增大,,A,B,根据串联分压原理,电压UAB增大,R0,1、如图,当开关从断开到闭合时,电流表的读将_,灯的亮将_,电流表的读数将_,电压表的读数将_。,考考你,不变,不变,变大,不变,2、在一次实验中需要测量小灯泡两端的电压和流过它的电流。聪明而粗心的小刚连接了如图所示的电路。小刚眼珠一转,在图示电路中只增加了一根导线,电路就正常工作了。问:,(1)如果闭合图示电路中的开关,电压表的读数约为多少?电流表的读数约为多少?小灯泡发光情况如何?,(2)在图中画出小刚连接的那条导线。,一、根据给出的器材:已知电阻R0,电流表、开关、电源(电压未知)、待测电阻Rx,设计方案测定待测电阻:,电路:,步骤:,(1)如图连接电路;(2)断开开关,读出电流表示数为I1;(3)闭合开关,读出电流表示数为I2;,Rx的表达式,二、根据给出的器材:已知电阻R0,电压表、开关、电源(电压未知)、待测电阻Rx,设计方案测定待测电阻:,电路:,步骤:,(1)如图连接电路;(2)闭合开关,读出电压表示数为U1;(3)断开开关,读出电压表示数为U2;,Rx的表达式,2.电阻之比是1:5的灯L1、L2串联在同一电路中,则灯L1、L2两端的电压之比是多少?电阻之比是1:5的灯L1、L2并联在同一电路中,则灯L1、L2两端的电压之比是多少?,应用,1、家庭电路中用电器的连接是并联还是串联?有什么证据?用电器与用电器之间是_连接的,用电器与插座之间是_连接的,开关与用电器之间是_连接的.,2、并联电路中的电流关系如何?,3、家庭电路中,为什么要安装保险丝或空气开关?,防止电路过载而损坏电源,或导线过热而发生火灾。,串联,并联,并联,探究、节日小彩灯的连接方法,二、节日小彩灯的连接方法,节日用的小彩灯(又称“满天星”)灯泡数量很多,一串小彩灯就有约50只灯泡,下面研究小彩灯灯泡的连接。,1、根据串联电路和并联电路的知识,请你设计一个或几个方案并画出电路图。2、讨论设计方案的优、缺点,选择最佳方案。,【方案一】小灯泡串联,电路图如下:,【缺点】当某一个灯泡不发光时,其余灯都不发光。,【方案二】小灯泡并联,电路图如下:,【缺点】干路电流过大,灯两端电压过大。,【方案三】小灯泡混联,【缺点】连接复杂。,实物图,结构图,连接方式,串联,(一)串与串之间是并联每串中的灯泡之间彼此串联,三、节日彩灯的连接,(二)结构图,2、当灯丝R1烧断后,R2上的电压大大增加,使其他灯泡上的电压减小,灯比原来暗一些,(三)工作原理:,1、R2远远大于R1,正常情况下,通过灯丝的电流远远大于通过电阻R2的电流,1.灯L1、L2并联,已知灯L1的电阻为20欧,流过L2的电流为0.2A,流过干路的电流为0.3A,则灯L2的电阻为多少?2.电阻R1、R2之比为2:3,并联接在同一电路中,则电阻两端的电压之比和通过电阻的电流之比分别为()A.2:3,2:3.B.3:2,3:2C.1:1,2:3D.1:1,3:2,D,3灯L1、L2并联,已知灯L1的电阻为10欧,灯L2的电阻为5欧,流过灯L1的电流为0.2安,则流过灯L2的电流为()A0.2安B0.4安C0.1安D0.8安,B,4.把定值电阻R1与一个阻值为6欧的电阻R2并联后接到电源上,通过R1的电流是1A,通过R2的电流是2A,求:(1)电源电压.(2)定值电阻R1的值.,5.如图所示电路中,R1=8欧,R2=10欧,当开关S闭合后,电流表示数改变了0.4A,求:,(1)通过R1的电流?(2)电压U是多大?,6.如图,电源电压不变.R1=4欧,R2=6欧,求:(1)如果S1、S2都断开,电流表示数为0.6A,电源电压多大?,6.如图,电源电压不变.R1=4欧,R2=6欧,求:(2)如果S1、S2都闭合,电流表示数为2A,R3为多少欧?,7、如图,电源电压保持6V不变,R1=10,R2=15,求:1)当S断开时,电流表、电压表的示
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