九年级物理上册 3.3 电路的连接课件 （新版）教科版.ppt

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