安徽省长丰县下塘实验中学九年级物理全册 15.4 电阻的串联和并联课件 （新版）沪科版.ppt

第四节电阻的串联和并联 1 图中电流表a a1 a2它们的示数之间有什么关系 2 图中电压表v1 v2的示数之间又有什么关系 r1 r2 电阻串联或并联时 总电阻是比原来大了还是小了 几个电阻并联后相当于增加了导体的横截面积 总电阻比其中任一个电阻的阻值都小 几个电阻串联后相当于增加了导体的长度总电阻比任何一个导体的电阻大 等效代替法 如果用一个电阻r代替两个串联着的电阻r1 r2接入电路后 电路的状态不变 r就叫做这两个串联电阻r1 r2的等效电阻 并联电阻和它的总电阻也存在这种 等效代替 关系 电路中r1和r2串联与电路中只有r效果是等效的 由欧姆定律可知 u1 ir1 u2 ir2 u ir 由u u1 u2 可得 ir ir1 ir2即r r1 r2 结论 串联电路的总电阻等于各串联电阻之和 让我们一起来推导串联电路总电阻的公式 你能推导出3个电阻串联的情况吗 当有n个电阻r1 r2 r3 rn串联时总电阻 r r1 r2 r3 rn 让我们一起来推导并联电路总电阻的公式 由欧姆定律 可得 i u r i1 u r1 i2 u r2 由于i i1 i2 所以 u r u r1 u r2即1 r 1 r1 1 r2 结论 并联电路总电阻的倒数 等于各并联电阻的倒数之和 例1把10 的电阻和20 的电阻串联起来 接在电压是6伏特的电源上 求这个电路中的电流 例2 电阻r1与阻值为36 的电阻r2串联 已知总电阻为50 求电阻r1的阻值 若通过两电阻的电流是100ma 求r1两端的电压u1以及电源电压各是多大 已知 r2 36 r 50 i 100ma 0 1a求 r1u1u解 由r r1 r2得r1 r r2 50 36 14 由欧姆定律u1 i r1 0 1a 36 3 6vu i r 0 1a 50 5v答 略 课前热身 1 有两只电阻器 阻值分别为40欧和60欧 它们串联后总电阻为 欧 它们并联后总电阻为 欧 2 有两只电阻器 已知r1 r2 3 5 若串联在某一电路里 则通过两者的电流之比i1 i2 电压之比u1 u2 若并联在某一电路里 则通过两者的电流之比i1 i2 电压之比u 1 u 2 3 某电路两端的电压为12v 接入一个电阻后 电路中电流为0 6a 该电阻的阻值为 若保持电压不变 要使电路中电流减小到0 4a 应 联一个阻值为 的电阻 100 24 1 1 3 5 5 3 1 1 20 串 20 课前热身 4 电阻器r1的阻值是4欧 r2的阻值是8欧 并联接入电源电压为4伏的电路中 则总电流是 安 通过r2的电流是 安 若想得到3安的总电流 那么应将r2换成一只 欧的电阻与r1并联接入此电路 1 5 2 0 5 课前热身 5 如图8 2 1所示的电路中 电源电压保持不变 当开关s1闭合 s2断开时 电压表的示数是3v 当s1断开 s2闭合时 电压表的示数为4 5v 则灯泡l1和l2两端的电压分别是 a 3v和5 5vb 3v和1 5vc 1 5v和4 5vd 1 5v和3v 图8 2 1 b 课前热身 6 在图8 2 2所示的电路中 电源电压保持不变 闭合开关s后 灯l1 l2发光 一段时间后 其中一盏灯突然熄灭 而电流表 电压表的示数都不变 则产生这一现象的原因可能是 a 灯l1短路b 灯l2短路c 灯l1开路d 灯l2开路 c 图8 2 2 课前热身 7 两个并联导体的电阻值分别为4欧和8欧 如果它们两端的电压是4伏 求通过每一个导体中的电流和干路中的电流 答案 1a 0 5a 1 5a 典型例题解析 例1 如图8 2 3所示的电路中 电源两极间的电压保持不变 开关s闭合后 在滑动变阻器的滑片p由b向a移动的过程中 关于两表读数变化 下列判断正确的是 a 两表的读数均变大b 两表的读数均变小c 电流表的示数变小 电压表的示数变大d 电流表的示数变大 电流表的示数变小 a 图8 2 3 典型例题解析 例2 某用电器的电阻为120欧姆 要使用电器两端的电压是电路总电压的 应该跟用电器 联一个 欧的电阻 如果要使电路中总电流的通过该用电器 应该跟用电器 联一个 欧的电阻 串 并 360 30 例3 如图8 2 5所示电路中 滑动变阻器标有 100 1a 字样 电源电压为36v恒定不变 当开关s闭合后 电流表示数为0 5a 电压表示数为10v 求 1 电阻r1的阻值 2 这时滑动变阻器连入电路中的电阻值 3 如果电流表量程为0 3a 电压表量程为0 15v 求滑动变阻器连入电路的阻值范围 图8 2 5 答案 1 20 2 52 3 28 100 典型例题解析 例4 有一个电池组 一个开关 一个已知电阻r0和一只电流表以及若干导线 请用这些器材设计一个电路测量未知阻值的电阻rx 简要说明测量方法 写出rx的测量表达式 图8 2 7 图8 2 8 图8 2 9 方法小结 与本课内容有关的题目多得不计其数 题型 种类各异 但万变不离其中 此处的 中 即串 并联电路电路的特性和欧姆定律 所以我们一再强调要结合实际电路透彻理解和掌握串 并联电路的多项规律 培养学生灵活运用欧姆定律的能力 解题中注意总结解题规律 做到举一反三 培养自己对电路的分析 判断 归纳 推理以及计算等能力 课时训练 1 将3欧和6欧的两个电阻串联起来 接在4 5伏的电源上 则通过两电阻的总电流分别为 安和 安 两电阻上的电压分别为 伏和 伏 2 电阻r1的阻值是4欧 它与r2串联后的总阻值是10欧 那么r1与r2并联后的总电阻是 欧 若将r1 r2串联后接在电压不变的电源上 通过r2的电流是0 5安培 则电源电压是 伏 3 电阻r1与r2的阻值之比为r1 r2 3 4 若将它们并联后接入电路中 通过的电流之比为 若将其串联在电路中 两电阻的电压之比为 0 5 1 5 3 0 5 2 4 4 3 3 4 5 课时训练 4 在如图8 2 10所示的电路中 电源电压为6伏 若电压表和电流表的示数分别为2伏和0 2安 那么电阻r1的阻值为 欧 如果电流表的量程是0 0 6a 电压表量程是0 3v 为了安全起见 变阻器连入电路的电阻的变化范围是 大于或等于10 10 图8 2 10 课时训练 5 两个电阻 r1 20 r2 40 且r1两端允许加的最大电压为6v r2允许通过的最大电流是0 2a 若将它们串联起来 该串联电路两端允许加的最大电压是 v 若将它们并联起来 干路中允许通过的最大电流为 a 0 45 12 课时训练 6 在如图8 2 11所示的电路中 开关s闭合后 当滑动变阻器的滑片p由a向b滑动时 电压表 电流表的示数的变化情况是 a 电压表的示数变大 电流表的示数变小b 电压表的示数变大 电流表的示数变大c 电压表的示数不变 电流表的示数不变d 电压表的示数不变 电流表的示数变小 d 图8 2 11 课时训练 7 有两个阻值不变的电阻r1和r2 把它们并联起来接在电源两端时 通过r1的电流i1与通过r2的电流i2之比i1 i2 4 5 若将它们串联起来 接到电源的两端 有下列判断 1 通过r1与r2的电流之比为1 1 2 通过r1与r2的电流之比为5 4 3 r1两端的电压u1与r2两端的电压u2之比u1 u2 5 4 4 r1 r2两端的电压之比u1 u2 4 5 其中正确的是 a 1 和 3 b 2 和 4 c 1 和 4 d 2 和 3 a 课时训练 8 如图8 2 12所示 电源电压不变 虚线框内的电路中接有两个相同的电阻 当开关s由断开到闭合时 电流表的示数变为原来的2倍 请在虚线框甲 乙内画出两种可能的电路连接图 图8 2 12 课时训练 9 把r1和r2串联后接到电压为12v的电路中 通过r1的电流为0 2a r2两端的电压为4v 试求 1 r1和r2的电阻各是多少 2 如果把r1和r2并联后接入同一种电路中 通过干路的电流是多少 答案 1 40 20 2 0 9a 串联电路的电压分配规律 1 由串联电路的电压关系u u1 u2可知 各串联电阻两端的电压u1和u2都是串联电路总电压u的一部分 那么u1和u2的大小和串联电阻的阻值r1和r2之间有什么关系呢 解 在串联电路中 i u1 r1 i u2 r2因为串联电路中各处电流相等 所以 u1 r1 u2 r2即u1 u2 r1 r2结论 串联电路中 电压与电阻成正比 2 由并联电路的电流关系i i1 i2可知 各支路中的电流i1和i2都是并联电路干路总电流i的一部分 那么i1和i2的大小和并联电阻的阻值r1和r2之间有什么关系呢 并联电路的电流分配规律 在并联电路中 u i1r1 u i2r2因为并联各支路两端的电压相等 所以 i1r1 i2r2即i1 i2 r2 r1结论 并联电路中 电流与电阻成反比 课堂练习 1 串联电路中各处的电流 总电压u与各导体两端电压u1和u2的关系是 总电阻r与各部分电阻r1与r2的关系是 2 r1 20 r2 50 将这两个电阻串联起来 其总电阻为 n个阻值均为r的电阻串联起来 总电阻是 3 电阻r1与r2串联在电路中 已知r1 r2 3 2 则通过的电流之比i1 i2 电阻两端的电压之比u1 u2 4 几盏相同的电灯并联在电路中 若电路两端的电压不变 通电的电灯越多 则电路中的总电阻越 干路中的电流越 5 将电阻r1与r2并联在电路中 r1 5 r2 7 通过两电阻的电流之比i1 i2 两电阻的电压之比u1 u2 6 如右图所示的电路中 电源电压恒定不变 当开关k闭合时 a 电压表示数变小 电流表示数变小 灯变暗b 电压表示数变大 电流表示数变大 灯变亮c 电压表示数不变 电流表