黑龙江省哈尔滨市第四十一中学九年级物理上册 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 a 5伏b 10伏c 20伏d 30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 a 1 21 2b 1 11 2c 1 11 1d 1 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 u1 u 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 r1 2r2 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 r1 2r2 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0 0 6a 电压表用0 15v 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 r2 0 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 r2 20 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0 0 6a 电压表用0 15v 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i 0 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20 x 当x 10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 a 0 2安b 0 4安c 0 1安d 0 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 电压表的示数各为多