串并联电路分析与计算ppt课件.ppt

17 4欧姆定律在串 并联电路中的应用 欧姆定律是电学的基本定律之一 应用非常广泛 实际电路虽然比较复杂 但是往往可以简化为串联电路或者并联电路 再利用欧姆定律来解决问题 简化电路的方法 将没有电流经过的电路从电路图上去掉 例如开关断开的电路 被短路的电路 电压表所在的电路 往往把这些去掉后就成为我们最熟悉常见的串并联电路了 再来分析电压表电流表分别是测哪里的电压或电流 某同学在一次实验中连接的电路图如图所示 其中电源电压为6V R1 10 R2 20 当他闭合开关后 电压表的示数为 电流表A1的示数为 A2的示数为 如图所示 电源电压为6V 并保持不变 当S1 S2闭合 S3断开时 电流表示数为0 5A 则R1的电阻为 当S1 S3断开 S2闭合时 电压表的示数为4V 则R2的电阻值为 如果电路中只闭合S3 电压表示数为 一 串联电路 R1 R2 连接特点 电流路径 首尾相连 接入电路 唯一的 I I1 I2 In U U1 U2 Un U1 U2 R1 R2 1 电路特点 2 串联电路中的I U R关系特点列表 R R1 R2 Rn 3 串联电阻公式的推导法 A R1 R2 U IR U1 U U2 由欧姆定律 变形得 又 串联 I I1 I2 得 R1 R2两端的电压分别 U1 I1R1 U2 I2R2 串联 U U1 U2 即 IR I1R1 I2R2 由此推导出 R R1 R2 为 串联电路的总电阻 等于各串联电阻之和 结论 特点 总电阻 比任何一个电阻都大 U IR 干路两端的电压为 二 练习 由 已知 是总电阻 用R R1 R2计算 1 把R1 5 R2 15 的两只电阻串联起来 接在电压是6V的电源上 求这个串联电路的电流 这个串联电路的电流是 解 R R1 R2 5 15 20 6V 20 0 3A 试求出该电路中各个电阻两端电压之比 拓展 分析 串联电路的总电阻是 R R S 思考 1 滑动变阻器的滑片向左移动时 电压表的示数如何变化 向右移动时 示数如何变化 2 保持滑动变阻器的滑片P位置不动 当用一个阻值更大的电阻取代R时 电压表的示数如何变化 如果让电压表的示数保持不变 滑动变阻应该怎样调节 R1一定 例 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 R2 R I I1 I2 U1 U2 U不变 示数变小 练习 2 有一只额定电压是2 5伏的小灯泡 它正常发光时灯丝的电阻是8 3欧 如果只有电压为6伏的电源 要使小灯泡正常发光 需要思考什么方法 试写出该方法的思考与计算过程 解 灯泡欲要正常发光 它两端的电压必须是2 5V 设计电路画出电路图 计算电阻值 现有电源的电压是6V 不能直接使用 要设法降低电压以满足小灯泡的要求 我们应采取 串联分压 的方法解决 也就是给小灯泡串联一个适当阻值的电阻R即可 分析题意设计解题步骤 U 6V U1 U2 U1 U额 2 5V 方法一 据 得 I2 I1 U2 U U1 方法二 已知 U1 U额 据 R R1 R2 得 R2 R总 R1 已知 已知 3 电阻R1与R2串联后的总电阻为150 已知R1 65 R2应为多少 R1 65 R2的阻值是 R2 R总 150 解 由 R R1 R2 R2 R总 R1 150 65 85 得 4 电阻R1与R2串联接入电路后 两端所加电压为24V 如果R1 80 通过R1的电流为0 2A 求R2 分析 U 24V I1 0 2A 由 串联电阻特点 R2 R1 80 得 解 已知 已知 由 得 R总的电阻是 R2的电阻是 5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 2 滑片P在最右端 答 1 0 3A 0 06A 2 100 拓展知识 两个电阻串联 总电阻R R1 R2 440 660 1100 6 两盏电灯串联后 接在电源电压正常的家庭电路中 如果它们的电阻R1 440 R2 660 求 这段电路的总电阻 R1和R2两端的电压分别是多少 计算结果 U1 88V U2 132V U 220V R1 440 R2 660 解 电路的总电阻是 R总 R1 R2 U1 U2 第二问解法 分步计算分析 据 得 已知 故 电流路径 二 并联电路 R1 R2 1 电路特点 连接特点 等于支路数 2 并联电路中的I U R关系特点表 U U1 U2 Un I I1 I2 In 反比 两端分别相连接到电路中 A R1 R2 U 由欧姆定律 并联 I总 I1 I2 各支路中的电流分别为 又 U U1 U2 导出公式是 I1 I2 I总 得 结论 3 并联电阻公式的推导法 干路中的电流为 特点 并联后的总电阻 比电路中任何一只电阻都要小 并联电阻的倒数 等于各并联电阻的倒数之和 练习 解 并联 U U1 U2 由 I I1 I2 I2 I总 I1 得 I1 6V 1 2 2A 由 得 6V 3A 2 3A I1R1 2A 3 6V 1 电阻R1 R2并联接在电路上 总电阻为1 2 R1 3 R1的电流为2A 求 电路两端的电压 通过R2的电流 R2的阻值 电路两端的电压 通过R2的电流 R2的阻值 1 5V 4 5V U2 I2R2 0 3A 5 1 5V 0 3A 15 4 5V U1 U2 1 3 小结 U1 I1R1 U2 I2R2 由 得 U1 U2 I1R1 I2R2 故 U1 U2 R1 R2 结论 串联电路中 各个电阻两端的电压之比电阻之比 这就是 串联电路中 电阻越大 变大 分得的电压也就越大 变大 正比关系 等于 串联电路分压规律 各个电阻两端电压之比为 解 U1 I1R1 电阻R1 R2两端电压的大小分别为 并联电路中 各支路的电流之比与电阻之比关系 探究 并联电路中 各支路电流之比与电阻之比的关系 解 由 R1两端的电压为 得 又 并联 U U1 U2 得 或 结论 成反比 并联电路可以分配电流 因此也叫 分流电路 简称为 并联分流 推导出 R2两端的电压为 A R1 R2 I1 I2 2 关于并联导体的总电阻 以下说法正确的是 A 总电阻等于各导体电阻的倒数之和 B 总电阻等于各导体电阻之和的倒数 C 总电阻的倒数等于各导体电阻的倒数之和 D 都不对 3 如图2所示电路 R1 R2 2 1 电流表的读数为3A 求 通过R1 R2的电流之比 通过R1 R2的电流多大 解 通过电阻的电流