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第4节欧姆定律在串、并联电路中的应用1.知道串联电路电阻的特点以及电压分配规律;会利用欧姆定律及串联电路的特点分析有关问题。2.知道并联电路电阻的特点以及电流分配规律;会利用欧姆定律及并联电路的特点分析有关问题。知识回顾:1.欧姆定律的内容和数学表达式:导体中的电流,跟导体两端的电压成正比,跟导体的电阻成反比。I=URR=UIU=IR2.串、并联电路中电流和电压分别有什么规律:电路图电流电压串联电路并联电路L2L1L2L1sI=I1=I2I=I1+I2U=U1+U2U=U1=U2一、欧姆定律在串联电路中的应用例1如图所示,电阻R1为10Ω,电源两端电压为6V。开关S闭合后,求:(1)当滑动变阻器R接入电路的电阻R2为50Ω时,通过电阻R1的电流I;(2)当滑动变阻器接入电路的电阻R3为20Ω时,通过电阻R1的电流I’。
由上面的例题可以看出:1.串联电路中通过某个电阻的电流或串联电路的电流,等于电源两端电压除以各分电阻之和;2.当串联电路中的一个电阻改变时,电路中的电流及另一个电阻两端的电压都会随之改变。很多实际电路都利用了串联电路的这一特点。归纳例2
如图所示,R1
=20Ω,滑动变阻器R2最大阻值为80Ω,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?AVR1R2SP解:当滑片P在最左端时,
U=6VR1=20ΩII=
=
=
0.3AUR6V20ΩU1=U=6V当滑片P在最右端 U=6VR1=20ΩI'R2=80ΩU1=1.2VI'=
=
=
0.06AU1R11.2V20ΩR=
=
=
100ΩUI'6V0.06A1.电阻串联的规律:串联电路的总电阻等于各分电阻的阻值之和,即:R=R1+R2注意
归纳利用欧姆定律解决串、并联电路的相关计算的步骤:(1)根据题意分析各电路状态下电阻之间的连接方式,画出等效电路图。(2)通过审题,明确题目给出的已知条件和未知量,并将已知量的符号、数值和单位,未知量的符号,在电路图上标明。(3)每一步求解过程必须包括三步:
写公式——代入数值和单位——得出结果。(重庆中考)如图所示,电源电压恒为12V,电阻R1为20Ω,当开关S闭合后,电压表的示数为8V。求:(1)电阻R1两端的电压;(2)通过电阻R2的电流。
二、欧姆定律在并联电路中的应用例3如图所示,电阻R1为10Ω,电源两端电压为12V。开关S闭合后,求:(1)当滑动变阻器R接入电路的电阻R2为40Ω时,通过电阻R1的电流I1和电路的总电流I;(2)当滑动变阻器R接入电路的电阻R3为20Ω时,通过电阻R1的电流I1′和电路的总电流I′。解:(1)根据并联电路电压的特点可得:
由欧姆定律得:
(2)同理可求得:
总电流为:
由上面的例题可以看出,(1)当并联电路中的一个支路的电阻改变时,这个支路的电流会变化,干路电流也会变化,但另一个支路的电流和电压都不变。(2)家庭电路中,各用电器采用并联形式连接到电源上,就是利用了并联电路的这一特点。归纳例4如图所示,R2=30Ω,电流表的示数为0.6A,电压表的示数为12V。求:(1)R1的阻值;(2)并联电路总电流I;(3)并联电路总电阻R。解:(1)(2)
I=I1+I2=0.6A+0.4A=1A(3)R2R1AV12VR1
=
=
=
20ΩUI112V0.6AI2
=
=
=
0.4AUR212V30ΩR=
=
=
12ΩUI12V1A2.电阻并联的规律:
注意
(上海中考)在图(a)甲所示的电路中,电源电压保持不变,电阻R2的阻值为30欧。闭合电键S,电流表的示数为0.4安。当S和S1都闭合时,电流表示数如图(b)所示,求:(1)求电源电压U。(2)求通过电阻R1的电流I1。(3)求总电阻R的阻值。
1.(厦门中考)如图1所示,电源电压保持不变,R1=10Ω。当闭合开关S,滑动变阻器滑片P从a端移到b端,两电表示数变化关系用图2线段AB表示。求:(1)电源电压。(2)滑片P滑到ab中点时电压表的示数。
2.如图所示,已知I=4.5A,I2=0.9A,电源电压为36V,那么灯L1的电阻R1多大?解:因为灯L1和灯L2并联,所以,灯L1中的电流为:I1=I-I2=4.5A-0.9A=3.6A又因为U1=U2=U=36V,所以,L2I2I36VL1I1R1=
=
=
10ΩU1I136V3.6A串联电路
并联电路电路图
电流
I总
=I1=I2
I总
=I1+I2电压
U总=U1+U2U总
=U1=U2电阻R=R1+R2
U总I总R1R2R总I2I1U2U1U总I总R1R2U1U2I1I2求解电路计算题的步骤(1)根据题意分析各电路状态下电阻之间的连接方式,
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