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15.4电阻的串联和并联ppt课件

发布时间:2014-01-10 09:03:45  

第十五章

探究电路

第四节

电阻的串联和并联

欧姆定律
1.内容:一段导体中的电流,跟这段导体两端的 电压成正比,跟这段导体的电阻成反比。这个规 律叫欧姆定律。 2.公式:

U I= R

I(A) 单位:U(V) R(Ω)

3.变换公式:

U=IR U R= I

I

R
U

1.电阻的串联
A R1 =10Ω R2= 10Ω

A R =20Ω

电路中R1和 R2 串联 与电路中只有R的效 果是等效的。R就叫 做这两个串联电阻的 总电阻。这种方法叫 “等效替代”。并联 电路的总电阻和它的 分电阻也存在这种 “等效替代”关系。

2、推导串联电路的总电阻
1、电路图:
I R2 U2

A

R1

串联电路电流的特点:I=I1=I2 电压的特点:U=U1+U2 由欧姆定律可知:

U1 U

S

U ? IR

U 1 ? I 1R1 U 2 ? I 2 R2 IR ? I 1R1 ? I 2 R2 U ? U1 ?U 2

R ? R1 ? R2

3讨论:串联电路的总电阻有什么特点?

特点是:串联电路的总电阻比任何一个导体的电阻 大 。





这相当于增加了导体的 长度

讨论2:若有n 个电阻R1、R2、·、Rn串联, · · 则它们的总电阻R 等于多少?

R总=R1+R2+·+Rn · ·
?n个相同阻值的电阻串联: 总电阻R总=nR

分析:
推导:

R1=5Ω U=6V

R2=15 Ω

I1

=

U1 R1

S

I2 = R1 R2
R1 R2

U2 R2

I1

= I2 , =?
1 3

U1 R1

=

U2 U1 R2 U2

=

= ?

1 3

U1 U2

串联分压跟电阻成正比

U1 U2

=

R1 R2

<4> 电阻的串联
1、串联电路的总电阻, 等于各串联电阻之和。 即:R=R1+R2+Rn n个相同阻值的电阻串联,总电阻R总=nR 2、串联电路的电压分配

U1 U2

=

R1 R2

[例题1] 把10Ω的电阻和20Ω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。 解: R=R1+R2

U=6V

R=10+20=30Ω
I=
U 6V = R 30Ω
= 0.2A

答:电路中的电流为0.2A

5推导:并联电路的总阻值

I I R 1 1
I2 R2
A

U= U1= U2

I=I1+I2

U U1 U 2 ? ? R 并 R1 R 2 1 1 1 ? ? R并 R1 R 2

R并

并联电路总电阻的倒数等于 各并联电阻的倒数之和。

并联电路的总电阻的倒数,等于各并 联电阻的倒数之和.

电流分配与电阻成反比

实验研究结论:

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 。
R R n个相同阻值的电阻并联总电阻: 总= n

例2、已知:R1=20欧,R2=60欧,求 R1和R2并联时的总电阻是多大?

解: 由


1 1 1 ? ? R R1 R2

R1 R2 R? R1 ? R2

代入数据得

20? ? 60? R? ? 15? 20? ? 60?

答:R1和R2并联后的总电阻是15欧。

小结:
? 1、串联电路的总电阻等于各部分
电阻之和R=R1+R2+R3+…+Rn ? n个相同阻值的电阻串联,总电阻 R总=nR

? 2、并联电路的总电阻的倒数,等于各并联电 阻的倒数之和.
R R n个相同阻值的电阻并联总电阻: 总= n
1 1 1 1 ? ? ? R 并 R 1 R 2 Rn

R1

R2 R? R1 ? R2

课堂练习:
1。如图所示电路,电源电压保持不变,若变阻器滑片P向 左滑动时,则 ( c ) A

P R2
V1

R1

A. V1表示数增大,A表示数减小 B. V1表示数减小,A表示数减小 C. V1表示数增大,A表示数增大 D. V1表示数减小,A表示数增大

想一想

2.有两个电阻,R1=3Ω , R2=9Ω ,把它们串联后接 到电路中,它们的总电阻 12Ω ,通过它们的 是 电流比I 1 :I 2 = 1:1 , 它们两端的电压之比 U1 :U2 = 1:3 。

3.如图所示电路中,当开关S闭合,滑片P 向右移动时,关于两表示数的变化下述正确的是 C ( C ) 考验你的时 A.电流表、电压表的示数均变大 候到啦! B.电流表、电压表的示数均变小 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, 电压表的示数变小

?4、一个小灯泡的电阻是8欧,正常工作 时的电压是3.6伏,现在要把这盏灯直接接 在4.5伏的电源上能行吗?怎样做才能使这 盏灯正常发光?

?解:不行,必须串联一个电 阻。根据题意画出电路 ?图,则电阻R2分担部分的电压U2=U-U1=4.5伏-3.6 伏=0.9伏 串联电路电路中的电流
U1 3. 6伏 I? ? ? 0. 45安 R1 8欧
U2 0. 9伏 RL ? ? ? 2欧 I 0. 45安

? 电路中的电流需要串联的电阻

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 100 24 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 1∶1 =_____;若并联在某一电路里,则通过两者的电流之比 3∶5 I1′∶I2′ =_____,电压之比U′1:U′2=_____. 1∶1 5∶3 3.某电路两端的电压为12V,接入一个电阻后,电路中电流 20 为0.6A,该电阻的阻值为___Ω,若保持电压不变,要使电路 20 串 中电流减小到0.4A,应__联一个阻值为___Ω的电阻

4.电阻器R1的阻值是4欧,R2的阻值是8欧,并联接入电源 1.5 电压为4伏的电路中 ,则 总电流是___安,通过R2的电流 0.5 2 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R 1并联接入此电路.

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3 V,当S1断开、S2闭 合时,电压表的示数为4.5 V,则灯泡L1和L2两 端的电压 分别是( B ) A. 3V和5.5V B. 3V和1.5V C. 1.5V和4.5V D. 1.5V和3V

图8-2-1

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( C ) A.灯L1短路 B.灯L2短路 C.灯L1开路 D.灯L2开路

图8-2-2

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

8.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,R 2两端的电压为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?


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