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电路的连接

发布时间:2013-10-16 13:32:02  

最基本的两种电路连接方式: 串联和并联

串联电路的特点

1、测出1、2、3三处的电流I1、I2、I3。 I1=I2=I3 它们之间的关系是:—————————;

即串联电路中电流处处相等。

2、测出灯L1和灯L2两个灯泡上的电压 和两灯的总电压U1 、 U2 、 U总。它们 U总 = U1 + U 2 之间的关系是:—————————。 即串联电路的总电压等于各部 分电压之和。

3、把以上串联电路中的一个小灯泡拿 另一小灯泡也熄灭了。 掉,发生的现象是————————————, 为什么?
串联电路的电流只有一条通路,拿掉 一个灯泡后成为开路了。 为什么串联电路各处的电流相 等?你能说明理由吗? 串联电路的电流只有一条通路,经过一 处的电流同样经过另一处。

串联电路的特点
串联电路中电流处处相等; 总电压等于各部分电压之和。

I = I1 = I2 U = U 1 + U2
为了使结论具有普遍性,应该换上 电阻不同的两灯

一、串联电路特点 串联电路的电阻特点:
总电阻等于各用电器电阻之和 R = R1 + R2 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。

有两个导体,电阻分别为10欧和30欧。把 它们串联后通过10欧电阻的电流是0.5安, 求电源电压是多少?两个电阻上的电压分 别是多少?

解:U1=IR1 =0.5A×10Ω =5V U2=IR2 =0.5A×30Ω =15V
答: 电源电压是20V,两个电阻上的电压分别是5V、 15V。
从上可知,串联电路中电压和电阻有什么关系?

U=U1+U2 =5V+15V =20V

串联电路中的电压分配规律

串联电路中,各部分导体 的电压与电阻成正比。



U1
U2

R1
R2

1、将两个值分别为10欧与20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?
R=30欧; U2=4伏 I=0.2安; U1=2伏,

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 4欧

3.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 ( B ) A.5伏 B.10伏 C.20伏 D.30伏 4.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( B A.1:2 1:2 B.1:1 1:2 C.1:1 1:1 D.1:2 1:1

)

5. 串联在某一电路中的两个电阻, 其电阻R1=3R2,则I1= 1 I2,

U1= 3

U2 ,U1= 3/4 U

6. 如图,当活动变阻器的滑
片P向左移动时,电流表读



V



数将 变大,电压表的读数
将 变大 ,当电压表的读数 是电源电压的五分之三时,



A


S p a b

变阻器的电阻与灯的电阻之
比是 2:3

I1

串联电路特点 用电器顺次逐个连接, 1、串联电路: 一条电流路径,电流 R1 I2 R2 I 处处相等,一个开关, 电器之

间彼此制约。 U2 U1
U

2、串联电路的电流特点: 电流处处相等 I1 = I2 = I 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

U = U 1 + U2

串联电路特点 4、串联电路的电阻特点:
总电阻等于各用电器电阻之和 R = R1 + R2 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。

串联电路特点
5、串联电路的分压公式
U1

U2

=

R1

R2

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, 串联电路 分压原则是: 小电阻分小电压.

并联电路的特点

1、测出灯L1、灯L2两条支路和干路上的 电流I1、I2和I。三个电流值之间的关系 I = I 1+ I2 是:————————————————。 即并联电路中,干路上的总电流等 于各支路电流之和。

2、测出灯L1两端、L2两端的电压U1、U2 和两灯的总电压U。三个电压之间的关系 U = U 1 = U2 是—————————————— 即并联电路中,各支路两端的电压都 等于总电压。

3、把以上电路中的其中一个小灯泡拿掉, 仍然亮 另一个灯是否仍然亮?——————。为什 么? 并联电路中,每条支路各自与干路 构成电流的通路而互不影响。 为什么并联电路的干路电流等 于两个支路的电流之和?你能说 明理由吗? 干路电流进入两个支路时分为两部分。

并联电路的特点
并联电路中,干路上的总电流等于 各支路电流之和;各支路两端的电压都 等于总电压。

I = I1 + I2

U = U1 = U2
为了使结论具有普遍性,应该换上 电阻不同的两灯

因为:并联 所以: I总=I1+I2 U总=U1=U2 U总 U1 U2 根据欧姆定律: I总 ? I1 ? I2 ? R总 R2 R1 U总 U 1 U 2 ? ? 所以: R总 R 1 R 2 即:

猜猜看:并联电路的电阻 间又有什么关系?(R总、 R1、R2)

1 1 1 ? ? R总 R1 R2

并联电路的特点 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.

1 1 1 ? ? R总 R1 R2
并联电路的电阻计算式: R总 =

R1〃R2

R1+R2

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。

1、家用电器是采用 串联连接方式还是并 联连接方式?你有什么 证据说明你的判断是 对的? 家用电器都是并联的,而用电器与 开关是串联的。
电路中并联的用电器过多,会导致干路总电 流过大,从而会引起电源超载而损坏电源,或 导线过热而发生火灾。

2、在并联电路中,你如何理解小电阻的 支路上电流较大这一事实? 并联电路中各支路电压都相等,根据 公式I=U/R可知,当电阻越小时,电流就 越大。

R1、R2两电阻,阻值分别为4欧和8欧,并联 后接在电压12伏的电源上,R1、R2中分别通 过的电

流有多大?干路中电流有多大?

解:I1=U/R1 =12V/4Ω =3A I2=U/R2 =12V/8Ω =1.5A
答:……

I=I1+I2 =3A+1.5A =4.5A

从上可知,并联电路中各支路电流与电阻 有什么关系?

并联电路中的电流分配规律

并联电路中,各支路电流与 电阻成反比。



I1 I2

R2 R1

1、如图,当开关S从断开到闭合时,
不变 电流表1的读将____,灯的亮度将 不变 变大 _____,电流表2的读数将_____,电压 不变 表的读数将____。
L

A1
S -

A2



R0

V

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? 1:5
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? 1:1 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L2的电流为0.2 安,则流过灯L1的电流为多少? 0.1安

二、并联电路的特点
1、并联电路:各用电器并联接 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。 U1 I I1
R1

I2 R2

U2

2、并联电路的电流特点: U1
并联电路干路中的 I 电流等于各支路中 的电流之和。
I1
R1

I2 R2 U2 U

I总=I1+I2 3、电压特点: 并联电路两端的电压相等。 U总=U1=U2

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.

1 1 1 ? ? R总 R1 R2
并联电路的电阻计算式: R总 =

R1〃R2

R1+R2

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。

5、并联电路的电流分配
并联电路通过各个电阻的电流与它

们的电阻值成反比.
I1 R2 = I2 R1 因此并联电路又叫 分流电路,

并联电路的分 流原则是:

大电阻通小电流, 小电阻通大电流.

(这些不能在计算题中直接作公式用) 串联电路:R=R1+R2 长度 导体串联起来,相当于增加了导体的 _ __ 并联电路: 1 1 1 = + R R1 R2 R 1· 2 R R= (R<R1 ,R<R2) R1+R2

几个导体并联起来,相当于增加了导体的 横截面积 ____

有n个电阻R0: R串=nR0

R0 R并 = n

节 日 小 彩 灯 是 如 何 连 接 的 !

节日小彩灯的连接方法
1、提出问题: 节日小彩灯的灯泡数量非常 多,一串小彩灯的灯泡有四五 十个。这么多的小彩灯是如何 连接的呢? 2、假设和猜想: 可能是串联或并联或既有串联又有并联。

节日小彩灯的连接方法
3、同一小组内的同学共同设 计方案: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。

4、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

串并联

【缺点】连接复杂。

电阻丝
R2

R1

灯丝

实物图

结构图

连接方式

根据小彩灯的结构和连接方式,说明其中一 个或几个小彩灯的灯丝断了后,其他灯不熄 灭的原因。 小彩灯的内部结构与一般的灯不一样, 每个灯除了有灯丝外,还有一个电阻并联在 两个灯脚之间,这个电阻的阻值远大于灯丝 电阻。发光时绝大部分电流通过灯丝R1,只 有少量电流通过R2。当灯丝烧毁后,电流全 部通过R2(保证其它灯仍然亮),R2上的电 压大大增加,而其它灯上的电压会减小,所 以略暗一些,却不会熄灭。

5、检验:提供实际小彩灯进行研究。
(1)研究小彩灯的内部结构。

(2)研究小彩灯的连接方式。
6、比较你的方案和实际连接的方案有什 么不同。你的方案有什么优缺点?老师 提供的彩灯的连接方案有什么优缺点? 通过研究你能否提出新的连接方案吗?

[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? 并联 用电器与用电器之间是_____连接的, 并联 用电器与插座之间是_____连接的, 开关与用电器之间是_____连接的. 串联
2、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。

[应用]
问题1:10欧和1欧的两个电阻并联 的电阻小于多少欧? 问题2:1千欧和1欧的两个电阻并联 的电阻约为多少欧?

【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?

例:如图,电阻 R1 =5欧, R2=15欧,干路电流I=2安, 哪个电阻通过的电流大?通 I 过两个电阻电流之比是多少? 电阻R2上的电流是多大?当 S断开,I1有无变化?

R1
R2

I1
S

I2

R 1; I1:I2=3:1; 0.5A; I1无变化

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? 10欧 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( D )

A.2:3,2:3.
C.1:1,2:3

B.3:2,3:2
D.1:1,3:2

3.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. 12V

(2)定值电阻R1的值. 12欧

4.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, 4V 求: (1)电压U是多大? (2)通过R1的电流.
0.5A

5.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? 6V

5.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? 12欧

6.如图,电源电压保持6V不变,R1 = 10

Ω ,R2 = 15Ω , 求:

0.6A

0V

1)当S断开时,电流表、电压表的示数各为多少? 2)当S闭合时,电流表、电压表的示数各为多少?
V
A R1 R2

1A

6V

S

7.如图电路,电源电压保持不变, R1 = R2 = R3 = 20Ω ,当S1、S2都断开,电 流表示数是0.3A,求: 1)电源电压 12V 2)S1、S2都闭合时,电流表示数是多少?

1.2A

R1
R3

R2

A

S1

S2

当S1、S2都断开时:
R1 R2

A

R1

R2

A

R3
S1 S2

R3

S1

S2

R1

R2

A

串 联

R3

S1

S2

8.如图所示,R1=10欧,R2=20欧,R3=30欧, 电源电压恒定不变,若开关S1闭合,S2断开时, 电流表的读数是0.3A,求(1)电源电压多大?(2) 6V 当S1和S2都断开时,电流表的读数多大?(3)当 0.2A S1、S2都闭合时,电流表的读数是多大?

0.5A

9.如图所示,电源两端电压恒定,R1=10欧, K闭合前后,电流表示数之比是1:2 ,求R2 的阻值

10欧


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