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2013新浙教版科学八年级上册第4章第7节电路的连接

发布时间:2013-11-14 13:40:31  

第八节电路的分析与应用

在实际生产和生活中,常会遇到一个电 源给各个用电器供电的问题。 问题1:在教室里的电源线进来后,给 多盏灯和多个插座同时供电; 问题2:家里的电源线进来后,给多盏 灯和多个插座同时供电。 它们的电路是如何连接的? 在第一节中,我们已学过两盏灯的两种 基本电路连接——串联和并联。下面我们来 研究它们的特点。

一、串联电路的特点:

1

L1
2

L2

3

用电流表分别测出1、2、3处的电流大小:I1、I2、 I3 可以得出I 1 、I
2

、I

的关系是 I 3

1

=I 2 =I 3 。 。

特点1:串联电路中的电流 处处相等

为了使结论具有普遍性,应该换上电阻不同的两灯

1

L1
2

L2

3

用电压表分别测出灯L1两端,灯L2两端以及灯 L1和L2两端的总电压:U 1 、U 2 、U 总 。 可以得出U
1

、U 2 、U



的关系是 U 总 =U 1 +U 2 。

各灯两端的电压之和 特点2:串联电路中总的电压等于: 。 为了使结论正确,应该换上电阻不同的两灯

L1

L2

讨论:为什么串联电路各处的电流 相等?你能说明理由吗?

原因是:串联电路中只有 一条电流路径。

猜猜看:串联电路电阻 间又有什么关系?(R、 R1、R2)
? 根据欧姆定律分别求得 ? U1 = I1R1 U2 = I2R2

而U= U1 +U2

I=I1=I2

即:R=R1+R2

?所以 IR=IR1 + I R2
将导体串联起来,就相当于增加了导体的长度,所 以串联后的总电阻大于任意一个导体的电阻。

猜想1:串联电路中电流流过亮的那只灯泡大, 暗的那只灯泡小。
猜想2:电路中电压加在亮的那只灯泡上的大, 暗的那只灯泡上的小。

串联电路的电压分配
I1 = I2 = I

U=6伏

L1

L2

U
R

=

U1
R1

=

U2
R2

R1=10欧 R2=5欧 I1=I2=0.4安

(4)串联电路中,电阻大的电压大

U1=4伏

U2=2伏

补充:串联电路的分压作用

U1 U2

=

I1R1 I2R2

=

R1 R2

小结:串联电路的特点:

I= I1 = I2 U= U1 +U2 R = R 1 + R2
U1 U2
=

R1 R2

例1 有一只弧光灯,正常工作电流为5安,电阻为8欧, 要把它接入电压为110伏的电路中,需要串联一个多大的 电阻,弧光灯才能正常工作? R1=8Ω R2 分析 先根据题意画电路图,并 标出已知量和未知量,然后根据 I=5A 欧姆定律及串联电路特点求解
解法一:U1=I

U2=U-U1 =110V-40V =5A×8Ω =70V =40V R1
U2 I

U=110V

R2= 答:

=

70V 5A

= 14 Ω

R1=8Ω R2
解法二:
I=5A

R=

U I

=

110V 5A

= 22 Ω

U=110V

R2=R-R1 =22Ω - 8Ω =14Ω

例2

滑片向左移,电压表,电流表如何变?

2、如图所示电路中,S闭和后,通过1、2、3 三处电流大小为 ( ) A. I1=I2<I3 B.I1<I2<I3 C.I1=I2=I3 D.I1=I3<I2

3、电阻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的阻值是多少?

4、如图1所示,已知电阻R = 5 欧姆,电源

电压U=3伏,求滑动变阻器连入电路的电阻 为多大时,电压表的读数为1伏特。
V 1V
R=5Ω R'=?

U=3v 图1

在并联电路中,有什 么特点和规律呢?

二、并联电路的特点

1.电阻分别为10欧和15欧的灯L1、L2 串联,已知灯L1两端的电压为2伏,则灯L2两 端的电压为多少伏?

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( B A.1:2 1:2 B.1:1 1:2 C.1:1 1:1 D.1:2 1:1
串联电路中,电阻大的电压大;

)



A A1 A2

闭合开关S、S1、S2用电流表分别测出灯L1、L2两 条支路和干路上的电流, I1、 I2、I总。 可以得出I 1 、I 2 、I总 的关系是 。 特点1:并联电路中干路上的总电流等于 各条支路的电流之和 。 I 总 =I1 +I2

讨论:为什么并联电路的干路电流等于 两个支路的电流之和?

闭合开关S1、S2、S,用电压表分别测出灯L1、L2 和两灯的总电压:U1 、U2 、U 。 可以得出U1 、U 2 、U 的关系是 U1=U2=U 。 特点2:并联电路中两端的总电压等于 各支路两端的电压 。

猜猜看:并联电路电阻间又 有什么关系? 因为:并联 所以:I=I1+I2 U=U1=U2
I 1= U 1 R1 +

R1 R2 I2 I1 I

U
I 2= U 2 R2

根据欧姆定律: I= U R
所以: 即:

U R
1 R

= U1 R1
= 1 R1

U2 R2 +
1 R2

R1

导体并联相当于增大了导体的横截 面积,所以并联后的总电阻比任何 一个导体的电阻都小.

R2 I2 I1 U

I

补充:并联电路的分流作用

I1 I2

U1 /R1 = U2/R2

=

R2 R1

二、并联电路的特点

I=I1+I2
U=U1=U2 1 = 1 + 1 R R1 R2
I1 I2

R 1R 2 ) (或 R = R1+R2

=

R2 R1

1、电路中并联的电灯(用电器)越多,总电阻 就越小,干路中的电流越大,可能会引起电源超载而 损坏电源,或导线过热而发生火灾。 2、并联电路中,某条支路上的电阻越小,则 该条支路上的电流越大。 (4)并联电路中,电阻小的支路电流大。

例:如图电源电压不变S闭合后,滑片P向右滑动时, 则电流表和电压表的示数将( ) A.变大,变小 B.变小,变大 C.变大,不变 D.变小,不变
R1

R2
U

1、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 多大?总电流为多大?

2.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(
A.1:5 B.5:1 C.1:1 D.25:1

)

3.由三个阻值均为R=6欧的导体组成并联电路, 则电路的总电阻R总为 2欧 ,R总和单个R的大小 相比较是R总 ﹤ R. (选﹥、﹤ 、﹦ )

三、小结
串联电路
I1 I2 R1 S R2

并联电路
I1 R1 R2

电 路 图 电流

I

I

I2 S

I = I1= I2 U = U1 + U 2

I = I 1 + I2 U = U1 = U 2

电压 电阻

R = R1+ R2

1/R=1/R1+1/R2

R不变 电流跟电压成正比 I1 / I2 = U

1 / U 2 U、I、R 控制变量法 的关系?(实验)

电流跟电阻成反比 U不变 I / I = R / R 1 2 2 1 综 合
欧姆定律:导体 中的电流跟导体 应 用 两端的电压成正 比,跟导体的电 阻成反比 。 即 I=U/R

伏安法测电阻 R=U/I

串联电路的总电阻 R = R1+ R2
并联电路的总电阻 1/R = 1/ R1 + 1/R 2

探究、节日小彩灯的连接方法

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。

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。

【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。

【方案三】小灯泡混联

实物图

结构图



1、如图,当活动变阻器的
滑片P向左移动时,电流表



V



读数将
读数将

,电压表的



,当电压表的 +

A
p a b

S

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

2、有一个电铃,额定电压是6伏,正常工作时的
电阻是9 欧,应当怎样把它接入电源电压是8伏的电 路中? 3、如图所示电路,当开

关S闭合时,电压表有示数
而电流表无示数,则电路中 可能发生什么故障?若电压 表无示数,电流表有示数则 电路故障可能是什么?

A

4、如图,电阻 R1 =5欧,R2=15 欧,干路电流I=2安,那个电阻通 过电流大?当S断开,I1有无变化?
I

R1 R2

I1
S

I2

5、如图,当开关S从原来
的断开到闭合时,电流表 1的读数将 表2的读数将 压表的读数将 ,电流 ,电 。
L

A1

I1

I2
A2

R0

V

S -

6.如图所示,滑动变阻器的滑片P向B滑动时.电 流表的示数将 变小 ;电压表的示数将 变小 ____ (选“变大、变小或不变”);若此时电压表的 示数为2.5伏,要使电压表的示数变为3伏,滑片 P应向 A 端滑动。

P

A
A

R′

B
S

R
V

例:如图所示的电路中,电源电压为6伏,
电阻R1=20欧姆, R2=10欧姆,通过R1的电

流强度为0.2安,求通过R1的电流强度和干路
R1

中的电流强度,以及滑动变阻器的两端的电压。

R2 R' S


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