初三物理《17.4欧姆定律在串、并联电路中的应用》ppt免费课件下
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17.4 欧姆定律
在串、并联电路中的应用
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。
1.欧姆定律
数学表达式
U= IR
变形公式
U
R
I
(1)串联电路中的电流处处相等;
I=I1=I2
(2)串联电路中的总电压等于各部分电路两端
电压之和。
U=U1+U2
2.串联电路中的电流、电压规律
(1)并联电路干路中的电流等于各支路中的
电流之和;
I=I1+I2
(2)并联电路中各支路两端电压相等。
U=U1=U2
3.并联电路中的电流、电压规律
一、电阻的串联与并联
前面我们已经学习了串联和并联电路 电流、电压的规律。那么,电阻串联或并联时,总电阻是比原来大了还是小了?
与同学交流自己的想法,说一说自己的理由。
串联电阻的总电阻比任何一个分电阻都大
并联电阻的总电阻比任何一个分电阻都小
一、电阻的串联与并联
1.电阻的串联
推导
由欧姆定律得:
U1=I1R1
U2=I2R2
U=IR
由串联电路可知:
U =U1+U2 I=I1=I 2
所以:
IR=I1R1+I2R2
即:
R=R1+R2
串联电路的总电阻等于各电阻之和。
结论:
一、电阻的串联与并联
2.电阻的并联
推导
由欧姆定律得:
由并联电路可知:
I=I1+I 2 U =U1=U2
所以:
即:
并联电路总电阻的倒数等于各电阻倒数之和。
结论:
试一试
1.甲、乙两个定值电阻,甲标有“16Ω 1.5A”字样,乙标有“22Ω 0.5A”字样。现把它们串联起来接到电路中,则电路两端允许加的最高电压是 V。
2.如图所示,R1的阻值为3Ω,R2的阻值为6Ω,电源电压为3 V,则干路中电流为多大?(请用两种方法解答)
19
1.0A
0.5A
1.5A
一、电阻的串联与并联
练一练
例1 如图所示,已知I=4.5 A,I2=0.9 A,电源电压为36 V,那么灯L1的电阻R1多大?
解析: ∵ 灯L1和灯L2并联
∴ I = I1 + I2
I1 = I - I2
= 4.5 A -0.9 A
= 3.6 A
而 U1 = U2 =U= 36 V
∴
二、欧姆定律的应用
例题分析
例2 如图所示,R1 =20 Ω,滑动变阻器R2最大阻值为80 Ω,电路接在电压为
6 V电路中,当滑片P由最左端
滑到最右端时,电压表示数由
6 V变化为1.2 V,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 = 6 V
二、欧姆定律的应用
例题分析
(2)滑片P在最右端
例2 如图所示,R1 =20 Ω,滑动变阻器R2最大阻值为80 Ω,电路接在电压为
6 V电路中,当滑片P由最左端
滑到最右端时,电压表示数由
6 V变化为1.2 V,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?
例3 如图所示,R2=20 Ω,电流表的示数为0.6 A,
电压表的示数为12 V。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=0.6 A+0.4 A=1 A
(3)
R1一定
例4 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
例5 在“测量小灯泡的电阻”
的实验中,某同学在连接电路时,
不小心将电流表和电压表接错了
位置,如图所示。闭合开关可能
出现的现象是( )
A.电流表烧坏,电压表示数为0
B.小灯泡烧坏
C.电流表示数为0,电压表示数为电源电压值
D.电流表示数为0,电压表示数为0
C
(1)电流表为什么必须串联在被测电路中?
(2)测量电流表为什么不能直接接在电源的两端?
(2) 电流表内阻很小。直接接到电源两端时,通过的电流太大,会损坏电流表。
(1)串联电路中电流处处相等。
(1)电压表为什么必须并联在被测用电器两端?
(2)电压表为什么能直接测量电源的电压?
(2) 电压表内阻很大。直接接到电源两端时,通过的电流很小,不会损坏电压表。
(1)并联电路中各支路两端电压相等。
实验室用的电压表,当它的量程为 3V,电阻是3kΩ,与小灯泡串联接入电路,小灯泡能正常发光吗?为什么?
分析:设小灯泡电阻为10Ω,则电路中的总电阻为R=R表+R灯=3kΩ+10Ω =3010Ω≈3000Ω
所以通过小灯泡的电流约为
=
=0.001A=1mA
通过小灯泡的电流远小于小灯泡正常发光的电流,所以小灯泡不能发光.
1.如图所示,电源电压保持不变,开关闭合后,若P向右移动,则电压表、电流表示数的变化分别为( )
A.电压表示数变大、
电流表示数变小
B.电压表示数变大、
电流表示数变大
C.电压表示数变小、
电流表示数变大
D.电压表示数变小、
电流表示数变小
D
2.如图所示电路中,电源电压为6V,开关S闭合后,灯L不发光。用电压表测得电阻R两端的电压 为6V,这说明:( )
A.灯L和电阻R均完好
B.灯L完好而电阻R断了
C.灯L断路而电阻R完好
D.灯L和电阻R都断路
B
S
3.小东同学做测量灯泡电阻实验,连接电路后闭合开关,发现灯不亮,电流表无示数,电压表示数为电源电压。则
故障原因可能有几种?
请写出三种灯泡不亮
的原因。
(1)电压表串联在电路中了;
(2)小灯泡断路;
(3)连接小灯泡两端的导线或接线柱断路。
故障2:电流表和电压表的指针偏转角度很小。
判断:①电压表和电流表的量程可能都选择过大;
②电源电压可能过低。
故障1:电流表与电压表的指针反向偏转。
判断:电流表和电压表的“+”、“-”接线柱接反.
4.做电学实验过程中,若出现下列故障,请帮助分析其中的原因.(1)
故障3:电流表指针超过最大值。
判断:①量程可能选择过小;
②电路中可能出现短路。
4.做电学实验过程中,若出现下列故障,请帮助分析其中的原因. (2)
故障4:滑动变阻器滑动时,电表示数及灯泡亮度无变化。
判断:滑动变阻器没有 “一上一下”连接。
故障5:闭合开关,灯泡不亮,电流表、电压表无示数。
判断:①滑动变阻器阻值太大。
②接触不良或灯丝等断开
③电源等原件可能损坏;
故障6:闭合开关,灯泡不亮,电流表几乎无示数,电压
表指针明显偏转(或示数等于电源电压)。
判断:灯泡的灯丝可能断了或灯座与灯泡接触不良
故障7:在调节滑动变阻器的滑片时,他发现灯泡变亮了,而电压表的示数却减小了。
判断:将电压表错接在了滑动变阻器两端。
故障8:开关闭合,灯不亮,电流表有示数,电压表无示数。
判断:灯泡处短路。
4.做电学实验过程中,若出现下列故障,请帮助分析其中的原因.(3)
5.要测一个未知电阻Rx的阻值.提供的器材:电源(电压不变)、一个开关、一个电流表(量程足够大)、一个已知最大阻值为RAB的滑动变阻器和若干条导线。要求只需连接一次电路即可,写出你设计的实验方案。
(1)电路图:
(2)实验步骤:
(3)待测电阻Rx的表达式:
按照电路图连接好电路。
把滑动变阻器的滑片P调至B端,闭合开关,记下电流表示数IB。
整理实验器材。
把滑动变阻器的滑片P调至A端,记下电流表示数IA。
6.某电阻允许通过的最大电流是2A,把它接在36V的电路中时,通过的电流是0.5A,问它能否可接在220V的电路中使用?
7.如图所示,电源电压保持不变,R1=30 ,电流表A1的示数为0.4A,A2的示0.8A,求电源电压和R2的 阻值各为多少?电路的总电流为多少?
9.如图所示电路,电源电压恒定不变,当S1闭合、S2断开时,电压表的示数为3 V;当S1断开、S2闭合时,电压表的示数为9 V,则R1:R2为 。
8.如图所示电路,R1的电阻为3Ω,R2的电阻为6Ω,则电流表A1、A2的示数之比为 。
3:1
1:2
解析:S1、S2都断开时:电阻R1和R2串联,R3没有接入电路,电流
表测电路的总电流,故I总=0.3A,因为R总=R1+R2=10Ω+ 30Ω=40Ω
利用欧姆定律变形公式 U=IR,带入数据得U总=12V 。
S1、S2都闭合时:电阻R1和R3并联,R2没有接入电路,电流
表仍然测的是电路中的总电流,因为U总=12V ,R总=R1R2/(R1+R2)=
10Ω ×40Ω/(10Ω+40Ω)=8Ω,根据欧姆定律I=U/R,得出I总=1.5A。
所以S1、S2都闭合时,电流表示数是1.5A。
10.如图所示,电源电压保持不变,R1= 10Ω ,R2= 40Ω,R3= 20Ω,当开关S1、S2都断开,电流表示数为0.3A,求:
①电源电压②S1、S2都闭合时,电流表示数是少?
U总
I总
R1
R2
R总
I2
I1
U2
U1
U总
I总
R1
R2
U1
U2
I1
I2
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,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。
作业布置:《能力培养与测试》P41第17.4节
再见