1、欧姆定律在串、并联电路中的应用第十七章 第节导体中的电流,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一、复习I = URURIR= UIU= IR变形公式( 1)串联电路中各处的电流是相等的;I=I1=I2= =In( 2)串联电路中的总电压等于各部分电路的电压之和。U=U1+U2+ +Un2串联电路中的电流、电压规律:R2UIR1U1 U2I2I1I1II2 R2R1U( 1)并联电路中干路电流等于各支路电流之和;I=I1+I2+ In( 2)并联电路中各支路两端电压相等。U=U1=U2= Un3并联电路中的电流、电压规律:前面我们已经学习了串联和并联电路 电流、电压的
2、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。想想议议两个电阻串联相当于增大了导体的 长度所以串联电阻的总电阻比任何一个分电阻都 大两个电阻并联相当于增大了导体的 横截面积 所以并联电阻的总电阻比任何一个分电阻都 小4.电阻的串联 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结论: 串联电路的总电阻等于各电阻之和。5.电阻的并联 由欧姆定律得:由并联电路可知:I=I1+I 2 U =U1=U2结论: 并联电路总电阻的倒数等于各电阻
3、倒数之和。所以: 即:二、利用欧姆定律解决问题根据串联电路电压的规律U=U1+U2有U=IR1+IR2=I(R1+R2)例题 1 如图 17.4-1所示,电阻 R1为 10,电源两端电压为 6V。开关闭合后,求( 1)当滑动变阻器接入电路的电阻 R2为 50 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 20 时通过电阻 R1的电流 I(1)(2)例题 2,如图所示,电阻 R1为 10, 电源两端电压为 12V。开关闭合后,求( 1)当滑动变阻器接入电路的电阻R2为 40 时通过电阻 R1的电流 I1和电路的总电流 I;( 2)当滑动变阻器接入电路的电阻 R3为 20
4、 时通过电阻 R1的电流 I1和电路的总电流 I( 1)I=I1+I2=1.2A+0.3A=1.5A( 2)例 3 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 VL2I2I36 VL1I1二、利用欧姆定律解决问题 R1= = = 10 U1I136 V3.6 A例 4 如图所示, R1 =20 ,滑动变阻器 R2最大阻值为 80 ,电路接在电压 为 6 V电路中,当滑 片P由
5、 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?AVR1 R2SP解: ( 1)滑片 P在最左端I= = = 0.3 AUR 6 V 20 U1 = U = 6 V( 2)滑片 P在最右端答: ( 1)电流表的示数变化范围是 0.3 A 0.06 A( 2)串联电路的电阻是 100 I = = = 0.06 AU1R11.2 V20 R= = = 100 UI 6 V0.06 A例 5如图所示, R2=30 ,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
6、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)R2R1AV12 VR1 = = = 20 UI112 V0.6 AI2 = = = 0.4 AUR212 V30 R= = = 12 UI 12 V1 ARxV电路图例 6实验室中如果没有电流表,只有电压表和一只已知阻值的定值电阻 R0,如何测量未知电阻?R0V因为 Rx和 R0串联 ,所以 测电阻的原理=U0R0UxRx Rx=UxU0 R0实验步骤( 1)按电路图连接电路,并将电压表指针调零;( 2)闭合开关 S测出 Rx两端电压为 Ux;( 3)断开开关 S,将电
7、压表接到 R0两端,闭合开关测出 R0两端电压 U0;( 4)断开开关整理实验器材。RxVR0V电路图R0IxI0 ARxA例 5实验室中如果没有电压表,只有电流表 和一只已知阻值的定值电阻 R0 ,如何测量未知电阻?因为 Rx和 R0并联测量原理 IxRx =I0 R0 Rx= I0IxR0实验步骤:( 1)将电流表指针调零,按电路图连接电路;( 2)闭合开关,记录电流表 R0的电流为 I0 ;( 3) 断开开关, 将电流表接到 Rx的支路并 记录电流表的示数为 Ix ;( 4)断开开关整理实验器材 。R0IxI0 ARxA例 6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? ;
8、示数变大V2V1A 示数变小; 。 AR1R2SPV2V1示数变小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。课堂小结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课堂练习2.如
9、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L RBS课堂练习故障 2: 电流表和电压表的指针偏转角度很小。判断: 电压表和电流表的量程可能都选择过大; 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 .3.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: 量程可能选择过小;
10、电路中可能出现短路。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: 滑动变阻器阻值太大。 接触不良或灯丝等断开 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.要
11、测一个未知电阻 x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 AB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。(3)待测电阻 x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.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 。5.如图所示电路, R1的电阻为 3 ,R2的电阻为 6 ,则电流表 A1、 A2的示数之比为 。3:11:2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+U2 U总 =U1=U2电阻 R=R1+R2 课堂小结