1、 2.3 电阻的串联、并联及其应用一、课题:电阻的串联、并联及其应用二、课时:2 课时三、教学目的1、了解电阻串联、并联的联接方式。2、掌握电阻串联、并联的特点和性质。3、熟练运用串联、并联电阻的特点与性质解题。四、重点、难点:电阻串联、并联的特点和性质及其运用。五、教学方法:引导、提示、归纳六、教学过程:1、组织教学2、导入新课3、讲解新课4、学生自学通过阅读教材回答下列问题(1)什么是电阻的并联?(2)并联电阻的特点是什么?七、疑点讲解:引入新课:教师:同学们,我们上一节讲了欧姆定律及其应用,知道了欧姆定律的公式,理解了各物理量及公式的物理意义,并能利用它来解决有关电路的问题,那么对于负载
2、电阻之间,它们的联结方式不同,性质和特点又是什么呢?这就是我们今天要讲的问题。第一节 板 书 电阻的串联、并联及其应用、电阻的串联电路1、 定义及电路(1)定义:把两个或两个以上的电阻依次连接,组成一条无分支电路,这样的连接方式叫做电阻的串联。(2)电路:图 1 两个电阻串联电路2、特点(1)串联电路中流过每个电阻的电流都相等,即:(2)串联电路中的总电压等于各电阻两端的分电压之和;即3、性质:(1)串联电路的等效电阻(即总电阻)等于各串联电阻之和。即(教师:此式可用部分电路欧姆定律 I=U/R、R=U/I R1=U1/I1 R2=U2/I2Rn=Un/In即 I=I1=I2=In推得)(2)
3、串联电路的分压性质:根据:U=IR U 1=I1R1 U2=I2R2Un=InRn及 I=I 1=I2=In可得: U 1/Un=R1/Rn 或 U n/U=Rn/R上式表明,在串联电路中,各电阻上分配的电压与电阻值成正比,即阻值越大的电阻分配到的电压越大;反之电压越小(3)串联电路中的功率分配根据:P=I 2R P1=I12R1 P2=I22R2Pn=I22Rn及 I=I1=I2=In得:P1/Pn=R1/Rn 或 P n/P=Rn/R上式表明:在串联电路,各电阻上分配的功率与阻值成正比4、在实际工作中的应用:(1)用几个电阻串联以获得较大的电阻。(2)采用几个电阻串联构成分压器,使同一电源
4、能供给几种不同数值的电压,如图 2 所示。图 2 电阻分压器 (3)当负载的额定电压低于电源电压时,可用串联电阻的方法将负载接入电源。(4)限制和调节电路中电流的大小。(5)扩大电压表量程。5、例题:(1)如图 3 所示,要使弧光灯正常工作,须供给 40V 的电压和 10A 的电流。现电源电压为 100V,问应串联多大阻值的电阻?(不计电阻的功率)图 3 解:按题意,串联后的电阻应承受 100-40=60V 的电压,才能保证弧光灯所需的工作电压。根据欧姆定律 U=IR,计算需串联的电阻为:R=U2/I=60/10=6(2)图 4 是一个万用表表头,它的等效内阻 Ra=10K,满刻度电流(即允许
5、通过的最大电流)I a=50A,若改装成量程(即测量范围)为 10V 的电压表,则应串联多大的电阻?图 4 解按题意,当表头满刻度时,表头两端电压 Ua,则显然,用这个表头测量大于 0.5V 的电压会使表头烧坏,需要串联分压电阻,以扩大测量范围。设量程扩大到 10V 需要串入的电阻为 RX,则现在我们来回忆一下这节课所讲的内容,这一节主要讲了电阻的串联的定义、特点、性质和应用,希望同学们下去后认真复习,熟练掌握。那么,电阻并联的定义、特点、性质是什么呢?下一节课我们继续讲。第二节:(上一节我们把电阻串联的定义、特点、性质及应用跟同学们都讲了,根据我们上一节所讲的内容,同学们打开课本,阅读教材。
6、二、电阻的并联电路,回答下面几个问题:)板书 二:电阻的并联电路1、什么是电阻的并联?2、 并联电阻的特点是什么?(同学们看书 6 分钟,6 分钟后老师提问,同学们回答,老师板书)板书:1、答:两个或两个以上电阻接在电路中相同的两点之间,承受同一电压,这样的连接方式叫做电阻的并联。如图所示。图 5 电阻并联电路2、特点:(1)U 1=U2=Un=U即:并联电路中各电阻两端的电压相等(2)I= I 1+I2+In 即:并联电路的总电流等于流过各电阻的电流之和。(老师:以上同学们把电阻并联的定义和特点总结了,那么电阻的并联的性质如何呢?下面我们就来学习)板书:3、性质(1)并联电路的等效电阻(即总
7、电阻)的倒数等于各并联电阻的倒数之和,即:(2)并联电路的分流性质:根据 I=U/R I1=U1/R1 I2=U2/R2 In=Un/Rn及 U1=U2=Un=U 得:I1/In=Rn/R1或 In /I=R/Rn上式表明:在并联电路中通过各支路的电流与支路的电阻值成反比,即阻值越大的电阻分配到的电流越小,反之电流越大。(3)并联电路的功率分配:根据 P=U2/R P1=U12/R1 P2=U22/R2Pn=Un2/Rn及 U1=U2=Un=U 得:P1/Pn=Rn/R1或 Pn / P= R /Rn上式表明:在并联电路中,各电阻上分配的功率与阻值成反比。4、电阻并联在实际中的应用:(1)凡是
8、额定工作电压相同的负载都采用并联的工作方式。这样每个负载都是一个可独立控制的回路,任一负载的正常启动或关断都不影响其它负载使用。(2)获得较小电阻。(3)扩大电流表的量程。5、例题(1)在图 6 所示的并联电路中,求等效电阻 RAB、总电流 I、各负载电阻上的电压、各负载电阻中的电流。图 6 解等效电阻 RAB=R1R2=R1R2/R1+R2=63/6+3=2(R 1R2表示 R1与 R2并联,下同)、总电流 I=U/RAB=12/2=6A各负载上电压 U1=U2=U=12V各负载中电流 I1=R2I/R1+R2=63/6+3=2V或 I 1=U1/R1=12/6=2AI2=I-I1=6-2=
9、4A(2)在图 7 中,已知某微安表的内阻 Ra=3750,允许流过的最大电流 Ia=40A。现要用此微安表制作一个量程为 500mA 的电流表,问需并联多大的分流电阻 Rx?图 7 解因为此微安表允许流过的最大电流为 40A,用它测量大于 40A 的电流必使该电流表损坏,可采用并联电阻的方法将表的量程扩大到 500mA,让流过微安表的最大电流不超过 40A,其余电流从并联电阻中分流。由 Ua=IaRa=(I-Ia)Rx得 Rx=IaRa/I-Ia=4010-63750/50010-3-4010-6=0.3(在实际应用中,大多数直流电流表采用闭路式分流器来扩大量程。)三、小结:今天我们主要讲了电阻的串联和并联的定义、特点及性质,通过今天的学习我们一定要掌握这些知识,并会熟练运用这些知识解题。四、作业 P23 8、9、11 题