高二物理 电路教案

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1、[科目]物理[关键词]教案/串联电路并联电路[年级]高二[文件]jan1.doc[标题]第三单元串联电路和并联电路[内容]第三单元串联电路和并联电路【教学结构】一、串联电路:如图1所示串联电路的特点1.串联电路中各处电流强度相等,图1中R1、R2中电流强度为I1、I2I1=I2若3个电阻串联I1=I2=I32.串联电路中,总电压等于各部分电路电压之和,电路AB两端总电压为U,R1、R2的电压为U1、U2,U=U1+U2上面所述为串联电路基本特点,有必要通过实验让学生观察,并达到深信的目的。3.串联电路分压

2、:串联电路中各个电阻两端电压跟它的阻值成正比。图1所示电路中R1电流强度I1=R2:I2=,∵I1=I2=4.串联电路的总电阻等于各导体的电阻之和,U=R总IU1=R1I1U2=R2I2∵U=U1+U2∴R总=R1+R25.串联电路消耗总功率等于各电阻消耗功率之和即P=P1+P2二、并联电路:如图2所示并联电路的特点1.并联电路中各支路两端电压相等,AB电路总电压,R1、R2两端电压分别为U、U1、U2,则:U=U1=U22.并联电路总电流强度等于各支路电流强度之和即I=I1+I23.并联电路总电阻倒数,

3、等于各个导体的电阻倒数之和。I=,I1=,I2=则=+∵U=U1=U2∴=+使用此关系式时应明确,R=,R<R1,R<R2,并联电阻越多总电阻越小,但不是R1或R2越大,总电阻越小。例如两个2W电阻并联总电阻为1W,两个4W电阻并联总电阻为2W,又如R1与R2并联R1不变,R2增大,并联总电阻应是增大而不是减小。4.分流作用:并联电路中通过各导体的电流强度跟它的电阻成反比I1R1=UI2R2=U=可见在并联电路中,电阻越小通过电流强度越大。5.并联电路功率分配:并联电路中各电阻消耗电功率跟它阻值成反比。P

4、1=U2/R1P2=U2/R2∴=可见在并联电路中,电阻越小消耗电功率越大。三、串、并联电路的判断。在串、并联同时存在的电路,如何分清各个电阻连接关系,学生必须搞清楚,并且需要学生会把较复杂的特殊电路改画为习惯的电路,学生必须具备这种能力。如图3所示,AB间电路的连接方式:R2、R3、R4串联,然后与R1并联。其方法是假设电流由A流入B流出,根据电流流向,很容易得到上述结论。如图4所示,用导线连接AD,R2、R3串联与电阻为零的导线并联,电阻R2、R3被短路。AB间电路就是R1与R2并联。被短路的电阻,虽

5、然仍接在电路中,但不会有电流流过,不能起到电阻作用,把R2、R3取走也不影响电路。如图5所示,用导线连接AD、BC,导线AD与BC相交而不相连,认真分析电路可知,AD不能短路R2、R3、BC也不能短路R3、R4,进一步分析,导线AD把4个电阻一端连在一起,导线BC把4个电阻另一端连在一起,因此4个电阻应为并联。并联电路特点之一,电压相等,即并联电阻的两端电势分别相等,图2中R1与R2左端电势相等,右端电势也相等,R1、R2关联。图5中AD使4个电阻一端电势相等,BC使4个电阻一端电势相等,BC使4个电阻另

6、一端电势相等,因此四个电阻并联。用电势方法判断并联电路是很有效的方法。【解题要点】例1.如图6所示,AB间电路是电路的一部分,若三个电阻通过电流分别为I1、I2、I3,电压为U1、U2、U3,消耗电功率为P1、P2、P3,求I1:I2:I3=?U1:U2:U3=?P1:P2:P3=?解:I1=I2+I3,I2:I3=R3:R2I1:I2:I3=(R3+R2):R3:R2R2与R3并联,∴U2=U3,R1与R2、R3并联电阻R23串联,根据串联电路特点:U1:U2=R1:R23R23=,∴U1:U2=R1(

7、R2+R3):R2R3U1:U2:U3=R1(R2+R3):R2R3:R2R3P1=U1I1P2=U2I2P3=U3I3∴P1:P2:P3=R1(R2+R3)2:R2R23:R22R3解答本题,必须能熟练使用串并联的特点,同时要求较高的数学能力。例2.标有“10V,10W”的三个电阻,按图7方式连成电路,此电路允许加电压的最大值Uab与电路允许消耗最大功率是()A20V30WB20V15WC15V20WD15V15W解:三个电阻额定电压,额定功率相同,三个电阻阻值相等。电阻1与电阻2、3并联电阻串联,根据

8、并联电阻阻值计算式,可得电阻1等2倍电阻2、3并联电阻值,I1=2I2U1=2U2,电路加电压为20V时,U1=×20V>10V,电阻1被烧毁,电阻2、3也不能正常工作,选项A、B均是错误的。当电路最大电压为15V时,U1=10V,U2=U3=5V,电阻1加额定电压电功率为额定功率P1=10W,电阻2、3电压小于额定电压,实际消耗功率为额定功率的1/4,电阻2、3实际消耗功率为5W,电路加电压最大值为15V,因此电路允许消耗电

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