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时间:2021-05-10
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1、欧姆定律在串、并联电路中的应用(提高)撰稿:雒文丽审稿:冯保国【学习目标】1.理解欧姆定律,能运用欧姆定律进行简单的计算;2.能根据欧姆定律以及电路的特点,得出串、并联电路中电阻的关系【要点梳理】要点一、串联电路中电阻的规律1.规律:串联电路中总电阻等于各串联导体的电阻之和。RiR?*—T-ULtU在图中,因为Ri和R串联,因此通过它们的电流相同,设R两端电压为U,F2两IIiI2端电压为U,则有:UUlU2又由欧姆定律变形式:uIR综合以上推导,有:Ui11RiU212R2IR11Ri12R2;因此可以得到有串联电路总电阻和分电阻的关系:2.公式:RRR2……尺3
2、.串联电路中,电阻阻值之比等于电阻两端电压之比。推导如下:要点诠释:(1)导体串联,相当于增加了导体的长度,因此,串联导体的总电阻大于任何一个串联导体的电阻,总电阻等于各串联导体电阻之和,即RR
3、R2Rn。(2)如果用n个阻值均为Ro的导体串联,则总电阻为RnRo。(3)当电阻R1和F2串联时,若R>F2,则U!>L2,如下图所示。要点二、并联电路中电阻的规律1.规律:并联电路的总电阻的倒数等于各并联导体电阻的倒数之和在图中,有
4、1I2U—R—U2R2由欧姆定律:即:11RR11R22.公式:—111RR—R2RnIIlI2UU1=U2R综合以上推导’有UR2;1.
5、并联电路中,各支路电阻阻值之比等于通过各支路电流的反比。推导如下:要点诠释:(1)导体并联,相当于增大了导体的横截面积,因此,并联导体的总电阻小于任何一个并联导体的电阻,总电阻的倒数等于各并联导体电阻的倒数之和,即1丄丄丄。R&R2%(2)两个电阻并联:R卫生。RR2(3)n个阻值为R的相等电阻并联,则总电阻为:R色。n(4)不管是串联还是并联电路中,某个电阻的阻值增大,电路的总电阻都是增大;如果电路中电阻的个数增多,则串联电路的总电阻增大,而并联电路的总电阻减小。(5)当电阻R和R并联联时,若R>F2,则Ii6、、欧姆定律在串联电路中的应用Gl.—只灯泡两端的电压是3V,能正常发光,此时的电阻是6Q。如果把这只灯泡接到电压为9V的电源上,电路中应串联一个多大的电阻,灯泡才能正常发光?【思路点拨】现在电源电压大于灯泡正常工作时的电压,需要串联分压,串联电阻两端的电压等于电源电压减去灯泡的额定电压,根据串联电路的电流特点和欧姆定律得出等式即可求出电阻的阻值。【答案与解析】乞=邑禾U用串联电路中电阻和电压成正比,―J,只需要分别找出两个电阻两端电压的比值,即可直接算出待求电阻的大小。与电阻冷串联田_Rx芥-乔..纵=120【总结升华】电学中由于公式之间的互通性,因此一题多解常常出7、现,希望同学们能认真分析找到最简便的方法。举一反三:【变式】如图是关于电阻AB的I—U图像。由图可知,阻值较大的电阻是Q。若将A、B两电阻并联后接在电压为2V的电源两端,则干路电流是A;若将AB两电阻串联接入电路,此时电路中的电流是0.3A,则电源电压是V。【答案】100.64.5类型二、欧姆定律在并联电路中的应用2.如图所示电路,电源电压为6V。开关S闭合后,电流表A和A的示数分别为0.6A和0.5A,已知R=Ra,贝UR=Qo【答案】15【解析】电路中三个电阻是并联关系,电流表Ai测量R、R3的总电流,电流表A测量R、R、R的总电流,根据并联电路总电流等于各支路8、电流之和。通过R的电流0.1A,通过F2的电流0.1A,通过R的电流0.4A,根据欧姆定律RU旦15。I0.4A【总结升华】本题考查并联电路的电压、电流规律及欧姆定律的应用,以上内容均为考查的重点及热点,要求能做到熟练应用。莎3.如图所示的电路图中,电源两端的电压保持不变,电阻R2与电阻F3的阻值均为10Q。闭合开关S、S、S2后,电流表A的示数为I;此时断开S,电流表A示数为9、2/,A1的示数为0.3A;I:10、2/=5:2。求Ri的阻值和电源电压U。【答案】20Q,2V【解析】闭合开关S、S、S后,等效电路图为图1,电流表A测干路电流I,电流表Ai测通过R、R2的11、总电流I1+I2,电流表A测通过R、F3的总电流I2+I3,断开S时,等效电路图为图2;电流表A测通过F2的电流诊,电流表A和A都测干路电流/Ki_►——LtR?=10Qi/~►—Ri-1—►fT?Rz=10Q11T,Rs^100丄1•V_^rAi13AU——U-1^—u7E1ffi2图1中,R两端电压为U,图2中R两端电压依旧为U,R的阻值也不变,所以有匸U/R可得,开关断开和开关闭合时通过R2的电流始终不变,即h=4'所以匕*='2ILI5因为电源电压相等各支路两端电压,所以厂厂㊁12.所以理=§&7门1111在图1中77石+瓦十瓦所以1R訂『叵二°.如泌x
6、、欧姆定律在串联电路中的应用Gl.—只灯泡两端的电压是3V,能正常发光,此时的电阻是6Q。如果把这只灯泡接到电压为9V的电源上,电路中应串联一个多大的电阻,灯泡才能正常发光?【思路点拨】现在电源电压大于灯泡正常工作时的电压,需要串联分压,串联电阻两端的电压等于电源电压减去灯泡的额定电压,根据串联电路的电流特点和欧姆定律得出等式即可求出电阻的阻值。【答案与解析】乞=邑禾U用串联电路中电阻和电压成正比,―J,只需要分别找出两个电阻两端电压的比值,即可直接算出待求电阻的大小。与电阻冷串联田_Rx芥-乔..纵=120【总结升华】电学中由于公式之间的互通性,因此一题多解常常出
7、现,希望同学们能认真分析找到最简便的方法。举一反三:【变式】如图是关于电阻AB的I—U图像。由图可知,阻值较大的电阻是Q。若将A、B两电阻并联后接在电压为2V的电源两端,则干路电流是A;若将AB两电阻串联接入电路,此时电路中的电流是0.3A,则电源电压是V。【答案】100.64.5类型二、欧姆定律在并联电路中的应用2.如图所示电路,电源电压为6V。开关S闭合后,电流表A和A的示数分别为0.6A和0.5A,已知R=Ra,贝UR=Qo【答案】15【解析】电路中三个电阻是并联关系,电流表Ai测量R、R3的总电流,电流表A测量R、R、R的总电流,根据并联电路总电流等于各支路
8、电流之和。通过R的电流0.1A,通过F2的电流0.1A,通过R的电流0.4A,根据欧姆定律RU旦15。I0.4A【总结升华】本题考查并联电路的电压、电流规律及欧姆定律的应用,以上内容均为考查的重点及热点,要求能做到熟练应用。莎3.如图所示的电路图中,电源两端的电压保持不变,电阻R2与电阻F3的阻值均为10Q。闭合开关S、S、S2后,电流表A的示数为I;此时断开S,电流表A示数为
9、2/,A1的示数为0.3A;I:
10、2/=5:2。求Ri的阻值和电源电压U。【答案】20Q,2V【解析】闭合开关S、S、S后,等效电路图为图1,电流表A测干路电流I,电流表Ai测通过R、R2的
11、总电流I1+I2,电流表A测通过R、F3的总电流I2+I3,断开S时,等效电路图为图2;电流表A测通过F2的电流诊,电流表A和A都测干路电流/Ki_►——LtR?=10Qi/~►—Ri-1—►fT?Rz=10Q11T,Rs^100丄1•V_^rAi13AU——U-1^—u7E1ffi2图1中,R两端电压为U,图2中R两端电压依旧为U,R的阻值也不变,所以有匸U/R可得,开关断开和开关闭合时通过R2的电流始终不变,即h=4'所以匕*='2ILI5因为电源电压相等各支路两端电压,所以厂厂㊁12.所以理=§&7门1111在图1中77石+瓦十瓦所以1R訂『叵二°.如泌x
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