欧姆定律在串并联电路中的应用.ppt

第四节第四节 欧姆定律欧姆定律 在串并联电路中的应用在串并联电路中的应用 （1）在串联电路中：电流处处相等）在串联电路中：电流处处相等；即：即：I=I1=I2=In （2）在串联电路中：总电压等于各部分电路两）在串联电路中：总电压等于各部分电路两端的电压之和端的电压之和。即即：U=U1+U2+Un1.串联电路中的电流、电压规律：串联电路中的电流、电压规律：R2UIR1U1U2I2I1复习引入复习引入I1II2R2R1U（1）在并联电路中：干路电流等于各支路电流和；）在并联电路中：干路电流等于各支路电流和；即：即：I=I1+I2+In （2）在并联电路中各支路两端电压相等；还等于）在并联电路中各支路两端电压相等；还等于电源两端的电压。电源两端的电压。即：即：U=U1=U2=Un 2并联电路中的电流、电压规律：并联电路中的电流、电压规律：（1）内容：导体中的电流，跟导体两端的电压）内容：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。成正比，跟导体的电阻成反比。3欧姆定律欧姆定律（2）数学表达式：）数学表达式：I=URR=UIU=IR1）、在欧姆定律中导体中的电流与导体两端的电压成正比存在一个隐含条件 是导体的电阻一定的情况下，同样与导体的电阻成反比也存在一个隐含条件 是导体两端的电压一定的情况下。（2）、注意：2）、同一性：欧姆定律中的R、U、I 指的是同一段导体的电阻，同一段导体两端的电压和同一段导体中的电流。3）、同时性：欧姆定律中的R、U、I指的是同一时刻的电阻、电压、电流。上一张下一张理解串、并联电路中电阻的关系能够熟练运用欧姆定律能够将欧姆定律与串、并联电路结合起来解决实际问题学习目标一、电阻的串联电阻串联后的总电阻和每一个分电阻之间有怎样的关系呢？电阻串联后的总电阻比任何一个串联的分电阻的阻值都大。（依据：电阻串联后相当于电阻的长度增加）猜想或假设：提出问题：上一张下一张一、电阻的串联与并联一、电阻的串联与并联想想议议想想议议 前面我们已经学习了串联和并联电路前面我们已经学习了串联和并联电路 电流、电压的规电流、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律。那么，电阻串联或并联时，总电阻是比原来大了还是小了？小了？与同学交流自己的想法，说一说自己的理由。与同学交流自己的想法，说一说自己的理由。串串联电阻的阻的总电阻比任何一个分阻比任何一个分电阻都大阻都大并并联电阻的阻的总电阻比任何一个分阻比任何一个分电阻都小阻都小一、电阻的串联与并联一、电阻的串联与并联1.1.电阻的串联电阻的串联 推导由由欧姆定律欧姆定律得：得：U1=I1R1U2=I2R2U=IR由由串联电路串联电路可知：可知：U=U1+U2 I=I1=I 2所以：所以：IR=I1R1+I2R2即：即：R总总=R1+R21 1、结论：串联电路的总电阻等于各、结论：串联电路的总电阻等于各串联部分电阻之和。串联部分电阻之和。即：即：2 2、电阻串联相当于增加了导体的长、电阻串联相当于增加了导体的长 度，所以度，所以总电阻比任何一个电阻都大。总电阻比任何一个电阻都大。R总总=R1+R2+R3+Rn二、电阻的并联提出问题：猜想或假设：电阻并联后的总电阻和每一个分电阻之间有怎样的关系呢？电阻并联后的总电阻比任何一个并联的分电阻的阻值都小。（依据：电阻并联后相当于电阻的横截面积增加）上一张下一张一、电阻的串联与并联一、电阻的串联与并联想想议议想想议议 前面我们已经学习了串联和并联电路前面我们已经学习了串联和并联电路 电流、电压的规电流、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律。那么，电阻串联或并联时，总电阻是比原来大了还是小了？小了？与同学交流自己的想法，说一说自己的理由。与同学交流自己的想法，说一说自己的理由。串串联电阻的阻的总电阻比任何一个分阻比任何一个分电阻都大阻都大并并联电阻的阻的总电阻比任何一个分阻比任何一个分电阻都小阻都小一、电阻的串联与并联一、电阻的串联与并联2.2.电阻的并联电阻的并联 推导由由欧姆定律欧姆定律得：得：由由并联电路并联电路可知：可知：I=I1+I 2 U=U1=U2所以：所以：即：即：试一试3 3、结论：并联电路总电阻的倒、结论：并联电路总电阻的倒数等于各并联电阻的倒数之和。数等于各并联电阻的倒数之和。即：即：4 4、电阻并联相当于增大了导体的、电阻并联相当于增大了导体的横截面积，所以横截面积，所以总电阻减小，比总电阻减小，比任何一个电阻都小。任何一个电阻都小。串联分压串联分压U U1 1U U2 2=R R1 1R R2 2U1U2R R1 1 R R2 2并联分流并联分流I I1 1I I2 2=R R2 2R R1 1例例1 1 如图所示，已知如图所示，已知I=4.5 A，I2=0.9 A，电源电压，电源电压为为36 V，那么灯，那么灯L1的电阻的电阻R1多大？多大？解析解析:灯灯L1和灯和灯L2并联并联 I =I1+I2 I1=I-I2 =4.5 A-0.9 A =3.6 A 而而 U1=U2=U=36 VL2I2I36 VL1I1 R1=10 U1I136 V3.6 A二、欧姆定律的应用二、欧姆定律的应用例题分析例例2 2 如图所示，如图所示，R1=20，滑动变阻器，滑动变阻器R2最大阻值为最大阻值为80，电路接在电压为，电路接在电压为6 V电路中，当滑片电路中，当滑片P由最左端由最左端滑到最右端时，电压表示数由滑到最右端时，电压表示数由6 V变化为变化为1.2 V，则电流表示数，则电流表示数变化范围是多少？当滑片变化范围是多少？当滑片P在最在最右端时串联电路的电阻多大？右端时串联电路的电阻多大？AVR1R2SP解解：（：（1）滑片）滑片P在最左端在最左端 U=6 VR1=20 II=0.3 AUR6 V 20 U1=U=6 V二、欧姆定律的应用二、欧姆定律的应用例题分析（2）滑片）滑片P在最右端在最右端U=6 VR1=20 IR2=80 U1=1.2 VI=0.06 AU1R11.2 V20 R=100 UI6 V0.06 A二、欧姆定律的应用二、欧姆定律的应用例题分析例例2 2 如图所示，如图所示，R1=20，滑动变阻器，滑动变阻器R2最大阻值为最大阻值为80，电路接在电压为，电路接在电压为6 V电路中，当滑片电路中，当滑片P由最左端由最左端滑到最右端时，电压表示数由滑到最右端时，电压表示数由6 V变化为变化为1.2 V，则电流表示数，则电流表示数变化范围是多少？当滑片变化范围是多少？当滑片P在最在最右端时串联电路的电阻多大？右端时串联电路的电阻多大？AVR1R2SP例例3 3 如图所示，如图所示，R2=20，电流表的示数为，电流表的示数为0.6 A，电压表的示数为电压表的示数为12 V。求。求:（1）R1的阻值；的阻值；（2）并联电路总电流）并联电路总电流I；（3）并联电路总电阻）并联电路总电阻R。解：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 UI12 V1 A二、欧姆定律的应用二、欧姆定律的应用例题分析例例4 4 变阻器的滑片变阻器的滑片P向右移动过程中，三个电表的向右移动过程中，三个电表的示数如何变化？示数如何变化？分析：分析：；示数变大示数变大V2V1A示数变小示数变小；。AR1R2SPV2V1示数变小示数变小二、欧姆定律的应用二、欧姆定律的应用例题分析分析：分析：R R1 1和和R R2 2 串联，串联，P P向右移动，向右移动，R R2 2接入电路的电阻接入电路的电阻 增大，电流增大，电流I I减小，减小，R R1 1两端电压两端电压U U1 1减小，电源减小，电源 电压电压U U不变，不变，U U2 2=U=UU U1 1，所以，所以U U2 2 增大。增大。例例5 5 在在“测量小灯泡的电阻测量小灯泡的电阻”的实验中，某同学在连接电路时，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。闭合开关可能位置，如图所示。闭合开关可能出现的现象是出现的现象是()A电流表烧坏，电压表示数为电流表烧坏，电压表示数为0B小灯泡烧坏小灯泡烧坏C电流表示数为电流表示数为0，电压表示数为电源电压值，电压表示数为电源电压值D电流表示数为电流表示数为0，电压表示数为，电压表示数为0CVALRS二、欧姆定律的应用二、欧姆定律的应用例题分析(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。二、欧姆定律的应用二、欧姆定律的应用电流表想想议议想想议议(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。二、欧姆定律的应用二、欧姆定律的应用电压表想想议议想想议议(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3k，与小灯泡串联接入电路，小灯泡能正常发光吗？为什么？二、欧姆定律的应用二、欧姆定律的应用电压表想想议议想想议议分析:设小灯泡电阻为10,则电路中的总电阻为R=R表+R灯=3k+10 =30103000所以通过小灯泡的电流约为=I=UR3V3000=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.甲、乙两个定值电阻，甲标有甲、乙两个定值电阻，甲标有“16 1.5A”字样，乙标有字样，乙标有“22 0.5A”字样。现把它们串字样。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联起来接到电路中，则电路两端允许加的最高电压是压是 V。2.如图所示，如图所示，R1的阻值为的阻值为3，R2的阻值为的阻值为6，电，电源电压为源电压为3 V，则干路中，则干路中电流为多大？电流为多大？(请用两种请用两种方法解答方法解答)191.0A0.5A1.5A一、电阻的串联与并联一、电阻的串联与并联练一练1.如图所示，电源电压保持不变，开关闭合后，如图所示，电源电压保持不变，开关闭合后，若若P向右移动，则电压表、电流表示数的变化向右移动，则电压表、电流表示数的变化分别为分别为()A.电压表示数变大、电压表示数变大、电流表示数变小电流表示数变小 B.电压表示数变大、电压表示数变大、电流表示数变大电流表示数变大 C.电压表示数变小、电压表示数变小、电流表示数变大电流表示数变大 D.电压表示数变小、电压表示数变小、电流表示数变小电流表示数变小D课堂练习课堂练习2.如图所示电路中，电源电压为如图所示电路中，电源电压为6V，开关，开关S闭合闭合后，灯后，灯L不发光。用电压表测得电阻不发光。用电压表测得电阻R两端的两端的电压电压 为为6V，这说明，这说明:（）A.灯灯L和电阻和电阻R均完好均完好 B.灯灯L完好而电阻完好而电阻R断了断了 C.灯灯L断路而电阻断路而电阻R完好完好 D.灯灯L和电阻和电阻R都断路都断路LRBS课堂练习课堂练习3.小东同学做测量灯泡电阻实验，连接电路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，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。则电压表示数为电源电压。则故障原因可能有几种？故障原因可能有几种？请写出三种灯泡不亮请写出三种灯泡不亮的原因。的原因。（1）电压表串表串联在在电路中了；路中了；（2）小灯泡断路；）小灯泡断路；（3）连接小灯泡两端的接小灯泡两端的导线或接或接线柱断路。柱断路。课堂练习课堂练习故障故障2 2：电流表和电压表的指针偏转角度很小。电流表和电压表的指针偏转角度很小。判断：判断：电压表和表和电流表的量程可能都流表的量程可能都选择过大；大；电源源电压可能可能过低。低。故障故障1 1：电流表与电压表的指针反向偏转。电流表与电压表的指针反向偏转。判断：判断：电流表和流表和电压表的表的“+”、“-”接接线柱接柱接反反.课堂练习课堂练习4.做电学实验过程中做电学实验过程中,若出现下列故障若出现下列故障,请帮助分请帮助分析其中的原因析其中的原因.（1）故障故障3 3：电流表指针超过最大值。电流表指针超过最大值。判断：判断：量程可能量程可能选择过小；小；电路中可能出路中可能出现短路。短路。课堂练习课堂练习4.做电学实验过程中做电学实验过程中,若出现下列故障若出现下列故障,请帮助分请帮助分析其中的原因析其中的原因.（2）故障故障4 4：滑动变阻器滑动时，电表示数及灯泡亮度无变化。滑动变阻器滑动时，电表示数及灯泡亮度无变化。判断：判断：滑滑动变阻器没有阻器没有 “一上一下一上一下”连接。接。故障故障5 5：闭合开关，灯泡不亮，电流表、电压表无示数。闭合开关，灯泡不亮，电流表、电压表无示数。判断：判断：滑滑动变阻器阻阻器阻值太大。太大。接触不良或灯接触不良或灯丝等断开等断开 电源等原件可能源等原件可能损坏；坏；故障故障6 6：闭合开关，灯泡不亮，电流表几乎无示数，电压闭合开关，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）。表指针明显偏转（或示数等于电源电压）。判断：判断：灯泡的灯灯泡的灯丝可能断了或灯座与灯泡接触不良可能断了或灯座与灯泡接触不良故障故障7 7：在调节滑动变阻器的滑片时，他发现灯泡变亮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。了，而电压表的示数却减小了。判断：判断：将将电压表表错接在了滑接在了滑动变阻器两端。阻器两端。故障故障8 8：开关闭合开关闭合,灯不亮灯不亮,电流表有示数电流表有示数,电压表无示数。电压表无示数。判断：判断：灯泡灯泡处短路。短路。课堂练习课堂练习4.做电学实验过程中做电学实验过程中,若出现下列故障若出现下列故障,请帮助分请帮助分析其中的原因析其中的原因.（3）5.5.要测一个未知电阻要测一个未知电阻x x的阻值提供的器材：电源（电压不变）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、一个开关、一个电流表（量程足够大）、一个已知最大阻值为为ABAB的滑动变阻器和若干条导线。要求只需连接一次电路即可，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。写出你设计的实验方案。(1)(1)电路图：电路图：(2)(2)实验步骤：实验步骤：(3)(3)待测电阻待测电阻x x的表达式：的表达式：按照电路图连接好电路。按照电路图连接好电路。把滑动变阻器的滑片把滑动变阻器的滑片P P调至调至B B端，闭合开关，记下电流表示数端，闭合开关，记下电流表示数I IB B。整理实验器材。整理实验器材。把滑动变阻器的滑片把滑动变阻器的滑片P P调至调至A A端，记下电流表示数端，记下电流表示数I IA A。课堂练习课堂练习6.某电阻允许通过的最大电流是某电阻允许通过的最大电流是2A,把它接在把它接在36V的电路中时，通过的电流是的电路中时，通过的电流是0.5A,问它能否问它能否可接在可接在220V的电路中使用？的电路中使用？7.如图所示，电源电压如图所示，电源电压保持不变，保持不变，R1=30 ，电流表电流表A1的示数为的示数为0.4A，A2的示的示0.8A，求电源，求电源电压和电压和R2的的 阻值各为阻值各为多少？电路的总电流为多少？电路的总电流为多少？多少？课堂练习课堂练习课堂练习课堂练习9.如图如图所示电路，电源电压恒所示电路，电源电压恒定不变定不变,当当S1闭合、闭合、S2断开时，断开时，电压表的示数为电压表的示数为3 V；当；当S1断开、断开、S2闭合时，电压表的示数为闭合时，电压表的示数为9 V，则，则R1:R2为为 。8.如图所示电路，如图所示电路，R1的电阻为的电阻为3，R2的电阻为的电阻为6，则电流表，则电流表A1、A2的示数之比为的示数之比为 。3:11:2AR1R2R3S1S2解析：解析：S1、S2都断开时：都断开时：电阻电阻R1和和R2串联，串联，R3没有接入电路没有接入电路，电流电流表测电路的总电流，故表测电路的总电流，故I总总=0.3A，因为，因为R总总=R1+R2=10+30=40利用利用欧姆定律变形公式欧姆定律变形公式 U=IR，带入数，带入数据得据得U总总=12V。S1、S2都闭合时：都闭合时：电阻电阻R1和和R3并联，并联，R2没有接入电路没有接入电路，电流电流表仍然测的是电路中的总电流，因为表仍然测的是电路中的总电流，因为U总总=12V，R总总=R1R2/(R1+R2)=10 40/(10+40)=8，根据欧姆根据欧姆定律定律I=U/R，得出，得出I总总=1.5A。所以所以S1、S2都闭合时，电流表示数是都闭合时，电流表示数是1.5A。课堂练习课堂练习10.如图所示，如图所示，电源电压保持不变，电源电压保持不变，R1=10,R2=40，R3=20，当开关当开关S1、S2都断开，电流表示都断开，电流表示数为数为0.3A，求：，求：电源电压电源电压S1、S2都闭合时，电流表示数都闭合时，电流表示数是少？是少？求解电路计算题的步骤求解电路计算题的步骤（1）根据）根据题意分析各意分析各电路状路状态下下电阻之阻之间的的连接方接方式，画出等效式，画出等效电路路图。（2）通）通过审题，明确，明确题目目给出的已知条件和未知量，出的已知条件和未知量，并将已知量的符号、数并将已知量的符号、数值和和单位，未知量的符号，位，未知量的符号，在在电路路图上上标明明。（3）每一步求解）每一步求解过程必程必须包括三步：包括三步：写公式写公式代入数代入数值和和单位位得出得出结果。果。课堂小结课堂小结