第1课时 电阻的串联和并联
《电工电子学》第一章电路的基本概念与基本定律(课时).总结
1 1 1 1 R R1 R2 Rn
分流公式
+
i i1
R1
i2
R2
R2 i1 i R1 R2
R1 i2 i R1 R2
理想电流源的串联与并联:
IS1 IS2 IS3 IS
并联
IS= ISk
注意参考方向
IS= IS1+ IS2 - IS3
串联
电流相同的理想电流源才能串联,且每个恒流 源的端电压均由它本身及外电路共同决定。
想想
US
练练
在电路等效 的过程中,与理 想电流源相串联 的电压源不起作 用;与理想电压 源并联的电流源 不起作用。 is=is2-is1
KVL通常用于闭合回路,但也可推 广应用到任一不闭合的电路上。 例:列出下图的KVL方程
a + uab b - + us3 -
i1
+ us1 -
R1
i4
+ us2 -
i2
R2
uab us3 i3 R3 i2 R2 us 2 i1R1 us1
uab us3 i3 R3 i2 R2 us 2 i1R1 us1 0
导线 理想化 电源
I
电 池
灯 泡
+
_ 电源 E
R
U
理想化 元件
负载
今后我们分析的都是 电路模型,简称电路。
1-1电路中的物理量及其正方向
电路分析的主要任务在于分析求解电路物理 量,其中最基本的电路物理量就是电流、电 压和功率。
一、电流
电荷的定向移动形成电流。
电流的大小用电流强度表示,简称电流。
电流强度:单位时间内通过导体截面的电荷量。
人教版九年级物理全一册练习(第17章 第4节 第1课时 电阻的串联和并联)附答案 2020年秋
2020年秋四川绵阳南山双语学校(初中九年级物理)第十七章欧姆定律第4节欧姆定律在串、并联电路中的应用第1课时电阻的串联和并联1.两电阻串联后总电阻大于其中任一个电阻,是因为串联的结果相当于使导体( )A.横截面积增大B.横截面积减小C.长度增大 D.长度减小2.将两只滑动变阻器按如图所示的方法连接,如果把a、b两根导线接入电路里,要使这两只变阻器连入电路的总电阻最大,应把滑片P1、P2放在( )A.P1放在最右端,P2放在最右端B.P1放在最左端,P2放在最左端C.P1放在最右端,P2放在最左端D.P1放在最左端,P2放在最右端3.(宿迁中考)如图所示,电源电压为3 V 保持不变,闭合开关,电压表示数为2 V 。
下列选项符合题意的是 ( )A .电压表测R 2两端电压B .R 1、R 2组成并联电路C .若开关断开,电压表示数为0D .R 1、R 2电阻之比2∶14.(常德中考)定值电阻R 1、R 2组成的电路如图所示,已知R 1>R 2,闭合开关S ,通过R 1、R 2的电流分别记为I 1、I 2,R 1、R 2两端的电压分别记为U 1、U 2。
下列说法正确的是 ( )A .U 1=U 2B .U 1>U 2C .I 1<I 2D .I 1>I 25.一根粗细均匀的金属导线,其电阻为R ,将其剪成长度相等的两段后,再进行并联,则并联后的电阻为 ( )A .2RB .RC .R 2D .R 46.有两个可变电阻,开始时阻值相等,都为R,现将其中一个电阻的阻值增大,将另一个电阻的阻值减小,则两个电阻并联后总电阻( )A.一定大于R B.一定等于RC.一定小于R D.以上结果都有可能7.如图所示是一段均匀导线围成的等边三角形,已知其每边的电阻均为10 Ω,D为AB边中点,CD两点间的电阻是( ) A.7.5 Ω B.15 ΩC.20 Ω D.30 Ω8.如图所示的电路中,电源电压保持不变,当开关S1、S2都闭合时,电流表的示数为0.5 A,电压表的示数为6 V;将电压表、电流表的位置互换,当开关S1断开、S2闭合,电流表的示数为0.3 A,则正确的是 ( )A.R1=8 Ω B.R2=8 ΩC.R1=20 Ω D.R2=20 Ω9.两个定值电阻,甲标有“20 Ω 1.5 A”,乙标有“22 Ω 0.5 A”,现把它们并联起来,则该并联电路中允许通过的最大电流和它两端加的最高电压分别是 ( )A .1.5 A 57 VB .0.5 A 41 VC .2 A 35 VD .1.05 A 11 V10.如图所示的电路中,要使AB 之间的总电阻R AB =R 3(3个电阻的阻值相等都为R ),应将 ( )A .S 1、S 2闭合,S 3、S 4断开B .S 1、S 3闭合,S 2、S 4断开C .S 1、S 4闭合,S 2、S 3断开D .S 2、S 3闭合,S 1、S 4断开11.在如图所示的电路中,电源电压为6 V ,R 1=3 Ω,R 2=6 Ω。
电阻的串联与并联ppt课件
C.当开关S断开,甲、乙两表为电流表时,两表读数之比为1∶5
D.当开关S断开,甲、乙两表为电流表时,两表读数之比为1∶4
[针对训练4]某同学要把一个阻值为15 Ω、正常工作电压为3 V的灯泡接在9 V的电源上使
其正常工作,那么需给灯泡( C )
1
2
若R2两端的电压变为0.5 V,则R2的电阻为
1
10 Ω。
2
9.如图所示,已知电源电压相等,且R1<R2,则下列选项中,电流表示数最大的是(
A
B
C
D )
D
10.(多选题)两个电阻R1和R2,阻值分别为R1=3 Ω,R2=6 Ω,将它们以不同方式连接,关于它
们的等效电阻,下列说法中,正确的是(
A.R1和R2串联,等效电阻为9 Ω
电阻的串联
1.一个滑动变阻器上标有“50 Ω
路,则电路的总电阻变化范围是(
A.0~30 Ω
B.0~50 Ω
C.0~80 Ω
D.30~80 Ω
1.5 A”字样,把它和30 Ω的定值电阻串联起来接入电
D )
50 Ω,引入“总电阻”概
2.阻值为10 Ω和40 Ω的两个电阻串联在电路中,其总电阻为
念时运用的科学方法是 等效替代 (选填“等效替代”或“控制变量”)法。
B.阻值为6 Ω,10 Ω两电阻并联
C.阻值为30 Ω,20 Ω两电阻串联
D.阻值为30 Ω,10 Ω两电阻串联
[针对训练1]一个5 Ω的电阻和一个10 Ω的电阻并联后,总电阻比5 Ω还小,是因为并联后
相当于( B )
A.减小了导体的长度
B.增大了导体的横截面积
电阻的串联和并联
例题: 3、电阻R1与R2串联接入电路后,两端所加
电压为24V,如果R1=80Ω,通过R1的电流为0.2A, 求R2的阻值。
作业:1、灯泡L1和L2串联在电路中,加在它们 两端的总电压为12V,L1的电阻是8Ω,L2两端的 电压是4V,求L1中的电流。
2、电阻R1和R2串联后的总电阻为1.2kΩ, 如果它们两端的总电压为48V,R1两端的电压是 12V,求R1和R2的阻值。
= 分压
分流
U1 U2
R1 R2
1 1 1 R R1 R2
= I1
R2
I2
R1
例题:
1、用电器甲的电阻20Ω,用电器乙的电阻
为80Ω,将它们并联接在电压为16V的电源
上,求此并联电路的总电阻,总电流,以及通过
甲、乙两个用电器的电流。
I1
R1
I
I2
R2
U
2、如果你的随身听不响了,检查后发现有 一个200欧的电阻烧坏了,需要更换。但是你手 边又只有几个400欧和几个100欧的电阻,能否 用它们组合起来,使组合的电阻相当于一个200
3、电阻R1与R2串联在电路中,总电阻为600Ω,R1 两端的电压为1.5V,R2两端的电压为4.5V,求R1、R2阻 值。
第二课时 电阻的并联
复习检测:并联电路的特点
电路图
电流特点: 电压特点: 电阻特点:
并联电路
R1
R2
I=I1+I2 U=U1=U2
?
交流与讨论1:
电阻并联后,其总电阻会增大还是减小?
交流与讨论2:
当多个相同的电阻串联后,由串联电阻的关 系,总电阻是多大?
一、电阻的串联
1、串联电路的总电阻比任何一个分电阻的阻值都_大___。 这相当于增加了导体的__长__度____.
《欧姆定律在串、并联电路中的应用》课件PPT
动变阻器滑片P在最左端a时,电路为R0的简单电路,由I
=
U
U
13.5 V
可得:R0的阻值R0= =
=25 Ω。
R
Ia
0.54 A
感悟新知
知2-练
滑动变阻器滑片P在最右端b时,电阻R0与滑动变阻器
U
R的全部电阻串联,由I= 可得,R0两端的电压:U0=
A. I1 ∶ I2=1 ∶ 1,U1 ∶ U2=2 ∶ 1
B. I1 ∶ I2=1 ∶ 2,U1 ∶ U2=1 ∶ 1
C. I1 ∶ I2=1 ∶ 1,U1 ∶ U2=1 ∶ 2
D. I1 ∶ I2=1 ∶ 2,U1 ∶ U2=1 ∶ 2
感悟新知
知2-练
解题秘方:判断串联电路各部分电路电流之比,可用
知1-讲
感悟新知
知1-练
例1
如图2 所示,小灯泡的电阻为100 Ω,滑动变阻器R
的阻值范围为“0 ~ 20 Ω”,则小灯泡和滑动变阻器串
120 Ω;闭合开关后,滑动变阻
联后电阻的最大值是______
器滑片由b 往a 移动,小灯泡
变亮 (填“变亮”
的亮度________
“变暗”或“不变”)。
感悟新知
阻的并联,相当于增加了什么?电阻并联后的总
电阻是增大了还是减小了?
感悟新知
知1-讲
1. 电阻的串联
(1) 研究方法:分析电路或进行计算时,可用总电阻去
代替各串联电阻,这里用到等效法。
(2)电阻串联时的规律:总电阻等于各串联电阻之和。
代数表达式:R=R1+R2。
感悟新知
知1-讲
(3)表达式的推导:
高中物理课件 电阻的串联和并联 滑动变阻器的两种接法
又I3+I4=3 A,解得I3=1 A,I4=2 A。
答案:(1)14 Ω (2)3 A 3 A 1 A 2 A
自主训练 1.三个阻值都是6 Ω的电阻可以用不同的方法连接起来,如图所示的四个图 中等效电阻(即总电阻)等于4 Ω的是 ( )
解析:选C。由电阻的串联、并联特点可知选项A中的总电阻为18 Ω,选项 B中的总电阻为2 Ω,选项C中的总电阻为4 Ω,选项D中的总电阻为9 Ω,故 选项C正确,A、B、D错误。
V=20
V,
当滑动变阻器触头置于变阻器的最下端时UCD最小,为Umin=
R 3R
×30
V=10
V,
故UCD的范围是10~20 V,故选项C正确。
二、滑动变阻器的分压、限流接法
为了改变待测电阻两端的电压(或通过的电流),常把滑动变阻器与电源连接 作为供电控制电路,滑动变阻器在电路中主要有两种连接方式,如图(甲)、 (乙)所示,分别叫限流式接法和分压式接法.
解析:选A、B。设A、B间电压为U,S断开时,R1和R2串联,两端电压之
比等于电阻之比,即为1∶5,R1两端的电压为
U,故选项A正确;S闭合
6
时,R3与R2并联的阻值为5 Ω,R1与R并的电压之比为2∶5,R1两端的电压
为 27U,故选项C、D错误;S闭合时,通过R2与R3的电流相等,等于通过
R1的电流的一半,故选项B正确。
第三章 恒定电流 第四节 第1课时 电阻的串联和并联 滑动变阻器的两种接法
教学目标 1 .掌握串、流式和分压式接法,并能正确选择和应用.
知识梳理 一、电阻的串联和并联 情景:如图为美轮美奂的节日彩灯, 请思考:这些小彩灯如果有一部分坏了, 是不是所有的彩灯都要灭了呢?
电阻的串联和并联
U1=? U2=? R1 ,电源电压保持6V不变·当开关断开时,电 流表的 示数为0.6A,当开关闭合时,电流表的示数为1.0A·求电阻R1 和 R2的阻值· 分析:1.开关断开时,只有R1接入电路, 所以电流表测R1的电流I1=0.6A I1=0.6A 2.开关闭合时,电阻R1和R2并联在 电路中,所以电流表测干路总电流 I2 I=1.0A,R2电流为I2,则I=I1+I2 已知:U=6V I1=0.6A I=1.0A 求: R1 、 R2 解: ∵ I = U 1 I=1.0A
R= R1+ R2
I=
0.5A
U=?
例二:灯L1和L2串联在电路中,电源电压为8V,L1两端电压为6V,则L2 两端电压为 2V ,若通过L1的电流为0.2A,则L1的电阻为 30Ω, 10Ω 。 L2的电阻为 L1 L2 I=0.2A 由U=U1+U2,可得: U2=U-U1=8V-6V=2V U1=6V U2=? ∵I=U/R R1=? R2=? ∴R1=U1/I=6V/0.2A=30Ω R2=U2/I=2V/0.2A=10Ω
1.提出问题:电阻并联后,其总电阻会增大还是减少? 2.猜想与假设: 3.进行实验与搜集证据 : ①选择实验器材:电流表、开关、两节干电池、三个 阻值10Ω的电阻、导线若干 ②设计实验电路:
③测量步骤:
4.分析与论证:
并联电路的总电阻的阻值比U-U1=8V-3V=5V
电路中电流: I=U1/R1=3V/15Ω=0.2A 需要串联的电阻: R2=U2/I=5V/0.2A=25Ω
高三物理一轮复习 第7章第1课时 部分电路的欧姆定律 串、并联电路 电阻定律课件
2.欧姆定律 (1)内容:导体中电流强度跟导体两端的电压成正比,跟导体的电阻成反比. (2)表达式:I=UR (3)适用范围 ①金属导体导电和电解液导电(对气体导电不适用); ②纯电阻电路(不含电动机、电解槽的电路). (4)导体的伏安特性曲线:用横轴表示电压 U,纵轴表示电流 I 画出的 IU 关系图线. ①线性元件:伏安特性曲线是过原点的直线的电学元件.适用欧姆定律.
【例2】 两个额定电压为220 V的白炽灯L1和L2的UI特性曲线如图所示.L2额定功率约 为________ W.现将L1和L2串联后接在220 V的电源上,电源内阻忽略不计.此时L2的 实际功率约为________ W.
思路点拨:UI特性曲线表示U和I的对应关系,串联电路中电压之和为220 V. 解析:由图象可得,U2=220 V时,I2=0.45 A,故L2的额定功率P2=U2I2=99 W,由串 联电路的特点知L1和L2串联后电流相等,同时两者电压之和为220 V,由图象可知符合 上述条件的电流为I=0.25 A,此时L2对应的电压为U2′=70 V,则L2的实际功率为 P2′=U2′I=17.5 W. 答案:99 17.5
2.理解电阻定律和电阻率,能用电阻定律进行有关计算.
3.理解串、并联电路的特点和性质,会用串、并联电路中的电 阻、电流、电压、功率的分配解决简单的混联电路.
(对应学生用书第 87~88 页)
1.电流 (1)定义:电荷的定向移动形成电流. (2)产生条件:①有自由电荷;②有电势差. (3)电流强度定义式:I=qt ,其中 q 为在时间 t 内通过导体任一横截面的电荷量. (4)方向:规定与正电荷定向移动的方向相同,电流是标量. (5)单位:1 A=103 mA=106 μA
并联电路中的电阻电流电压
分压电 阻或分 流电阻
改装后电 表内阻
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要点例析
走向高考
课时训练
(对应学生用书第88页)
1.三个相同的电阻 (R1=R2=R3)连接成如图所示的电路,其每个电阻的电压和电流相应 为:U1和I1,U2和I2,U3和I3,下列说法正确的是( D )
A.U1=U2=U3
C.2U1=U2=U3
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4.串、并联电路的性质和特点 (1)串、并联电路的特点
电路 特点 电流 电压 总电阻 功率分配
串联电路 I=I1=I2=…=In U=U1+U2+…+Un, ==…==I R总=R1+R2+…+Rn ==…==I2即P∝R
并联电路 I=I1+I2+…+In I1R1=I2R2=…=InRn U1=U2=U3=…=Un =++…+ P1R1=P2R2=…= PnRn=U2即P∝ 返回目录
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如图所示,a、b、c 分别为三个元件的伏安特性曲线, 则有: (1)a、b 两直线的斜率等于电阻的倒数,所以 Rb>Ra; (2)曲线 c 随电压的增大,曲线上某点同原点连线的斜率增大, 说明元件 c 的电阻随电压的增大而减小.
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①电流虽然有大小、方向,但电流是标量,其方向是人为规定的; ②在电解液导电和气体导电中,q应为通过该截面的正负电荷量的绝对值之和.
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串联电路和并联电路1
2
C
I Ⅱ 11
Ⅲ
U
5.、图6所示的电路中,R1=1Ω,R2=2Ω,R3=3Ω,
那么通过电阻R1、R2、R3的电流强度之比
I1∶I2∶I3为
A.1∶2∶3
B.3∶2∶1
C.2∶1∶3
D.3∶1∶2
R1 1Ω
3Ω
R3
C
R2
2Ω
图6
小量程电流表G(表头)
1. 核心部件:永久磁铁和可转动的线圈
2. 工作原理:通电后,线圈在磁场力的作用 下带动指针偏转,指针的偏角θ与通过指针 的电流强度I成正比
例与练
• 2、用电流表内接法和电流表外接法分别测量同
一个电阻的阻值,测量值分别为R1和R2,如果该
电阻的真实值为R,则下列关系正确的是 ( B )
• A.R2<R<R1
B.R1<R <R2
• C.R<R2 <R1
D.R1<R2 <R
例与练 • 3、如图所示的伏安法测电阻的电路中,电压表 的内阻为30KΩ,其读数为3V。电流表的内阻为 0.2Ω,电流表的读数为2mA。求待测电阻R的真 实值为多大?
练习:如图所示,R1∶R2∶R3=1∶2∶3.当
AB两端加上某一电压后,则三个电流表示数I1:
I2:I3=
。
答案:11:5:9
例4、如图所示电路,当ab两端接入100V电 压时,cd两端为20V,当cd两端接入100V电压
时,ab两端电压为50V,则R1:R2:R3为( A )
A.4:2:1
B.2:1:1 C.3:2:1
例1、如图所示电路中已知I=3A,I1=2A,
R1=10Ω,R2=5Ω,R3=30Ω,则通过电流
电阻的串联和并联电阻的连接
典型例题解析
【例3】如图8-2-5所示电路中,滑动变阻器标有“100Ω,1A” 字样,电源 电压为36V恒定不变.当开关S闭合后,电流表 示数为0.5A,电压表示数为10V,求: (1)电阻R1的阻值; (2)这时滑动变阻器连入电路中的电阻值; (3)如果电流表量程为0~3A,电压表量程为0~15V,求滑 动变阻器连入电路的阻值范围.
电阻的串联
电阻的串联和并联电阻的连接
电路中多个 元件逐个按 顺次连接起 来,就组成 了串联电路。
电阻的串联和并联电阻的连接
串联电路的特点
1、电流的特点
电阻的串联和并联电阻的连接
串联电路的特点
• 2、电压的特点
电阻的串联和并联电阻的连接
串联电路中电阻的特点
• 1、电路图: • 串联电路电流的特点:I=I1=I2
电阻的串联和并联电阻的连接
例2、已知:R1=20欧,R2=60欧, 求R1和R2并联时的总电阻是多大?
解: 由 1 1 1
R R1 R2
得 R R1R2 R1 R2
代入数据 得
20 60
R
15
20 60
答:R1和R2并电联阻的串后联和并的联电阻总的连接电阻是15欧。
小结:
• 1、串联电路的总电阻等于各部分电阻之和
•解:不行,必须串联一个电 阻。根据题意画出电路
•图,则电阻R2分担部分的电压U2=U-U1=4.5伏-3.6
伏=0.9伏
串联电路电路中的电流
IU1 3.6伏 0.45安 R1 8欧
• 电路中的电流需要串联的电阻
RL
U2 I
0 . 9 伏 2 欧 0.45安
电阻的串联和并联电阻的连接
例题1 一只电灯泡正常工作时的灯丝电阻是 242欧,如果电灯线路的电压是220伏,求灯丝 中通过的电流。
第1课时 欧姆定律在串、并联电路中的简单应用
MING XIAO KE TANG
物理 第十七章 欧姆定律
第4节 欧姆定律在串、并联电路中的应用
第1课时 欧姆定律在串、并联电路中的简单应用
MING XIAO KE TANG
01 基础题
知识点 1 等效电阻 1.根据串联电路电压规律 U=U1+U2,即 U=IR1+IR2=I(R1+ R2).因为 U=IR 总,所以 I(R1+R2)=IR 总,即 R 总= R1+R2 .要得到 20 Ω 的电阻,若有一个 12 Ω 的电阻,可再取一个 8 Ω 的电阻与它串 联.
MING XIAO KE TANG
14.在探究并联电路中电阻的规律时,小明同学分别按图 a、b 所 示电路图连接电路,图 b 中电阻 R 是他选择替代图 a 中并联电阻 R1 和 R2 的电阻,则选择的电阻 R 应满足:在 电源电压 保持不变时,电流表 A3 的示数与电流表 A1 (填“A1”或“A2”)的示数相同.这里所用的主要 科学方法是等效替代法.
MING XIAO KE TANG
02 中档题
10.(兰州中考)有两个可变电阻,开始时阻值相等,都为 R,现将 其中一个电阻的阻值增大,将另一个电阻的阻值减小,则两个电阻并 联后总电阻将(C )
A.一定大于 R B.一定等于 R C.一定小于 R D.以上结果都有可能
MING XIAO KE TANG
MING XIAO KE TANG
8.如图所示,电压表 V1、V2 的示数之比为 3∶5,则 R1∶R2= 3∶2 , I1∶I2= 1∶1 .
MING XIAO KE TANG
9.某灯泡标有“2.5 V 0.25 A”字样,若把该灯泡接在 4.5 V 的电路中使用,
人教版《串、并联电路中电压的规律》电压电阻(第1课时)[1]优秀PPT课件
2.如图所示,在“探究串联电路中电压的规律”时,小雨同学用电压表测出 ab、bc、ac 两端的电压分别为 Uab=3V,Ubc= 3V,Uac=6V,在表格中记录 数据后,下一步应该做的是( D )
A.整理器材,分析数据,得出结论 B 对换 L1 和 L2 的位置,再测出一组电压值 C.改变电源电压,再测出几组电压值 D.换用不同规格的小灯泡,再测出几组电压值
1.如图所示,电源电压为 6V,电压表示数为 3.8V,则下列说法中正确的是( B )
A.L1 两端的电压为 3.8V B.L2 两端的电压为 3.8V C.电源与 L1 两端的电压之和为 3.8V D.L2 两端的电压为 2.2V
2.如图所示,当开关 S1 断开,S2 接通时,电压表读数为 4.5V,当开关 S1 接 通,S2 断开时,电压表的示数为 2.1V,那么,当 S1、S2 均断开时,小灯泡 L1 和 L2 两端的电压分别为( B )
【分析】 应用好串联电池组电压与各电池电压的关系以及串联电路中电流 和电压的关系解题。 【答案】 0.5 0.5 1.4 1.6
易错警示 【例】如图所示的电路中,开关 S 闭合时,电压表所测得的电压是( )
A.灯 L1 两端的电压 B.灯 L2 两端的电压 C.灯 L1 和 L2 两端的电压 D.电源电压 【易错分析】 对电压表所测量的是哪段电路两端电压的判断容易出错。 【答案】 B
人
的
一
生
说
白
了
,
也
就
是
三
万
余
天
,
贫
穷
与
富
贵
,
都
是
一
种
生
活
境
遇
电阻的串联、并联及其应用课件PPT
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学案5 电阻的串联、并联及其应用
二、电压表和电流表的改装
1.实验室有一表头G,满偏电流为5 mA, 电阻为100 Ω,现在欲用它作为电压表测量 5 V的电压,能直接测量吗?若不能,应如 何测量?
Ug=IgRg=0.5 V
5V
解析 因为电流表和 Rx 直接串联,
所以电流表读数 I′等于流过 Rx 的
真实电流 I,电压表并联在电流表
和 Rx 串联电路的两端,故电压表读
数 U′大于 Rx 两端的真实电压 U, 所以 Rx 的测量值 Rx′=UI′′大于真
实值 Rx=UI ,故 A 对.Rx 的真实值
为
:
Rx
=
U I
=
U′-I′RA I′
应给表头串联一分压电阻.
2.如果用该表头测量5 A的电流,若不能,应如何测量? 答案 由于表头的满偏电流为5 mA,小于要测量的电流,应并联一分流电阻.
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学案5 电阻的串联、并联及其应用
[要点提炼]电流表、电压表的改装分析见下表
项目
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典例精析
学案5 电阻的串联、并联及其应用
(2)当开关 S 闭合时,滑动变阻器 R1 为分压式接法,当滑片在最 下端时,R2 上的电压最小,此时 R2 与 R3 并联,再与 R1 的全部串 联,R2 与 R3 的并联电阻 R′=R22=150 Ω,电压为 U′=R1+R′R′ UAB=2001+50150×8 V=3.43 V,当滑片在最上端时,R2 上的电压 最大等于 UAB=8 V,所以 R2 上的电压范围为 3.43 V ~8 V.
直流电路一轮复习
(2)电路中消耗电能一部分转化为焦耳热,另一部分转 化为其他形式能的电路叫非纯电阻电路,即: W=Q+E其他,UIt≠I2Rt,得U≠RI.
区分纯电阻电路和非纯电阻电路
判断是否为纯电阻电路最直接的方法是看用电器是否将电 能全部(或主要)转化为内能.
E ⑶图中Im代表短路电流, I m r ⑷图线上每一点对应的U、I比值为此时电路的外电阻。
两个U—I图象的比较;
路端电压与电流的关系(U=E-Ir) 一段导体两端电压与通过的电 流的关系(U=IR)
U
U—I 图象
U1
O
I1
I
说明
①图象表示在E、r不变的前提下, U随I单调递减,U是I的一次函数 ②图中表示电流为I1时,路端电压 为U,对应内电压为U/ ③过E点的平行于横轴的虚线表示r =0,就是理想电源的情况 ④斜率的大小表示电源内阻
P 电 UI
P 电 P 热
P 热 I R P 电 P 热
2
二、闭合电路的功率 1、电源的总功率:指电源提供电能的功率.公式为 P总=EI 2、电源内部的发热功率:指电源内电阻消耗的功率 公式为P内=I2r. 3、电源的输出功率:指电源供给外电路的功率.公 式为P出=UI.
4、三者的关系:P总=P内+P出.即EI=I2r+UI
⑶图象:
I a b O O I
Ra<Rb
c
U U
Rc随U的增 大而增大
U
U
O
I
O
I
注意:在I—U(或U—I)图象中图线是曲线的各点所 表示的电阻应由各点同原点的连线的斜率大小来判断, 而不是由各点的斜率来判断。
三、电阻定律 1、内容:导体的电阻R跟导体的长度l 成正比,跟导 体的横截面积S成反比,还跟导体的材料有关.
第2章 第1课时电阻定律 欧姆定律
考点内容要求考纲解读欧姆定律Ⅱ1.应用串、并联电路规律,闭合电路欧姆定律及部分电路欧姆定律进行电路动态分析.2.非纯电阻电路的分析与计算,将结合实际问题考查电功和电热的关系.能量守恒定律在电路中的应用,是高考命题的热点,多以计算题或选择题的形式出现.3.稳态、动态含电容电路的分析,以及电路故障的判断分析,多以选择题形式出现.4.实验及相关电路的设计,几乎已成为每年必考的题型.电阻定律Ⅰ电阻的串、并联Ⅰ电源的电动势和内阻Ⅱ闭合电路的欧姆定律Ⅰ电功率、焦耳定律Ⅰ实验:测定金属丝的电阻率(同时练习使用螺旋测微器)实验:描绘小电珠的伏安特性曲线实验:测定电源的电动势和内阻实验:练习使用多用电表第1课时电阻定律欧姆定律导学目标 1.会利用电阻定律、欧姆定律进行相关的计算与判断.2.会用导体伏安特性曲线I -U图象及U-I图象解决有关问题一、电流[基础导引]关于电流,判断下列说法的正误:(1)电荷的运动能形成电流()(2)要产生恒定电流,导体两端应保持恒定的电压()(3)电流虽有方向,但不是矢量()(4)电流的传导速率就是导体内自由电子的定向移动速率() [知识梳理]1.电流形成的条件:(1)导体中有能够自由移动的电荷;(2)导体两端存在持续的电压.2.电流的方向:与正电荷定向移动的方向________,与负电荷定向移动的方向________.电流虽然有方向,但它是________. 3.电流(1)定义式:I =________.(2)微观表达式:I =________,式中n 为导体单位体积内的自由电荷数,q 是自由电荷的电荷量,v 是自由电荷定向移动的速率,S 为导体的横截面积. (3)单位:安培(安),符号是A,1 A =1 C/s. 二、电阻定律 [基础导引]导体的电阻由哪些因素决定?与导体中的电流、导体两端的电压有关系吗? [知识梳理]1.电阻定律:R =ρl S ,电阻的定义式:R =UI .2.电阻率(1)物理意义:反映导体____________的物理量,是导体材料本身的属性. (2)电阻率与温度的关系①金属的电阻率随温度升高而________; ②半导体的电阻率随温度升高而________;③超导体:当温度降低到____________附近时,某些材料的电阻率突然____________成为超导体. 三、欧姆定律 [基础导引]R =U /I 的物理意义是( )A .导体的电阻与电压成正比,与电流成反比B .导体的电阻越大,则电流越大C .加在导体两端的电压越大,则电流越大D .导体的电阻等于导体两端的电压与通过导体的电流的比值 [知识梳理]部分电路欧姆定律(1)内容:导体中的电流I 跟导体两端的电压U 成________,跟导体的电阻R 成________. (2)公式:____________.(3)适用条件:适用于________和电解液导电,适用于纯电阻电路.(4)导体的伏安特性曲线:用横坐标轴表示电压U ,纵坐标轴表示________,画出的I -U 关系图线.①线性元件:伏安特性曲线是________________________________的电学元件,适用于欧姆定律.②非线性元件:伏安特性曲线是______________的电学元件,____________(填适用、不适用)于欧姆定律思考:R=UI与R=ρlS有什么不同?考点一对电阻定律、欧姆定律的理解考点解读1.电阻与电阻率的区别(1)电阻是反映导体对电流阻碍作用大小的物理量,电阻大的导体对电流的阻碍作用大.电阻率是反映制作导体的材料导电性能好坏的物理量,电阻率小的材料导电性能好.(2)导体的电阻大,导体材料的导电性能不一定差;导体的电阻率小,电阻不一定小,即电阻率小的导体对电流的阻碍作用不一定小.(3)导体的电阻、电阻率均与温度有关.2.电阻的决定式和定义式的区别公式R=ρlS R=UI区别电阻定律的决定式电阻的定义式说明了电阻的决定因素提供了一种测定电阻的方法,并不说明电阻与U和I有关只适用于粗细均匀的金属导体和浓度均匀的电解液适用于任何纯电阻导体例1如图1甲为一测量电解液电阻率的玻璃容器,P、Q为电极,设a=1 m,b=0.2 m,c =0.1 m,当里面注满某电解液,且P、Q加上电压后,其U-I图线如图乙所示,当U=10 V时,求电解液的电阻率ρ.图1思维突破应用公式R=ρlS解题时,要注意公式中各物理量的变化情况,特别是l和S的变图3化情况,通常有以下几种情况:(1)导线长度l 和横截面积S 中只有一个发生变化,另一个不变.(2)l 和S 同时变化,有一种特殊情况是l 与S 成反比,即导线的总体积V =lS 不变. 考点二 对伏安特性曲线的理解 考点解读比较图2甲中a 、b 两导体电阻的大小,说明图乙中c 、d 两导体的电阻随电压增大如何变化?图2归纳提炼1.图线a 、b 表示线性元件.图线c 、d 表示非线性元件.2.图象的斜率表示电阻的倒数,斜率越大,电阻越小,故R a <R b (如图甲所示). 3.图线c 的斜率增大,电阻减小,图线d 的斜率减小,电阻增大(如图乙所示). 注意:曲线上某点切线的斜率不是电阻的倒数.4.由于导体的导电性能不同,所以不同的导体有不同的伏安特性曲线.5.伏安特性曲线上每一点的电压坐标与电流坐标的比值,对应这一状态下的电阻. 典例剖析例2 小灯泡通电后其电流I 随所加电压U 变化的图线如图3 所示,P 为图线上一点,PN 为图线在P 点的切线,PQ 为U 轴的垂线,PM 为I 轴的垂线,则下列说法中正确的是( ) A .随着所加电压的增大,小灯泡的电阻增大 B .对应P 点,小灯泡的电阻为R =U 1I 2C .对应P 点,小灯泡的电阻为R =U 1I 2-I 1D .对应P 点,小灯泡的功率为图中矩形PQOM 所围的面积思维突破 伏安特性曲线常用于:(1)表示电流随电压的变化;(2)表示电阻值随电压的变化;(3)计算某个状态下的电功率P =UI ,此时电功率为纵、横坐标围成的矩形面积,而不是曲线与坐标轴包围的面积.图47.利用“柱体微元”模型求解电流大小例3 来自质子源的质子(初速度为零),经一加速电压为800 kV 的直线加速器加速,形成电流强度为1 mA 的细柱形质子流.已知质子电荷量e =1.60×10-19C .这束质子流每秒打到靶上的个数为________.假定分布在质子源到靶之间的加速电场是均匀的,在质子束中与质子源相距L 和4L 的两处,各取一段极短的相等长度的质子流,其中的质子数分别为n 1和n 2,则n 1∶n 2=________.模型建立 粗细均匀的一段导体长为l ,横截面积为S ,导体单位体积内的自由电荷数为n ,每个自由电荷的电荷量为q ,当导体两端加上一定的电压时,导体中的自由电荷沿导体定向移动的速率为v .(1)导体内的总电荷量:Q =nlSq . (2)电荷通过截面D 的时间:t =l v. (3)电流表达式:I =Qt=nqS v .建模感悟 本题是利用流体模型求解问题.在力学中我们曾经利用此模型解决风能发电功率问题,也是取了一段空气柱作为研究对象.请同学们自己推导一下. 跟踪训练 如图4所示,一根横截面积为S 的均匀长直橡胶棒上带有均 匀分布的负电荷,设棒单位长度内所含的电荷量为q ,当此棒沿轴线 方向做速度为v 的匀速直线运动时,由于棒的运动而形成的等效电流大 小为 ( ) A .v q B.qv C .q v S D.q v SA 组 对电流的理解1.某电解池,如果在1秒钟内共有5.0×1018个二价正离子和1.0×1019个一价负离子通过某横截面,那么通过这个横截面的电流是 ( ) A .0 B .0.8 A C .1.6 A D .3.2 A2.一根粗细均匀的金属导线,两端加上恒定电压U 时,通过金属导线的电流强度为I ,金属导线中自由电子定向移动的平均速率为v ,若将金属导线均匀拉长,使其长度变为原来的2倍,仍给它两端加上恒定电压U ,则此时 ( ) A .通过金属导线的电流为I2图5 B .通过金属导线的电流为I4C .自由电子定向移动的平均速率为v2D .自由电子定向移动的平均速率为v4B 组 电阻定律、欧姆定律的应用3.一个内电阻可以忽略的电源,给一个绝缘的圆管子内装满的水银供电,电流为0.1 A ,若把全部水银倒在一个内径大一倍的绝缘圆管子里,那么通过的电流将是( )A .0.4 AB .0.8 AC .1.6 AD .3.2 A4.电位器是变阻器的一种.如图5所示,如果把电位器与灯泡串 联起来,利用它改变灯的亮度,下列说法正确的是 ( ) A .连接A 、B 使滑动触头顺时针转动,灯泡变暗 B .连接A 、C 使滑动触头逆时针转动,灯泡变亮 C .连接A 、C 使滑动触头顺时针转动,灯泡变暗 D .连接B 、C 使滑动触头顺时针转动,灯泡变亮C 组 伏安特性曲线的应用5.如图6所示是某导体的I -U 图线,图中α=45°,下列说法正确的是 ( )图6A .通过电阻的电流与其两端的电压成正比B .此导体的电阻R =2 ΩC .I -U 图线的斜率表示电阻的倒数,所以R =cot 45°=1.0 ΩD .在R 两端加6.0 V 电压时,每秒通过电阻截面的电荷量是3.0 C6.某导体中的电流随其两端电压的变化如图7所示,则下列说法中正确的是 ( )图7A.加5 V电压时,导体的电阻约是5 ΩB.加11 V电压时,导体的电阻约是1.4 ΩC.由图可知,随着电压的增大,导体的电阻不断减小D.由图可知,随着电压的减小,导体的电阻不断减小图1课时规范训练(限时:30分钟)1.导体的电阻是导体本身的一种性质,对于同种材料的导体,下列表述正确的是 ( ) A .横截面积一定,电阻与导体的长度成正比 B .长度一定,电阻与导体的横截面积成正比 C .电压一定,电阻与通过导体的电流成正比 D .电流一定,电阻与导体两端的电压成反比2.下列关于电阻率的说法中正确的是 ( ) A .电阻率与导体的长度以及横截面积有关 B .电阻率由导体的材料决定,且与温度有关 C .电阻率大的导体,电阻一定大D .有些合金的电阻率几乎不受温度变化的影响,可用来制造电阻温度计 3.关于电流,下列说法中正确的是( )A .导线内自由电子定向移动速率等于电流的传导速率B .电子运动的速率越大,电流越大C .电流是一个矢量,其方向就是正电荷定向移动的方向D .在国际单位制中,电流是一个基本物理量,其单位A 是基本单位4.横截面的直径为d 、长为l 的导线,两端电压为U ,当这三个量中的一个改变时,对自由电子定向运动的平均速率的影响是( )A .电压U 加倍时,自由电子定向运动的平均速率不变B .导线长度l 加倍时,自由电子定向运动的平均速率加倍C .导线横截面的直径加倍时,自由电子定向运动的平均速率不变D .导线横截面的直径加倍时,自由电子定向运动的平均速率加倍 5.如图1所示是横截面积、长度均相同的甲、乙两根电阻丝的I -R 图象.现将甲、乙串联后接入电路中,则 ( ) A .甲电阻丝两端的电压比乙电阻丝两端的电压小 B .甲电阻丝的电阻率比乙电阻丝的电阻率小 C .在相同时间内,电流通过乙电阻丝产生的焦耳热少 D .甲电阻丝消耗的电功率比乙电阻丝消耗的电功率少6.有一横截面积为S 的铜导线,流经其中的电流为I ,设每单位体积的导线中有n 个自由电子,电子的电荷量为q .此时电子的定向移动速率为v ,在Δt 时间内,通过导线横截面的自由电子数目可表示为 ( ) A .n v S B .n v Δt C.I Δt q D.I ΔtSq图2图3图47.一只标有“220 V ,60 W ”的白炽灯泡,加在其两端的电压U 由零逐渐增大到220 V ,在这一过程中,电压U 和电流I 的关系与选项中所给的四种情况比较符合的是 ()8.两根材料相同的均匀导线A 和B ,其长度分别为L 和2L ,串联在电路中 时沿长度方向电势的变化如图2所示,则A 和B 导线的横截面积之比为( )A .2∶3B .1∶3C .1∶2D .3∶1 9.压敏电阻的阻值会随所受压力的增大而减小,某同学利用压敏电阻的 这种特性设计了一个探究电梯运动情况的装置,该装置的示意图如 图3所示,将压敏电阻平放在电梯内,其受压面朝上,在受压面上放 一物体m ,电梯静止时电流表示数为I 0;当电梯运动时,电流表的示数I 随时间t 变化的规律如图甲、乙、丙、丁所示.则下列说法中正确的是 ()A .甲图表示电梯在做匀速直线运动B .乙图表示电梯可能向上做匀加速运动C .丙图表示电梯可能向上做匀加速运动D .丁图表示电梯可能向下做匀减速运动10. 在如图4所示电路中,AB 为粗细均匀、长为L 的电阻丝,以A 、B 上各点相对A 点的电压为纵坐标,各点离A 点的距离x 为横坐标,则 U 随x 变化的图线应为 ()复习讲义基础再现 一、基础导引 (1)× (2)√ (3)√ (4)× 知识梳理 2.相同 相反 标量3.(1)qt (2)nq v S二、基础导引 导体的电阻由导体自身的长度、横截面积、自身的材料决定,也与温度有一定关系,但与导体中的电流、导体两端的电压没有必然的关系.知识梳理 2.(1)导电性能 (2)①增大 ②减小 ③绝对零度 减小为零 三、基础导引 CD知识梳理 (1)正比 反比 (2)I =UR (3)金属 (4)电流I ①通过坐标原点的直线 ②曲线不适用思考:R =U I 是电阻的定义式,提供了一种测量电阻的方法,R 与U 、I 都无关.公式R =ρlS 是电阻的决定式,即电阻率一定时,R 正比于l ,反比于S . 课堂探究 例1 40 Ω·m 例2 ABD例3 6.25×1015 2∶1 跟踪训练 A 分组训练1.D 2.BC 3.C 4.AD 5.ABD 6.AD课时规范训练1.A 2.B 3.D 4.C 5.C 6.C 7.B 8.B 9.AC 10.A。
新人教版高中物理必修三第十一章第4节第1课时串联电路和并联电路 - 新 - 副本
问题 2:通过每个路灯的电流与干路电流 I 有什么关系? I=I1+I2+I3 问题 3:在该电路中,能否用一个电阻 R 等效替代三个路灯,如果 能,满足什么样的关系?
I=UR
I=RU1+RU2+RU3
得R1 =R11+R12+R13
问题 4:在该电路中,各支路电流之比为多少?
答案:ABC
3. 已知通过三个并联支路的电流之比是 I1∶I2∶I3=1∶2∶3, 则三个并联支路的电阻之比 R1∶R2∶R3 为( )
A.1∶2∶3 B.3∶2∶1 C.2∶3∶6 D.6∶3∶2
答案:D
4. 由四个电阻连接成的电路如图所示。R1=8 Ω,R2=4 Ω,R3=6 Ω, R4=3 Ω。
I1∶I2∶I3=RU1∶RU2∶RU3=R11∶R12∶R13
2.总结并联电路特点 (1)电流:I=I1+I2+…+In (2)电压:U=U1=U2=…=Un (3)等效电阻:R1 =R11+R12+…+R1n (4)比例关系:I1R1=I2R2=…=InRn=I 总 R 总=U
3.探究应用 (1)如图所示,探究总电阻随各支路电阻的变化关系情况。
3.探究应 之间的电压为 U 时,若在 C、 D 之间接入一个电阻 R0,则 R0 两端可以获得 0 和 U 之间的任意电压,试通过 串并联知识分析其中的原因。
R0 与 Rx 并联,等效电阻为 R 并,R 并与(R―Rx)串联。有:
问题 4:在该电路中,各电阻电压之比为多少?
U1∶U2∶U3=IR 1∶IR 2∶IR 3=R 1∶R 2∶R 3
2.总结串联电路特点 (1)电流:I=I1=I2=…=In (2)电压:U=U1+U2+…+Un (3)等效电阻:R=R1+R2+…+Rn (4)比例关系:UR11=UR22=…=URnn=RU总=I