选修3-1第二章恒定电流第3、4节欧姆定律和串并联电路.
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教育学科教师辅导讲义
部分电路的欧姆定律是本部分内容考查的重点
,特别是电流表和滑动变阻器的两种接法是高考实验
题中经常考到的。
课前检测
1•一只弧光灯正常发光时要求两端电压是
44伏特,通过的电流强度是 5安培。如果把这只弧光灯接入 220
伏特的电路中,应 _联入一个 ______ 欧姆的电阻才行
2,如图2所示,甲、乙分别是两个电阻的 I-U 图线,甲电阻阻值为 _______ Q,乙电阻阻值为 _________ Q,
电压为10V 时,甲中电流为 ________ A ,乙中电流为 ________ A 。
3 •图3所示为两个电阻的 U-I 图线,两电阻阻值之比 R i : R 2= ___________ ,给它们两端加相同的电压,则通
过的电流之比I l : |2 __________ 。
4.
如果一段导体中通过的电流是 2 A 时,它两
端的电压为 20 V ;若要使通过该导体的电流变为
1 A
,导体
两端所加的电压应为 ______ ;如果该导体两端所加的电压为
0,该导体的电阻值为 ______ 。
5•今有三个电阻,它们的电阻值分别是 a 欧、b 欧、c 欧,其中a>b>c ,当把它们并联相接,总电阻为
R ,
它们的大小关系,下列哪个判断是正确的]
]
A • c B • b C • R 可能等于 b D • R 6•两个电阻值相等的电阻,每个电阻的电阻值为 R 。现将其中一个电阻增大,另一个电阻减小,则并联后 的总电阻将]] A •大于R B •小于R C .仍等于R D •无法判定 7.下列说法正确的是[] 丄根据"罟可知元过导晴电流与加在它两锻饋电压成正 比,与导体的电阻成反比 B.根据尺=工可知.导体的曰阴艾小勻加石导体两端旳电压成 正比,与通过导体的电流成反比 C.欧姆定律适用于金属导体导电,电解液导电,电离后气体导电,或者是晶体二级管,晶体三极管导电 D •欧姆定律只适用于纯电阻电路 答案: 1.串35.2 2. 2.5 5 3.4:1 1:4 4.10V 10 Q 5.D 6.B 7.AD 知识要点梳理 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。 1.公式:匸U/R。 2.变形公式:U=IR , R=U/I。 3.适用条件:只适用于纯电阻电路,即电能只转化为内能的电路。 4.导体的伏安特性曲线:用表示横坐标电压U,表示纵坐标电流I,画出的I-U关系图线,它直观地 反映出导体中的电流与电压的关系。 ⑴线性元件:伏安特性曲线是直线的电学元件,适用于欧姆定律。 ⑵非线性元件:伏安特性曲线不是直线的电学元件,不适用于欧姆定律。 说明: A欧姆定律中三个物理量适用于同一时间的同一部分电路上,不同导体的电流、电压、电阻间不存在 上述关系。 B在用欧姆定律进行计算时,单位必须统一,即电压、电流、电阻的单位必须为伏特(V)、安培(A)、欧姆(Q),如果不是,在计算前必须先统一单位。 CI=U/R和R=U/I的区别:欧姆定律表达式I=U/R表示导体的电流与导体两端的电压和导体的电阻有 关。当电阻一定时,电流与电压成正比。而R=U/I是由欧姆定律表达式I=U/R变形得到的,它表示某段导 体的电阻在数值上等于这段导体两端电压与其通过的电流的比值, 而R 是导体本身的一种属性, 它的大小 与电压和电流无关。 5. 解题步骤:A 、画出电路图;B 、列出已知条件和所求量; C 导入公式;D 、求解。(不能整除一 般保留两位小数) 导入:前面我们学过串联电路的电流规律和电压规律,下面我们要结合这两条规律和欧姆定律推导出串联 电路的电阻规律。 (1) 串联电路中总电阻等于各串联导体的电阻之和。 设R , R z 串联后总电阻为 R ,电压为U,电流为I ,对R i , R 2整体有U=IR ……③ 又因为R i , R z 串联,所以U=U+U 2……④,由①②③④可得 IR=l i R i +l2R 。 因为 l=l i =l 2,所以 R=R+R z 。 (2) 公式:R 总=R+R>+……+R (3) 把几个导体串联起来,相当于增加了导体的长度,所以总电阻比任何一个分电阻都大,比最大的还 要大。 拓展i :若n 个串联的电阻阻值相同,均为 r,则串联后的总电阻 R=n ・r 。 拓展2:串联电路中,电压跟电阻成正比。 因为 R i , Ra 串联,l i =U /R i , 12=U 2/R 2;又因为 11=l 2,所以 U/R i =U/R 2,所以 U :R i =U 2:R 2。 知识点3 :电阻 的并联 导入:根据欧姆定律,并结合前面学过的并联电路的电流规律和电压规律我们可推导出并联电路的电阻规 律,下面来看一下如何推导 (i )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。 ①;对R 有U 2=I 2R ……② 如图所示电路,根据欧姆定律 l=U/R 得: 对R i ,有I i =U/R i ……① 对R 2,有l 2=U/R 2……②设R , R >并联后的总电阻为 R,电压为U,电流为I , 对R i ,R 整体,I=U/R ……③ 因为R , R 并联,所以1=1 1+I 2……④ 将①②③代入④得 U/R=U /R i +U 2/R 2。 又因为R , R >并联,所以U=U=Ua ,所以1/R=1/R 1+I/R 20 (2) 公式:1/R 总=1/R i +1/R 2+……1/R n (3) 把几个导体并联起来,相当于增大了导体的横截面积,所以总电阻比其中任何一个分电阻都小。 拓展1 :若n 个并联的电阻阻值相同,均为 r ,则并联后的总电阻为 R 总=血, 拓展2 :两个电阻并联后的总电阻 :1/R=1/R 1+1/R 2=(R 1+RQ/R 1 • Rz ,所以R= R 1 • R/(R 计R 2) 拓展3:并联电路中,电流跟电阻成反比 知识点4:电表的改装 导入:我们要测量或计算电路中的导体的电阻, 根据欧姆定律,可知首先必须测量电路中流经导体的电阻 和导体两端的电压,那就要用电流表和电压表,而实际生活中,电流表和电压表都是有电流表改装成的, 并可根据需要改装成不同量程的表。那么如何改装呢?下面我们就讨论这个问题 1、电压表和电流表 (1) 电流表原理和主要参数 电流表G 是根据通电线圈在磁场中受磁力矩作用发生偏转的原理制成的,且指什偏角 B 与电流强度I 成正比,即e = kl ,故表的刻度是均匀的。电流表的主要参数有,表头内阻 F g :即电流表线圈的电阻;满 偏电流l g :即电流表允许通过的最大电流值,此时指针达到满偏;满偏电压 U :即指针满偏时,加在表头 两端的电压,故 U g = I g R g 2)电流表改装成电压表 方法:串联一个分压电阻 R,如图所示,若量程扩大 R U R R g (n 1)R g ,故量程扩大的倍数 U g 越高,串联的电阻值越大。 (3)电流表改装成电流表 U g ,则根据分压原理,需串联的电阻值