(
课件网) 第十一章 电路及其应用 第4节 串联电路和并联电路 第1课时 如果把两个电阻R1、R2串联或并联后看成一个电阻,你认为这个电阻跟R1、R2应该是怎样的关系 R2 R1 R1 R2 1. 掌握串、并联电路电流、电压的关系。 2.能依据电流和电压的关系,推导得到串联和并联电路总电阻的表达式。 3.了解并联电路常用结论。 01 串并联电路中的电流、电压、电阻 推广:n个电阻串联时,则有 1.串联电路 R = R1 + R2 +˙˙˙+ Rn R1 R2 U1 U2 U I R U I 等效 U=U1+U2 R=R1+R2 串联电路的总电阻等于各部分电路电阻之和。 (1)串联电路的电阻 (2)串联电路的电流 对于恒定电流,由于在相等时间内通过串联电路中各个位置的电荷量相同,则有 q0 = q1 = q2 = q3 0 1 2 3 I0 = I1 = I2 = I3 串联电路中的电流,处处相等 U01=φ0-φ1 U12=φ1-φ2 U23=φ2-φ3 0 1 2 3 φ0 φ1 φ2 φ3 思考:在外电路中,沿电流方向电势逐渐降低,请你从电势出发,推导出0、3之间的电势差与0、1, 1、2, 2、3间电势差的关系。 (3)串联电路的电压 U01+U12+U23 =φ0-φ3 = U03 串联电路两端的总电压等于各部分电路两端的电压之和。 U:U1:U2:… =R:R1:R2… 问题:串联电路两端总电压等于各个电阻两端电压之和,每个电阻从总电压中分得一部分电压,串联电路具有分压作用。试证明,串联电阻分压与其电阻成正比。 R1 R2 U1 U2 U (4)串联电路的电压分配规律 串联电路中,每个电阻分得的电压与其电阻成正比。 U=U1=U2=U3 φ0 =φ1 =φ2 = φ3 φ4 =φ5 =φ6 =φ0′ 思考: 导线的电阻可以认为是0,因此任意导线两端没有电势差。据此,你可以得出并联电路的电压关系吗? 1 2 3 4 5 6 0 0′ U 并联电路的总电压与各支路的电压相等。 2.并联电路 (1)并联电路的电压 R1 R2 I1 I2 I U 思考:几个电阻并联起来,可以等效为一个电阻,称为并联电路的总电阻。请推导出总电阻与各个电阻的关系。 R U I 等效 并联电路总电阻的倒数等于各支路电阻的倒数之和。 (2)并联电路的总电阻 1 2 3 0 0′ (3)并联电路的电流 q0 = q1 + q2+ q3 对于恒定电流,在相等时间内通过干路的电荷量等于各个支路的电荷量之和,则有 I0 = I1 + I2 + I3 并联电路的总电流,等于各个支路中的电流之和。 R1 R2 R3 I1 I2 I3 问题:并联电路,干路中的总电流等于各个支路中的电流之和,每个支路都从总电流中分得一部分,并联电路具有分流作用。试证明,并联电阻分流与电阻成反比。 (4)并联电路的电流的分配规律 ,则有 并联电路中,每个支路分得的电流与其电阻成反比。 02 并联电路常用结论 思考1: R1和R2并联后R= ⑴由 可知,R比其中任一个导体的电阻R1和R2都要小,根据电阻定律可以怎样形象理解这一点? ⑵如果两个阻值相差很大的电阻并联(设R1>>R2),其总阻值与哪个电阻接近? R并<Rmin,且两个阻值相差很大的电阻并联时总电阻与小电阻阻值接近。 思考2:n个相同电阻R并联的总电阻等于多少? 思考3:如果在保持原有并联电路中支路的数目不变,增大某一个支路中的电阻,则总电阻会增大还是会减小? ( ) R总 并联电路中,如果保持支路数目不变,增大某一个支路的电阻,则总电阻会增大。 思考4:如果在原有并联电路中增加一条支路(该支路电阻不为0),则总电阻会增大还是会减小? 增加1条支路后,则有 若原来有n条支路,则有 并联电路中,如果保持原有支路不变,增加支路数目,则总电阻会减小。 1.R1=10 Ω,R2=20 Ω,R1允许通过的最大电流为1.5 A,R2两端允许加的最大电压为10 V。若将它们串联,加在电路两端的最大电压是( ) A.45 V B.5 V C.25 V D.15 V D 2.在如图所示的电路中,R2=2R1,电路两端电压恒定,当开关S断开时,电流表的示数 ... ...