第四节 欧姆定律在串并联电路中的应用
学习目标:
1、能根据影响电阻大小的因素,对电阻的串联和并联的总电阻做出合理猜想;
2、能正确连接实验电路,根据电流表的变化,说出电阻的串联和并联电路的总电阻的效果;
3、能根据串、并联电路电流和电压的特点,利用欧姆定律,推导出串并联电路的总电阻的计算公式;
4、能利用串联、并联电路的电流、电压、电阻特点,运用欧姆定律,解答和计算简单的电路问题;
5、培养学生在观察物理现象或物理学习过程中发现问题的意识。
学习重难点:
能根据串、并联电路电流和电压的特点,利用欧姆定律,推导出串并联电路的总电阻的计算公式;运用欧姆定律,解答和计算简单的电路问题。
学习过程:
一、自主学新知
1、串联电路的总电阻的阻值比任何一个分电阻的阻值都 (填“大”或“小”);串联电路的总电阻等于各串联电阻之 。表达式为: ;当有n个电阻R1、R2、R3、…、Rn串联时,总电阻 R= ;
2、电阻并联后总电阻的阻值比任何一个分电阻的阻值 (填“都大”或“都小”);电阻的并联,相当于增加了 ,电阻并联后的总电阻是
(填“增大”或“减小”)。
3、串联电路中各电阻两端的电压与电阻成 (即电阻正比分压);并联电路中通过各支路的电流与电阻成 (即电阻反比分流)。
二、合作探究新知:
例1、把两个阻值不同的电阻R1和R2串联,则总电阻( )。
A、介于两个电阻之间
B、可能等于其中的一个电阻
C、比任何一个电阻都要小
D、比任何一个电阻都要大
例2、两电阻R1=4Ω,R2=16Ω,把它们串联接在电源电压为12V的电路两端,串联电路的总电阻是 Ω,电路中的电流是 A。
例3、运用知识解决问题:将长度相同而粗细不同的两根镍铬合金丝串联在电路中,接通电源后,粗导线两端的电压 (选填“大”、“小”或“相等”)。两个5Ω的电阻串联后产生的效果与一个 Ω的电阻效果相同,应用了 法。
例4、如图,R1=6Ω,U2=3V,总电压7V,求:R2为多大?
例5、小华用光敏电阻设计了一种烟雾报警装置,其简化电路如图所示,电源电保持不变,光敏电阻R的阻值随光照射的强度增强而减小,当电流表示数减小到某一值时装置报警。开关 S 闭合后,当有烟雾遮挡射向 R 的激光时,下列说法正确的是( )。
A、电流表的示数增大
B、电压表的示数变小
C、若增大R0的阻值,烟雾报警浓度将降低
D、若减弱激光的照射强度,烟雾报警浓度将升高
例6、下列名组的两个电阻并联后,总电阻最小的一组是( )
A、10Ω、10Ω
B、30Ω、60Ω
C、30Ω、20Ω
D、1000Ω、1Ω
例7、电阻R1和R2并联接在电源上,下列说法正确的是( )
A、并联电路的总电阻,等于各并联导体的电阻的倒数之和
B、当R1变大时,总电阻也变大
C、电源电压变大时,总电阻也变大
D、干路中的电流变大时,总电阻也变大
例8、王明同学在修理电子玩具时,需要用一个75Ω的电阻,现手边有阻值为300Ω、100Ω,60Ω、40Ω、35Ω的电阻各一个,他可以选择其中 Ω和 Ω两个电阻并联来获得。
例9、如图的电路的总电阻是 Ω,已知通过R1的电流0.3A,则通过R2的电流是
A,电路的总电流是 A。
例10、如图所示的电路中,电源电压恒定不变,当开关S闭合后,滑动变阻器的滑片向右滑动时( )
A、A1示数变小,A2示数变小,V示数变小
B、A1示数变小,A2示数变小,V示数变大
C、A1示数变小,A2示数不变,V示数不变
D、A1示数变大,A2示数变大,V示数不变
三、当堂巩固新知:
1、一个滑动变阻器上标有“50 Ω,1.5 A 字样,把它和30 Ω的定值电阻串联起来接入电路,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 Ω~80 Ω
2、已知R1=3Ω,R2=5Ω,把它们串联后接在16V的电源上,求:
(1)串联后电路的总电阻是多少?
(2)此时电路中的电流是多少?
3、将一个 100Ω 阻值和一个 1Ω 的电阻并联,其总电阻将( )
A、小于 1 Ω
B、大于 100 Ω
C、等于 101 Ω
D、小于 100 Ω 而大于 1Ω
4、如图所示,将同种材料制成的长度相同、横截面积不同的两段导体AB和BC连接在一起,如果在A、C两端加上一定的电压U,则通过两段导体中的电流 ,AB和BC段两端的电压UAB UBC(两空均填“大于”、“小于”或“相等”)。
5、把一根电阻为16Ω的粗细均匀的电阻丝围成一个正方形,并以如图所示的方式接入电路,则该正方形接入电路的阻值为( )
A、3Ω B、20Ω C、8Ω D、4Ω
6、关于并联电路,下列说法正确的是( )
A、在并联电路中使用的用电器越多,其总电阻越大
B、并联电路中导体中的电流跟电阻成正比
C、两个电阻并联的电路,若一个电阻不变,另一个电阻变大,总电阻一定变大
D、并联电路的总电阻等于各并联导体电阻的倒数之和
7、文澜中学教室里采用光控开关自动调节LED灯的亮灭,对于教室里灯的亮度与总电阻及总电流的关系,下列说法正确的是( )
A、亮着的灯越多,总电阻越大,总电流越大
B、亮着的灯越少,总电阻越小,总电流越小
C、亮着的灯越多,总电阻越大,总电流越小
D、亮着的灯越少,总电阻越大,总电流越小
8、光敏电阻的阻值随光照强度的增大而减小。如图所示,闭合开关,逐渐减弱光敏电阻的光照强度,下列说法正确的是( )
A、电流表和电压表的示数均变小
B、电流表和电压表的示数均变大
C、电流表的示数变小,电压表的示数变大
D、电流表的示数变大,电压表的示数变小
9、如图所示,电源两端的电压恒定。闭合开关S1,小灯泡发光,再闭合开关S2,则( )
A、小灯泡变亮
B、电流表示数变小
C、电压表示数不变
D、电路的总电阻变大
答案:
例1、D;例2、20;0.6;例3、小;10;等效替代;例4、4.5Ω;例5、C;例6、D;例7、B;例8、300;100;例9、12;0.2;0.5;例10、C;
当堂巩固新知:
1、D;2、(1)8Ω;(2)2A;3、A;4、相等;大于;5、A;6、C;7、D;8、C;9、C;