串并联电路的计算.ppt

3 5电流跟电压 电阻的关系 3 串联电路 4 并联电路 在实际生产和生活中 常会遇到一个电源给各个用电器供电的问题 问题1 在教室里的电源线进来后 给多盏灯和多个插座同时供电 问题2 家里的电源线进来后 给多盏灯和多个插座同时供电 它们的电路是如何连接的 在第一节中 我们已学过两盏灯的两种基本电路连接 串联和并联 下面我们来研究它们的特点 一 串联电路的特点 实验 闭合开关 灯L1 灯L2 断开开关 灯L1 灯L2 亮 亮 不亮 不亮 特点1 开关同时控制两只灯的或 亮 不亮 2 闭合开关 灯L1 L2同时 拿掉其中一只灯 发生的现象是 发光 另一灯不发光 原因是 串联电路中只有条通路 电路上灯的亮灭相互 一 影响 用电流表分别测出1 2 3处的电流大小 I1 I2 I3 特点2 串联电路中各处的电流都相等 I总 I1 I2 U总 U1 U2 特点3 串联电路两端的总电压等于各部分电路两端的电压之和 原因是 串联电路中只有一条电流路径 讨论 为什么串联电路各处的电流相等 你能说明理由吗 猜猜看 串联电路电阻间又有什么关系 R R1 R2 I I1 I2 即 R R1 R2 根据欧姆定律分别求得U1 I1R1U2 I2R2 而U U1 U2 所以IR IR1 IR2 这表明串联电路的总电阻等于各串联导体的电阻之和 将导体串联起来 就相当于增加了导体的长度 所以串联后的总电阻大于任意一个导体的电阻 补充 串联电路的分压作用 即 串联导体的电压之比等于它们的电阻之比 小结 串联电路的特点 I I1 I2 U U1 U2 R R1 R2 例1有一只弧光灯 正常工作电流为5安 电阻为8欧 要把它接入电压为110伏的电路中 需要串联一个多大的电阻 弧光灯才能正常工作 分析先根据题意画电路图 并标出已知量和未知量 然后根据欧姆定律及串联电路特点求解 I 5A U 110V R1 8 R2 解法一 U1 IR1 5A 8 40V U2 U U1 110V 40V 70V R2 14 答 解法二 R2 R R1 22 8 14 R 22 解法三 U1 IR1 5A 8 40V U2 U U1 110V 40V 70V 根据 得 14 例2如图所示的电路图中 电源电压保持15伏不变 滑动变阻器的阻值范围是0 10欧 电灯的电阻为5欧 试求电流表和电压表的示数的变化范围 解 当滑片移到a端时 如图 P 0 伏 安 分析 即求当变阻器的阻值变化时灯两端的电压 和电路中的电流 当滑片移到b端时 P 10欧 P 5欧 欧 欧 安 1安 欧 伏 电流表示数变化范围是3安 l安 电压表示数变化范围是15伏 5伏 RP 10 小结 串联电路的特点 I I1 I2 U U1 U2 R R1 R2 二 并联电路的特点 实验 把两只电灯L1 L2连接成下图的电路 闭合开关S1 S2 闭合开关S 灯L1 灯L2 断开开关S 灯L1 灯L2 特点1 干路开关控制上的电灯 整个电路 闭合开关S 闭合开关S1 灯L1 断开开关S1 灯L1 闭合开关S2 灯L2 断开开关S2 灯L2 亮 不亮 亮 不亮 特点2 支路开关控制上的电灯 该支路 闭合开关S S1 S2 灯L1 L2 拿掉一只灯 另一只灯 亮 亮 特点3 并联电路中各支路上的用电器相互不影响 闭合开关S S1 S2用电流表分别测出灯L1 L2两条支路和干路上的电流 I1 I2 I总 总 特点4 并联电路中干路上的总电流等于各条支路的电流之和 讨论 为什么并联电路的干路电流等于两个支路的电流之和 I总 I1 I2 闭合开关S1 S2 S 用电压表分别测出灯L1 L2和两灯的总电压 U1 U2 U U1 U2 U 特点5 并联电路中两端的总电压等于各支路两端的电压 因为 并联 所以 I I1 I2U U1 U2 根据欧姆定律 所以 即 猜猜看 并联电路电阻间又有什么关系 表明并联电路的总电阻的倒数等于各并联电阻的倒数之和 导体并联相当于增大了导体的横截面积 所以并联后的总电阻比任何一个导体的电阻都小 补充 并联电路的分流作用 即 并联导体的电流之比等于它们的电阻之比的倒数 二 并联电路的特点 I I1 I2 U U1 U2 或 1 电路中并联的电灯 用电器 越多 总电阻就越小 干路中的电流越大 可能会引起电源超载而损坏电源 或导线过热而发生火灾 2 并联电路中 某条支路上的电阻越小 则该条支路上的电流越大 推广 例1 将多少欧的电阻与5欧的电阻并联可以代替3欧的电阻 解 根据 得 2 7 5 所以 例2 如图电源电压不变S闭合后 滑片P向右滑动时 则电流表和电压表的示数将 A 变大 变小B 变小 变大C 变大 不变D 变小 不变 分析 R1与R2并联 U1 U2 U 即电压表示数不变 当滑片向右滑动时 R1增大 根据 得 1变小 2不变 而I I1 I2 所以 电流表示数变小 例3 如图所示的电路中 电源电压是12伏且保持不变 1 3 4 2 6 试求 l 当开关S1 S2均断开时 电流表和电压表示数各是多少 2 当开关S1 S2均闭合时 电流表和电压表示数各是多少 解 当S1 S2都断开时 R 与R 串联 如图 I R R R 4 10 1 2A 2 2 1 2A 6 7 2V 即电流表的示数为1 2安 电压表的示数为7 2伏 U 1 V R R U 当S1 S2都闭合时则电阻R 被短路 R 与R 并联 如图 I 5A 即电流表的示数为5安 电压表的示数为12伏 4 U1 U2 U 探究 节日小彩灯的连接方法 节日小彩灯的连接方法 节日用的小彩灯 又称 满天星 灯泡数量很多 一串小彩灯就有约50只灯泡 下面研究小彩灯灯泡的连接 1 根据串联电路和并联电路的知识 请你设计一个或几个方案并画出电路图 2 讨论设计方案的优 缺点 选择最佳方案 方案一 小灯泡串联 电路图如下 缺点 当某一个灯泡不发光时 其余灯都不发光 方案二 小灯泡并联 电路图如下 缺点 干路电流过大 灯两端电压过大 方案三 小灯泡混联 缺点 连接复杂 方案三 小灯泡混联 实物图 结构图 连接方式 谢谢