資源簡介

(共30張PPT)
第四節 電阻的串聯和并聯
1. 通過實驗和推導，理解串聯電路的等效電阻和計算公式.
2. 通過實驗和推導，理解并聯電路的等效電阻和計算公式.
3. 會利用串、并聯電路特點的知識，解答和計算簡單的電路問題.
學習目標
連接方式 電路圖 電流 電壓
串聯電路
并聯電路
知識回顧
串、并聯電路中電流、電壓的規律
I=I1=I2
I=I1+I2
U=U1+U2
U=U1=U2
電阻
？
小明在修理某電子儀器時，檢查后發現有一個200 Ω的電阻燒壞了，需要更換. 但是手邊只有2個100 Ω、5個50 Ω和2個400 Ω的電阻，能否將它們組合起來，使組合的電阻相當于一個200 Ω的電阻呢？
新課引入
如圖所示，用一個電阻R代替兩個串聯著的電阻R1、R2接入電路，使得
R1
I
R2
U
R
(1)R兩端的電壓和R1與R2兩端的總電壓相等；
(2)通過R的電流與通過R1與R2的電流也相同.
那么R產生的效果與R1與R2是等效的，我們把
電阻R叫做R1和R2的等效電阻，也叫做總電阻.
點擊播放視頻
并聯電路的總電阻和它的分電阻也存在這種“等效替代”的關系.
新知學習
R1
I
R2
U
R
I1
I2
？
了解了“總電阻”概念，那么，串聯和并聯電路的總電阻和各部分電阻之間又有什么關系呢？
一、電阻的串聯
實 驗 1
探究串聯電路電阻關系
1. 提出問題
2. 猜想與假設
電阻串聯相當于增加導體的______，總電阻應當比各個分電阻_____.
電阻串聯后，其總電阻會增大還是減小？
長度
大
兩個電阻串聯后的總電阻與各分電阻之間有什么關系呢？
(1)如圖所示，將一個定值電阻R接在A、B之間，閉合
開關，觀察電流表的示數為I1；
(2)將兩個同樣的定值電阻R串聯起來，接在A、B之間，
閉合開關，觀察電流表的示數記為I2；
(3)在A、B之間換上三個串聯著的同樣阻值的電阻R，
閉合開關，觀察電流表的示數記為I3；
(4)比較I1、I2、I3 的大小后得出結論.
點擊播放視頻
I1=0.4 A
I2=0.24 A
I3=0.16 A
3. 進行實驗與收集證據
I1＞I2＞I3
串聯電路的總電阻的阻值比任何一個分電阻的阻值都大.
通過實驗可知，電流I1、I2、I3 的大小關系：
4. 分析與論證
實驗現象表明：
？
除了通過實驗來進行驗證，我們是否還能用學過的知識來推導進行驗證呢？
R1
I
R2
U
R
U1
U2
串聯電路中電阻的關系
理論推導
U=IR
R=R1+R2
串聯電路電流規律：I=I1=I2
串聯電路電壓規律：U =U1+U2
IR=I1R1+I2R2
串聯電路的總電阻等于各分電阻之和.
歐姆定律：
串聯電路中電阻的分壓作用
串聯電路中各部分電路兩端的電壓與其電阻成正比.
理解：
(1)串聯分壓，電壓比等于電阻比；
(2)串聯分壓，電阻大的分壓大.
I=I1=I2
知識拓展
R1
I
R2
U
R
U1
U2
①若電路中有多個電阻串聯，則
R=R1+R2+…
②若n個阻值都為R0的電阻串聯，總電阻R=
nR0
電阻串聯相當于增大了導體的長度
＋
＝
串聯電路中電阻的關系
1. 串聯電路的總電阻等于各分電阻之和.
2. 串聯電路中各部分電路兩端的電壓與其電阻成正比
歸納總結
例 如圖所示，把一個3 Ω的電阻R1和一個6 Ω的電阻R2串聯在電路中，它們的等效電阻是多大 如果電源兩端的電壓為9 V，則電路中的電流是多大
分析 電源兩端的電壓已知，如果能知道兩個電阻的等效電阻的大小，就可以利用歐姆定律求出電路中的電流.
解: 根據串聯電路電阻特點，等效電阻R= R1+R2=3 Ω+6 Ω=9 Ω
電源兩端的電壓為9 V，根據歐姆定律，電路中的電流
A
S
R1
R2
二、并聯電路中的電阻關系
實 驗 2
探究并聯電路電阻關系
1. 提出問題
2. 猜想與假設
電阻并聯后，其總電阻與各分電阻相比較，是大了還是小了？
電阻并聯相當于增大了導體的___________，電阻阻值可能會_______.
橫截面積
變小
(1)如圖，將一個定值電阻R接到A、B之間，閉合
開關，觀察并記錄電流表的示數記為I1；
(2)將兩個相同的電阻R并聯起來，接到A、B之間，
閉合開關，觀察并記錄電流表的示數記為I2
(電流表已改接大量程)；
(3)將三個相同的電阻R并聯起來，接到A、B之間，
閉合開關，觀察并記錄電流表的示數記為I3；
(4)比較I1、I2、I3 的大小后得出結論.
3. 進行實驗與收集證據
點擊播放視頻
I1=0.4 A
I2=0.7 A
I3=1.2 A
設計實驗電路
I1＜I2＜I3
電阻并聯后總電阻的阻值比任何一個分電阻的阻值小.
通過實驗可知，電流I1、I2、I3 的大小關系：
實驗現象表明：
4. 分析與論證
R1
I
R2
U
R
I1
I2
并聯電路中電阻的關系
理論推導
并聯電路總電阻的倒數，等于各分電阻的倒數之和.
并聯電路電流規律：I=I1+I2
并聯電路電壓規律：U =U1=U2
歐姆定律：
并聯電路中電阻的分流作用
并聯電路中各支路的電流與其電阻成反比.
理解：
(1)并聯分流，電流比等于電阻的反比；
(2)并聯分流，電阻大的分流小.
U1=I1R1
U2=I2R2
U=U1=U2
I1R1=I2R2
知識拓展
R1
I
R2
U
R
I1
I2
1. 并聯電路總電阻的倒數，等于各分電阻的倒數之和.
電阻并聯相當于增加了電阻的橫截面積.
2. 并聯電路中各支路的電流與其電阻成反比
并聯電路中電阻的關系
歸納總結
①當只有兩個電阻并聯時：
即：
②當有n個電阻并聯在電路中時:
例 如圖所示，把一個3 Ω的電阻R1和一個6 Ω的電阻R2并聯在電路中，它們的等效電阻是多大 如果電源兩端的電壓為3 V，則電路中的總電流為多大
分析 電源兩端的電壓已知，如果能知道兩個電阻的等效電阻的大小，就可以利用歐姆定律求出電路中的電流.
求得等效電阻R=2 Ω
解：根據并聯電路電阻特點可得，等效電阻R與R1和R2的關系為 即
根據歐姆定律可得，電路中的總電流
S
R2
R1
釋 疑
結合本節知識，你能幫小明將手邊2個100 Ω、5個50 Ω和2個
400 Ω的電阻進行組合，代替損壞的200 Ω電阻嗎？
方案1：將2個100 Ω的電阻串聯即可；
方案2：將4個50 Ω的電阻串聯即可；
方案3：將2個400 Ω的電阻并聯即可；
想一想
你還有其他方案嗎？
在電路中，把一段導線(其電阻幾乎為0)并聯在一個電路元件的兩端，導致沒有電流通過這個電路元件，這就叫做這個電路元件被短路了.想想看，用電器短路會導致什么
思考
首先該用電器不工作. 若該用電器與其他用電器串聯，由串聯電路電阻特點可知，電路中的總電阻變小，由歐姆定律 可知，
會導致通過其他用電器的電流變大；
若該用電器與其他用電器并聯，則會導致其他用電器也不工作，電路中電流很大，容易燒壞電源.
表達式：______________________
規律：串聯電路中，等效電阻
等于各串聯電阻之____.
規律：并聯電路中，等效電阻的
倒數等于各并聯電阻的
_____之和.
電阻的串聯和并聯
電阻的
串聯
課堂小結
電阻的
并聯
和
倒數
R1
I
R2
U
R
I1
I2
R1
I
R2
U
R
U1
U2
表達式：_______________________
1. 如圖所示，電源電壓為3 V，R1＝5 Ω，R2＝10 Ω.閉合開關S，下列說法中正確的是(　　)
A. 圖甲通過電阻R1與R2的電流之比為1:2
B. 圖甲電阻R1與R2兩端的電壓之比為2:1
C. 圖乙電阻R1與R2兩端的電壓之比為1:2
D. 圖乙通過電阻R1與R2的電流之比為2:1
串聯：U1：U2=R1：R2
串聯：I1=I2
并聯：U1=U2
并聯：I1：I2=R2：R1
×
×
×
√
隨堂練習
D
R1
R2
R1
R2
甲
乙
2. 如圖所示電路，電源電壓保持不變，閉合開關，電壓表示數為3 V，電流表示數為0.5 A，已知R2的電阻為12 Ω，求：
(1)電源電壓；
(2)通過R2的電流；
解：(1)由圖可知，閉合開關后，R1與R2并聯接入電路，電壓表測電源電壓，則電源電壓為U＝3 V
(2)根據歐姆定律 可知，通過R2的電流
閉合開關S，R1與R2并聯；
電流表測干路電流；
電壓表測各支路兩端的電壓
A
V
S
R2
R1
2. 如圖所示電路，電源電壓保持不變，閉合開關，電壓表示數為3 V，電流表示數為0.5 A，已知R2的電阻為12 Ω，求：
(3)根據并聯電路的電流規律可知，通過R1的電流
I1＝I－I2＝0.5 A－0.25 A＝0.25 A
則R1的阻值
并聯電路電流規律：I=I1+I2
(3)R1的阻值．
閉合開關S，R1與R2并聯；
電流表測干路電流；
電壓表測各支路兩端的電壓
A
V
S
R2
R1
3. (中考新考法·模型建構)如圖1所示，電源電壓恒定不變，兩個定值電阻R1和R2(R1>R2)按如圖2四種不同接法分別接在圖1中的PQ兩端，當閉合開關后，電流表示數由大到小排列正確的是( )
A. I乙>I丙>I甲>I丁
B. I乙>I丙>I丁>I甲
C. I丙>I甲>I乙>I丁
D. I丁>I丙>I甲>I乙
A
電阻串聯越多，總阻值越大；電阻并聯越多，總阻值越小.
3
1
4
2
總電阻從小到大
4. 如圖甲所示電路，電源電壓保持不變，R1為定值電阻，電壓表的量程為0～15 V．閉合開關，在電路安全的前提下移動滑動變阻器R2的滑片，電壓表示數與滑動變阻器R2接入電路的電阻關系圖像如圖乙所示，則R1的阻值為____Ω.
10
閉合開關S，R1與R2串聯，
電壓表測R1兩端的電壓
串聯電路電壓規律：U=U1+U2
取圖像中兩點，列出關系式：
U=U1+I1R2=U1+ R2
U=U1'+I2R2'=U1'+ R2'
聯立方程組，得
將R2=20 Ω，U1=6 V，R2' =10 Ω，
U1'=9 V代入求解，得R1=10 Ω
(R2' ，U1' )
(R2 ，U1 )
5. 小偉給學校勞動實踐基地的蔬菜大棚設計了一個測量空氣濕度的電路圖，如圖甲所示．電源電壓恒為6 V，定值電阻R0的阻值為20 Ω，濕敏電阻R的阻值隨空氣濕度H的變化關系如圖乙所示．當空氣濕度越大時，電壓表示數_____；當空氣濕度為40%時，電壓表的示數為_____V.
越大
2.4
濕敏電阻R↓
→電流↑
→定值電阻R0兩端電壓↑
由圖乙得此時R=30 Ω
定值電阻R0兩端電壓U0=IR0=0.12 A×20 Ω=2.4 V
根據歐姆定律可得，電路中電流
當空氣濕度H=40%時，濕敏電阻R=30Ω，
即
閉合開關S，R與R0串聯，電壓表測R0兩端電壓

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