1、*第4节欧姆定律在串、并联电路中的应用学习目标1.理解欧姆定律,并在计算和分析中运用。2.了解串、并联电路中电阻与电流、电压的关系。自主探究1.欧姆定律:导体中的电流,跟导体两端的电压成,跟导体的电阻成。2.串联电路的电流、电压规律:(1)串联电路中的电流。(2)串联电路中的总电压等于。3.并联电路的电流、电压规律:(1)并联电路中干路电流等于。(2)并联电路中各支路两端电压。合作探究一、欧姆定律在串联电路中的应用提出问题:1.欧姆定律的内容、表达式和推导公式是什么?2.串联电路中电流、电压的规律是什么?答案点拨:1.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。I=UR,R=UI
2、,U=IR。2.串联电路的电流、电压规律:(1)串联电路中各处的电流相等,I=I1=I2。(2)串联电路中的总电压等于各部分电路的电压之和,U=U1+U2。例1:如图所示,电阻R1为10 ,电源两端电压为6 V。开关S闭合后,求:(1)当滑动变阻器R接入电路的电阻R2为50 时,通过电阻R1的电流I;(2)当滑动变阻器接入电路的电阻R3为20 时,通过电阻R1的电流I。解:(1)根据串联电路电流的规律可知,通过电阻R2的电流和通过电阻R1的电流相等。根据欧姆定律得,电阻R1两端的电压U1=IR1,R2两端的电压U2=IR2。根据串联电路电压的规律可得,U=U1+ U2= IR1+ IR2=I(
3、R1+ R2)解得,I=UR1+R2=6V10+50=0.1 A。(2)同理分析可知,当滑动变阻器接入电路的电阻R3、R1串联时,电路中的电流I=UR1+R3=6V10+20 =0.2 A归纳总结:1.串联电路中通过某个电阻的电流或串联电路的电流,等于。2.当串联电路中的一个电阻改变时,电路中的电流及另一个电阻两端的电压都会。二、欧姆定律在并联电路中的应用提出问题:并联电路中电流、电压的规律是什么?答案点拨:并联电路的电流、电压规律:(1)并联电路中干路电流等于各支路电流之和,I=I1+I2。(2)并联电路中各支路两端电压相等,U=U1=U2。例2:如图所示,电阻R1为10 ,电源两端电压为1
4、2 V。开关 S闭合后,求:(1)当滑动变阻器R接入电路的电阻R2为40 时,通过电阻R1的电流I1和电路的总电流I;(2)当滑动变阻器接入电路的电阻R3为20 时,通过电阻R1的电流I1和电路的总电流I。解:(1)根据并联电路电压的特点可知,电阻R1和电阻R2两端的电压等于电源两端电压。U1=U2=U=12 V根据欧姆定律得通过电阻R1的电流I1=UR1=12V10=1.2 A通过电阻R2的电流I2=UR2=12V40=0.3 A所以,总电流I= I1+I2=1.2 A+0.3 A=1.5 A。(2)同理可求得通过电阻R1的电流I1=UR1=12V10=1.2 A通过电阻R3的电流I2=UR
5、3=12V20=0.6 A所以,总电流I= I1+ I2=1.2 A+0.6 A=1.8 A。归纳总结:当并联电路中的一个支路的电阻改变时,这个支路的电流变化,干路电流变化,但是另一个支路的电流和电压。课堂检测1.教室里装有多盏电灯,每多开一盏灯,教室内电路的()A.总电阻增大B.总电压增大C.总电流增大D.总电压、总电流都不变2.如图所示,电路中R1的阻值为6 。闭合开关S,电流表A1的示数为1.2 A,电流表A2的示数为0.3 A,则R2的阻值是()A.18 B.24 C.6 D.3 3.如图所示,闭合开关后,电压表示数为4.5 V,电流表示数为0.45 A。当移动滑动变阻器到电流表示数为
6、0.3 A时,电压表示数为()A.1.5 VB.3 VC.4.5 VD.6 V4.在如图所示的电路中,电池的电压为12 V,滑动变阻器R的最大阻值是50 ,电阻R1的阻值为10 。当滑动变阻器的滑片P从a端滑向b端时,电流表的变化范围是()A.0.240.2 AB.0.20.24 AC.0.21.2 AD.1.20.2 A5.灯泡L1、L2并联后接在电源两端,电源电压为6 V。L1的电阻为12 ,通过L2的电流为0.3 A,则L2的阻值为 ,通过干路的电流为 A。 6.一只小灯泡的额定电压为8 V,正常发光时通过它的电流为0.4 A,现将该小灯泡接在12 V的电源上,为使其正常发光,还应联一个
7、 的电阻。 7.如图所示,电源电压为12 V,闭合开关S,电压表的读数为3 V,它测量的是灯的电压。如果灯L1的电阻为60 ,则电流表的读数为 A。 8.电路元件A和B中的电流与两端电压的关系如图所示,由图可知,A的电阻是。若将A、B并联后接在电压为2 V的电源两端,干路中的电流是 A。 9.如图所示,电源电压为6 V。闭合开关S,电压表V1示数为4 V,电流表示数为0.4 A。求:(1)电压表V2的示数;(2)R1、R2的阻值。10.为防止酒驾事故的出现,酒精检测仪被广泛应用。有一种由酒精气体传感器制成的呼气酒精检测仪,当接触到的酒精气体浓度增加时,其电阻值降低,如图甲所示。当酒精气体的浓度
8、为0时,R1的电阻为60 。在图乙所示的工作电路中,电源电压恒为8 V,定值电阻R2=20 。求:(1)当被检测者的酒精气体的浓度为0时,电压表的示数是多少?(2)现在国际公认的酒驾标准是0.2 mg/mL酒精气体浓度0.8 mg/mL。当电流表的示数为0.2 A时,试通过计算判断被检测者是否酒驾。参考答案自主探究1.正比反比2.(1)处处相等(2)各部分电路的电压之和3.(1)各支路电流之和(2)相等合作探究一、欧姆定律在串联电路中的应用1.电源两端电压除以各分电阻之和2.随之改变二、欧姆定律在并联电路中的应用会会不变课堂检测1.C解析:教室里的灯都是并联的,每多开一盏灯,就相当于多并联了一
9、个电阻,总电阻就减小,在电压一定时,电阻越小,通过干路中的电流就越大。2.A解析:从题图可知,电路为并联电路,电流表A1测干路中的电流,电流表A2测R2支路的电流,根据并联电路电流规律可知,通过R1的电流为0.9 A,根据欧姆定律可得电阻R1两端的电压为U=I1R1=0.9 A6 =5.4 V,在并联电路中各支路两端的电压相等,所以电阻R2的阻值为R2=UI2=5.4V0.3A=18 ,A项正确。3.B解析:在电阻一定时,通过导体的电流跟导体两端的电压成正比,即I1I2=U1U2,0.45A0.3A=4.5VU2,U2=3 V。4.C解析:当滑片在a端时,滑动变阻器接入电路中的电阻为0,电流表
10、的示数I1=UR1=12V10=1.2 A;当滑片在b端时,电路中总电阻R总=R1+R=10 +50 =60 ,此时电流表的示数I2=UR总=12V60=0.2 A。5.答案:200.8解析:L1跟L2并联,两灯两端的电压都等于电源电压,根据公式R2=UI2可得出灯泡L2的电阻,利用公式I1=UR1可求出通过灯泡L1的电流,干路的电流I=I1+I2。6.答案:串10解析:电源电压高于小灯泡额定电压,应串联上一个电阻起分压作用。U=U-UL=12 V-8 V=4 V,IL=0.4 A,R=UI=4V0.4A=10 。7.答案:L20.15解析:由“去表法”知,本题为串联电路,电压表接在灯泡L2的
11、两端,测L2两端电压,L1两端电压U1=U-U2=12 V-3 V=9 V,电流表读数:I=U1R1=9V60=0.15 A。8.答案:50.6解析:由题图可知,A是定值电阻,任取一组数据,即可求出电阻值。若将A、B并联后接入电压为2 V的电路中,通过A的电流为0.4 A,通过B的电流为0.2 A,干路中的电流为IA+IB。9.答案:(1)2 V(2)10 5 解析:(1)由串联电路的规律可知U2=U-U1=6 V-4 V=2 V。(2)由I=UR得R1=U1I1=4V0.4A=10 ,R2=U2I2=2V0.4A=5 。10.答案:(1)6 V(2)见解析解析:(1)当被检测者的酒精气体的浓度为0时,R1的电阻为60 。由公式I=UR=8V60+20 =0.1 A,U1=IR1=0.1 A60 =6 V。(2)当电流表的示数为0.2 A时,由公式I=UR得:R1=UI-R2=8V0.2A-20 =20 由题图甲可知,被检测者的酒精气体浓度为0.3 mg/mL。0.2 mg/mL0.3 mg/mL0.8 mg/mL,所以被检测者属于酒驾。第 4 页
