1、第3节 等效电路*第5章 欧姆定律 逐点导讲练课堂小结作业提升学习目标 课时讲解 1 课时流程 2 电阻的串联、电阻的并联串联分压并联分流等效电路知识点 电阻的串联、电阻的并联 知1讲 感悟新知 11.电阻的串联(1)研究方法：在分析电路或进行计算时，可用串联后的总电阻去代替各串联电阻，这里用到等效法。(2)电阻串联时的规律：串联后的总电阻等于各串联电阻之和。表达式：R=R1+R2。知1讲 感悟新知(3)表达式的推导：在串联电路中：U=U1+U2，由欧姆定律得：U1=IR1，U2=IR2，U=IR，则 IR=IR1+IR2，所以 R=R1+R2。知1讲 感悟新知 2.电阻的并联(1)电阻并联时
2、的规律：并联后的总电阻的倒数等于各并联电阻的倒数之和。表达式：。12111RRR知1讲 感悟新知(2)表达式的推导：在并联电路中：I=I1+I2，由欧姆定律得：，所以。则，所以。(3)用数学方法分析总电阻 R与 R1 和 R2 之间的大小关系。因为。所以 RR1，RR2。1212UUIIRR，UIR12UUURRR12111RRR121111RRRR，知1讲 感悟新知 知识链接用等效法研究电阻的串联和并联：1.电阻串联图解(图 1)知1讲 感悟新知 2.给一个电阻串联另一个电阻后，相当于增大了原电阻的长度，所以串联后的总电阻大于各串联电阻。3.给一个电阻并联另一个电阻后，相当于增大了原电阻的横
3、截面积，所以并联后的总电阻小于各并联电阻。感悟新知 知1练 中考内江 如图2 所示，电源电压为12 V，电阻R1 的阻值为10，开关S 闭合后，当滑动变阻器R3的滑片P 位于最左端时，电压表的示数为6 V，电阻R2 的阻值为_。调节滑片P，使电压表的示数从3 V变为1.5 V，则R3 接入电路中的阻值变化了_。例 1 知1练 感悟新知 技巧导引在解答电学计算题时，先识别电路的连接方式，再根据串、并联电路电流、电压和电阻特点及欧姆定律进行分析，计算出相关物理量。运用欧姆定律解题时一定要注意，欧姆定律的应用对象是同一导体感悟新知 知1练 解析：当滑动变阻器的滑片P 位于最左端时，滑动变阻器R3 接
4、入电路的阻值为0，电路中的电流为121216V12V6V=0.6A=10100.6ARRUUIRRI，则。感悟新知 知1练 当电压表示数为3 V 时，电路中的电流为I1=0.3 A，此时电路中的总电阻为R 总=40，此时滑动变阻器R3 接入电路的阻值为R3=R 总R1R2=40 10 10=20；113V10UR 112V0.3AUI 感悟新知 知1练 当电压表示数为1.5 V 时，电路中的电流为I1=0.15 A，此时电路中的总电阻为R总=80。此时滑动变阻器R3 接入电路的阻值为 R3=R 总R1R2=80 10 10=60。则R3 接入电路中的阻值变化量为R3=R3 R3=60 20=4
5、0。111.5V10UR 112V0.15AUI答案：10；40感悟新知 知1练 如图3 所示电路中，电源电压恒为30 V，电阻R1为15。同时闭合开关S1、S2 时，电流表的示数为2.5 A。求：(1)通过电阻R1 的电流；(2)电阻R2 的阻值。例2 知1练 感悟新知 技巧点拨在几个电阻并联的电路中，若要求其中一个电阻的阻值，一般不采用先求总电阻，再利用并联总电阻与各并联电阻的关系求未知电阻的阻值，因为并联总电阻的表达式应用难度较大。通常可采用如下思路：第一步：利用并联电路电流的规律，先求出通过未知电阻所在支路的电流；第二步：利用欧姆定律求未知电阻的阻值。感悟新知 知1练 解：由电路图可知
6、，同时闭合开关 S1、S2 时，R1 与R2并联，电流表测干路电流。(1)通过电阻 R1 的电流1130V=2A15UIR；感悟新知 知1练(2)因并联电路中的干路电流等于各支路电流之和，所以通过电阻 R2 的电流：I2=II1=2.5 A2A=0.5 A，则电阻 R2 的阻值：2230V=600.5AURI。知识点 串联分压 知2讲 感悟新知 21.串联分压的规律 串联各部分的电压之比等于电阻之比。2.表达式R 代表总电阻，U 代表总电压。11112212URURURIRUUUU、。知2讲 感悟新知 3.对规律的理解(1)根据串联分压的规律可知，电阻大的那部分电路分得的电压大。(2)在串联电
7、路中，若其中一部分电路电阻变大，则这部分电路分得的电压变大。(3)在串联电路中，某部分电路电阻占总电阻的几分之几，则分得的电压就占总电压的几分之几。其表达式为11221212URURURRURR、。知2讲 感悟新知 知识链接串联分压规律的理论推导：串 联电路电流的规律：I1=I2。结合欧姆定律可得：代数式变形得：1212UURR。1122URUR。感悟新知 知2练 中考丹东 如图 4所示，R1=4，R2=6，当开关 S 闭合时，通过 R1 与 R2 的电流之比为_；加在 R1 与 R2 两端的电压之比为_。例 3 知2练 感悟新知 技法导引串联电路中电流处处相等，判断各部分电路电流之比，可用直
8、接判断法判断为 1 1。求串联电路各部分电路电压之比，可用比例法求解，即运用规律：各部分电路电压之比等于各部分电路电阻之比。感悟新知 知2练 解析：加在 R1 与 R2 两端的电压之比U1U2=R1R2=4 6=23。答案：11；23知识点 并联分流 知3讲 感悟新知 31.并联分流的规律 在并联电路中，各支路电流之比等于各支路电阻之比的反比。2.表达式1221IRIR。知3讲 感悟新知 3.串、并联电路电流、电压规律总结串联电路并联电路电流I=I1=I2I=I1+I2电压U=U1+U2U=U1=U2电阻R 总=R1+R2分压或分流12111=RRR总1122URUR1221IRIR知3讲 感
9、悟新知 知识链接并联分流规律的理论推导：并联电压的规律：U1=U2。由欧姆定律可得：I1R1=I2R2。将 以上表达式变形得：1221IRIR。感悟新知 知3练 中考郴州 如图 5所示电路，电源电压恒定，R1、R2、R3均 为定值电阻。当开关 S 闭 合，S1、S2 断开时，电流表 A 的示数为0.2 A；当开关 S、S1 闭合，S2 断开时，电流表 A 的示数为 0.4 A；当开关 S、S1、S2 都闭合时，电流表A 的示数为 0.5A，则()A.R1 R2=2 1 B.R1 R3=1 1C.R2 R3=1 2 D.R1 R2 R3=221例4 知3练 感悟新知 特别提醒利用各支路电流的大
10、小 求 两 并 联 电 阻 之比，应用并联分流的规 律 表 达 式 求 解，这是一般的方法。但是，很多学生感觉记住这个表达式有较大难度。为此，建议依据并联电路电压的规律利用表达式“I1R1=I2R2”进行解答。感悟新知 知3练 解析：当开关 S 闭合，S1、S2 断开时，只有 R1 接入电路，电流表测电路中的电流，即 I1 0.2 A；当开关 S、S1 闭合，S2 断开时，R1 与 R3 并联，电流表测干路电流，I 0.4 A，因并联电路中各支路独立工作、互不影响，所以，通过 R1的电流不变，根据并联电路的电流规律可知，通过R3 的电流 I3 II1 0.4 A0.2 A 0.2 A；感悟新知
11、 知3练 当开关 S、S1、S2 都闭合时，R1、R2、R3 并联，电流表测干路电流，则通过 R2的电流：I2 II1I3 0.5 A0.2 A0.2 A 0.1 A。所以I1 I2 I3=0.2 A 0.1 A 0.2 A=212，根据并联分流可得：R1 R2 R3 1 2 1，故 A、C、D 错误，B 正确。答案：B知识点 等效电路 知4讲 感悟新知 4现代电子技术中，在分析一些复杂电路时，人们常常只关注整个电路(或电路的某一部分)的输入、输出关系，即电流和电压的变化关系。这样我们就可以用一个简单的电路代替复杂电路，使问题得到简化。这个简单的电路就是复杂电路的等效电路。知4讲 感悟新知 如
12、图 6所示，R2 与 R3 并联后与 R1 串联，构成了简单的混联电路，在分析此电路的等效电路时，先画出 R2 与 R3并联后的等效电阻 R23，再画出 R23 与 R1 串联后的等效电阻R123，使复杂问题简单化。知4讲 感悟新知 特别提醒在许多情况下，人们常利用作用的效果相同，来认识和处理复杂的问题。感悟新知 知4练 如图 7所示，R1=R2=R4=R5=5。当在 ab 两端加5 V 的电压时，用电压表测得 cd 两端的电压为 4 V。求 R3的阻值。例 5 知4练 感悟新知 方法点拨本题应用等效法。画等效电路图时，电流表视为一段导线画出；电压表视为断路；几个电阻串联或并联后，其总电阻 R
13、的右下角可用原电阻数字并列书写表示。感悟新知 知4练 解析：当在 ab 两端加 5 V 电压时，电阻 R1、R2、R3串联接入电路，电压表测 cd 两端的电压就是测 R3 两端的电压，其等效电路如图8所示。根据串联电路的电压规律可知，加在 R1、R2 两端的总电压为 5 V-4 V=1 V，由于R1、R2 电阻已知，根据欧姆定律可求得此时电路中的电流，即通过 R3 的电流，所以可求得 R3 的阻值。感悟新知 知4练 解：由题意可知 R3 两端的电压U3=4 V，则 I=3331215V4V4V=0.1A=40550.1AabUUURRRI，。课堂小结 等效电路 等效电路意义等效电阻串联分流并联电路串联电路串联分压