第四部分电路变化及计算精选文档.ppt
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1、第四部分电路变化及计算本讲稿第一页,共五十六页首先画出等效电路,再进行电路分析首先画出等效电路,再进行电路分析由局部整体局部由表及里,逐层深入,交替运用欧姆定律及串并联关系。电路电压重新分配电路电流的变化电路电流的变化电路总电阻的电路总电阻的变化变化电路的局部电电路的局部电阻变化阻变化一、电路变化一、电路变化本讲稿第二页,共五十六页1、串联电路中开关的断开或闭合引起的变化、串联电路中开关的断开或闭合引起的变化在如图8所示的电路中,将开关K闭合,则电流表的示数将_,电压表的示数将_(均填“变大”、“变小”或“不变”)。分析:先看好开关断开和闭合是分别是什么电路,最好画出等效电路,然后根据欧姆定律
2、判断。图8 变大变大本讲稿第三页,共五十六页练习练习2:如图所示,当:如图所示,当S断开时,断开时,A1的示数与的示数与A2的示数相同,当的示数相同,当S闭合时(闭合时()AA1与与A2的示数仍然相同的示数仍然相同BA2的示数是的示数是A1示数的二倍示数的二倍CA1的示数为零,的示数为零,A2的示数变大的示数变大DA1的示数不变,的示数不变,A2的示数变大的示数变大C本讲稿第四页,共五十六页(6)、在如图在如图9所示的电路中,当开关所示的电路中,当开关K断断开时,电阻开时,电阻R1与与R2是是_联连接的。联连接的。开关开关K闭合时,电压表的示将闭合时,电压表的示将_(选选填填“变小变小”、“不
3、变不变”或或“变大变大”)。图9 串变小变小本讲稿第五页,共五十六页2、并联电路中开关的断开或闭合引起的变化、并联电路中开关的断开或闭合引起的变化例四、例四、在图1中,灯泡L1和灯泡L2是_联连接的。当开关K断开时,电压表的示数将_;电流表的示数将_(选填“增大”、“不变”或“减小”)。图1不变 变小 并不变减小本讲稿第六页,共五十六页电学计算题的分析过程电学计算题的分析过程:看懂电路图(串联还是并联);看懂电路图(串联还是并联);明确电表用途;明确电表用途;标好已知量符号与数据,未知量的符号,不标好已知量符号与数据,未知量的符号,不同的过程用不同的下标同的过程用不同的下标基本计算与应用基本计
4、算与应用(重点与关键重点与关键)二、计算二、计算本讲稿第七页,共五十六页(一)、串联电路(一)、串联电路R R 1 1R R 2 2连接特点连接特点 电流路径电流路径 。首尾相连首尾相连,接入电路,接入电路 唯一的唯一的项目名称项目名称特点表达式(关系式)特点表达式(关系式)电流流(I I)电压压(U U)电阻阻(R R)电压分配(串联分压)电压分配(串联分压)电功率分配电功率分配I I=I I1 1=I I2 2=I In n U U=U U1 1U U2 2U Un n U U1 1 U U2 2=R R1 1 R R2 2 P P1 1 P P2 2=R R1 1 R R2 2 1、电路
5、特点、电路特点2、串联电路中的、串联电路中的I I,U U,R R 关系特点列表关系特点列表 R R=R R 1 1R R 2 2R R n n 本讲稿第八页,共五十六页3、串联电阻串联电阻公式的推导法公式的推导法AR R 1 1R R 2 2U U =I RI RU U 1 1U UU U 2 2由欧姆定律:由欧姆定律:移项得:移项得:又又串联串联 I I =I I 1 1 =I I 2 2得:得:R R 1 1,R R 2 2两端的电压分别两端的电压分别U U 1 1=I I 1 1R R 1 1;U U 2 2=I I 2 2 R R 2 2。串联串联 U U =U U 1 1+U U
6、2 2即:即:I R I R=I I 1 1R R 1 1+I I 2 2 R R 2 2 由此推导出:由此推导出:R R=R R 1 1+R R 2 2为:为:串联电路的总电阻,等于各串联电阻之和。串联电路的总电阻,等于各串联电阻之和。结论:结论:特点:特点:总电阻,比总电阻,比任何任何一个电阻都一个电阻都大大。U U =I R I R ;干路干路 两端的电压为:两端的电压为:本讲稿第九页,共五十六页二、练习二、练习 R R1 1=5=5U U=6V=6VR R2 2=15=15由:由:已知已知是总电阻是总电阻用用R R=R R 1 1+R R 2 2计算计算I I=?1、把把R1=5,R2
7、=15的两只电阻串联起来,接在电压是的两只电阻串联起来,接在电压是6V的电源上,求这个串联电路的电流。的电源上,求这个串联电路的电流。这个串联电路的电流是:这个串联电路的电流是:解:解:R R=R R 1+R R 2=5+15=206V=20=0.3A试求出试求出该电路该电路中各个电阻两端中各个电阻两端电压之比电压之比。拓展:拓展:分析:分析:串联电路的总电阻是:串联电路的总电阻是:本讲稿第十页,共五十六页1.5V1.5V4.5V4.5VU U 2 2=I I 2 2 R R 2 2 =0.3A 5 0.3A 5=1.5V1.5V=0.3A 15 0.3A 15=4.5V4.5VU U 1 1
8、=U U 2 2=1 13 3小结小结U U 1 1=I I 1 1R R 1 1U U 2 2=I I 2 2 R R 2 2由:由:得:得:U U 1 1U U 2 2 =I I 1 1R R 1 1I I 2 2 R R 2 2故:故:U U 1 1U U 2 2 =R R 1 1R R 2 2结论结论串联电路中,各个电阻两端的串联电路中,各个电阻两端的电压电压之之比比 电阻之电阻之比比。这就是这就是 。(正比关系正比关系)等等 于于串联电路分压作用串联电路分压作用各个电阻两端各个电阻两端电压之比电压之比为:为:解解:U U 1 1=I I 1 1R R 1 1电阻电阻R R 1 1、R
9、 R 2 2两端两端电压电压的的大小大小分别为:分别为:本讲稿第十一页,共五十六页 2、有一只有一只额定额定电压是电压是2.52.5伏伏的小灯泡,它正常发光时灯丝的电的小灯泡,它正常发光时灯丝的电阻是阻是8.38.3欧欧,如果只有电压为如果只有电压为6 6伏伏的的电源电源,要使小灯泡要使小灯泡正常正常发光发光,需需要思考什么方法要思考什么方法?试写出该方法的思考与计算过程。试写出该方法的思考与计算过程。解解:灯泡欲要灯泡欲要正常正常发光发光,它它两端两端的的电压电压必须是必须是2.52.5V。设计电路画出电路图,计算电阻值。设计电路画出电路图,计算电阻值。现有电源的电压是现有电源的电压是6V,
10、不能直接使用,要设法,不能直接使用,要设法 降低电压降低电压以满足小灯泡的要求。以满足小灯泡的要求。我们应采取我们应采取“串联分压串联分压”的方法解决。也就是给的方法解决。也就是给 小灯泡串联一个小灯泡串联一个适当适当阻值的阻值的电阻电阻R R 即可。即可。本讲稿第十二页,共五十六页分析题意设计解题步骤分析题意设计解题步骤U U=6V=6VU U 1 1U U 2 2U U 1=U U 额 =2.5V=2.5V方法一:方法一:据:据:得:得:I I 2 2=I I 1 1U U 2 2=U-U U-U 1 1方法二:方法二:(已知已知)U U 1=U U 额据:据:R R=R R 1 1+R
11、R 2 2得:得:R R 2 2=R R 总总-R-R1 1(已知已知)(已知已知)S S R R 2 2R R 1 1本讲稿第十三页,共五十六页解题书写的范例解题书写的范例(方法一的过程方法一的过程)解解:电阻电阻R R 2 2分去的电压分去的电压:U U 2 2=U-U U-U 1 1=6V=6V 2.5V=3.5V2.5V=3.5V电路中的电流电路中的电流:=2.5V2.5V8.38.3 0.3 A0.3 A需要串联的电阻需要串联的电阻:=11.711.73.5V3.5V0.3A0.3A本讲稿第十四页,共五十六页3、电电阻阻R 1与与 R 2串串联联后的后的总电总电阻阻为为150,已知,
12、已知 R 1=65,R 2应为应为多少多少?R R1 1=65=65R 2的阻值是:的阻值是:R R2 2=?R R总总=150=150解:解:由:由:R R=R R 1 1R R 2 2R R 2 2 =R R总总R R 1 1=150=15065=65=85得:得:本讲稿第十五页,共五十六页4、电阻电阻 R 1与与 R 2串联接入电路后,两端所加电压为串联接入电路后,两端所加电压为24V,如果如果 R 1=80,通过,通过 R 1的电流的电流 为为0.2A,求,求 R 2。分析分析U U=24V=24VI I 1 1=0.2A由:串联电阻特点由:串联电阻特点R R 2 2=?R R 1 1
13、=80=80得:得:解:解:(已知)(已知)由:由:得:得:R R 总总 的的电阻是:电阻是:R R 2 2 的的电阻是:电阻是:本讲稿第十六页,共五十六页=440=440660=1100660=11005、两盏电灯串联后,接在电源电压正常的家庭电路中,如果它们的两盏电灯串联后,接在电源电压正常的家庭电路中,如果它们的电阻电阻R1=440,R2=660,求:,求:这段电路的总电阻这段电路的总电阻 R1和和 R2 两端的电压分别是多少两端的电压分别是多少。计算结果:U1=88V,U2=132V。U U=220V=220VR R1 1=440=440R R2 2=660=660解:解:电电路的路的
14、总总电阻是:电阻是:R R总总=R R 1 1R R 2 2U U1 1=?=?U U2 2=?=?第二问解法:(分步计算分析)据:据:得:得:(已知)故:故:本讲稿第十七页,共五十六页 6、标有标有“6V3W”6V3W”的小灯泡,能不能直接接到的小灯泡,能不能直接接到9V9V的电源上?若的电源上?若要小灯泡接上后能正常发光,应怎么办?要小灯泡接上后能正常发光,应怎么办?答答:不能,因为不能,因为9V9V的电源电压大于灯泡的额定电压,灯的电源电压大于灯泡的额定电压,灯 泡就很容易烧坏的。泡就很容易烧坏的。解决方法是,根据串联分压的道理,串联一个定值电阻,解决方法是,根据串联分压的道理,串联一个
15、定值电阻,把把9V9V的电源电压的电源电压分出分出3V3V在在该电该电阻阻两两端,端,则则小灯泡小灯泡两两端的端的电压电压就是就是6V 6V 就可以就可以正常发光正常发光了。了。解题思路之一。解题思路之一。据据“串联电阻串联电阻”公式算出电阻两端的电压;公式算出电阻两端的电压;据据“额定功率额定功率”公式算出公式算出电路中电路中流过的流过的电流电流,也是流过,也是流过 的电阻的电流;的电阻的电流;据据“欧姆定律欧姆定律”公式算出电阻的大小;公式算出电阻的大小;本讲稿第十八页,共五十六页解法一解法一:解法二解法二:U U=9V=9VU UL LU UR RR R=?“6V3W”6V3W”=3V=
16、3V=6V=6V本讲稿第十九页,共五十六页=9V9V6V 6V=6V6V3W3W=0.5A0.5A=6 6 3V3V0.5A0.5A3V3V解:解:电电阻阻两两端的端的电压电压是:是:通通过电过电阻的阻的电电流是:流是:应串联的电阻是:应串联的电阻是:书写格式书写格式本讲稿第二十页,共五十六页 。电流路径电流路径 。(二)、(二)、并联并联电路电路R R 1 1R R 2 21、电路特点;、电路特点;V VA A2 2A A1 1A连接特点连接特点 ;等于支路数等于支路数2、并并联电路中的联电路中的I I,U U,R R 关系特点表关系特点表物物 理理 量量特点表达式(关系式)特点表达式(关系
17、式)电流流(I I)电压压(U U)电阻阻(R R)U U =U U 1 1=U U 2 2=U U n nI I =I I 1 1 +I I 2 2+I I n n电流分配(电流分配(并联分流并联分流)电功率分配电功率分配P P1 1 P P2 2=R R2 2 R R1 1 (反比)(反比)(反比)(反比)接到电路中。接到电路中。两端分别两端分别相连相连本讲稿第二十一页,共五十六页练习练习解:解:并联并联 U U =U U 1 1=U U 2 2由:由:I I =I I 1 1 +I I 2 2I I 2 2=I I 总I I 1=得:得:I I 1 16V1.2 2A=由:由:得:6V0
18、.5A=12=3A=I 1 R 1=2A 3=6V1、电阻电阻R 1、R 2 并联接在电路上,总电阻为并联接在电路上,总电阻为1.2,R 1=3,R 1 的电流为的电流为 2 A。求:。求:电路两端的电压;电路两端的电压;通过通过R 2 的电流;的电流;R 2 的阻值。的阻值。电路两端的电压:电路两端的电压:通过通过R 2 的电流:的电流:R 2 的阻值的阻值本讲稿第二十二页,共五十六页AR R 1 1R R 2 2U U由欧姆定律由欧姆定律:并联并联 I I总总=I I 1 1 +I I 2 2各支路中的各支路中的电流电流分别为:分别为:又又 U U =U U 1 1=U U 2 2导出公式
19、是:导出公式是:I I 1 1I I 2 2I I总总得:得:结论:结论:3、并联并联电阻公式的推导法电阻公式的推导法干路中的干路中的电流电流为:为:特点:特点:并联后的并联后的总总电阻,比电路中电阻,比电路中任何任何一只电阻都要一只电阻都要小小。并联并联电阻的电阻的倒数,倒数,等于各并联电阻的等于各并联电阻的倒数之和倒数之和。本讲稿第二十三页,共五十六页 并联电路中,各支路的并联电路中,各支路的电流电流之比与之比与电阻电阻之比关系之比关系 。探究:并联电路中,各支路探究:并联电路中,各支路电电流之比流之比与与电阻之比电阻之比的关系的关系。解:由:解:由:R R1 1两端的电压为:两端的电压为
20、:得:得:又又 并联并联 U U =U U 1 1 =U U 2 2得:得:或:或:结论结论成成反比反比 并联并联电路可以分配电流,因此也叫电路可以分配电流,因此也叫“分流电路分流电路”简称为简称为 “并联分流并联分流”。,推导出:推导出:R R2 2两端的电压为:两端的电压为:AR R 1 1R R 2 2I I 1 1I I 2 2本讲稿第二十四页,共五十六页1、利用、利用“串连分压串连分压”求分压电阻的问题求分压电阻的问题一个电阻为一个电阻为18的用电器正常工作时,两端的用电器正常工作时,两端的电压是的电压是12V,如果要使用电器在,如果要使用电器在18V的电的电源上仍能正常工作,则:源
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