第4节 欧姆定律在串、并联电路中的应用
1、导体电阻一定时: 导体中的电流跟导体两端的电压成正比. 2、导体两端电压一定时: 导体中的电流跟导体的电阻成反比. 复习: 1、导体电阻一定时: 导体中的电流跟导体两端的电压成正比. 2、导体两端电压一定时: 导体中的电流跟导体的电阻成反比. 欧姆定律: 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.
欧姆定律的公式: R(Ω) 单位: I(A) U(V) U I = R (必须对应于同一段电路) R U I 变换公式: U=IR R = 不能说 “导体的电阻跟导体两端的电压成正比,跟导体中的电流成反比。” 这个式子只表明电阻 R 等于 U与 I 的比值
应用1.已知电压、电阻,求电流 应用2:已知电阻、电流,求电压 1.车床照明灯的电压是36V,它正常工作时灯丝的电阻是30Ω。求通过灯丝的电流是多少? R=30Ω I=? U 36V 解: I=. = 1.2A = U=36V R 30Ω 答:车床照明灯正常工作时,通过灯丝的电流约为1.2A. R′ A R=20Ω I=0.6A 应用2:已知电阻、电流,求电压 2.在如图所示的电路中,调节滑动变阻器 R′,使灯泡正常发光,用电流表测得通过它的电流值是0.6A.已知该灯泡正常发光时的电阻是20Ω,求灯泡两端的电压。
应用3:已知电流、电压,求电阻 U 解:R= I = ≈ 1222Ω R=20Ω R′ 解: U=IR 答: 灯泡两端的电压是12V。 A I=0.6A U=? =12V 应用3:已知电流、电压,求电阻 3.某同学用一只电流表和灯泡串联,测得它正常发光时的电流是0.18A,再用电压表测得灯泡两端的电压是220V,试计算灯丝正常发光时的电阻值。 U A V ≈ 解:R= I R=? I=0.18A 220V = 答:灯丝正常发光时的电阻值为1222Ω U=220V 0.18A ≈ 1222Ω
电阻的串联与并联 等效替代法 R1 R2 R1 R2 R并 R串 电阻串联相当于增大导体的长度 电阻并联相当于增大导体的横截面积 串联总电阻比任何一个分电阻都大 并联总电阻比任何一个分电阻都小
串联电路 电 路 图 电流 电压 阻 并联电路 I I1 I2 I I1 I2 I = I1 =I2 I =I1+I2 U =U1+U2 R =R1+R2 (R = nR0) 电压或电流分配关系 U1/U2=R1/R2 I1/I2=R2/R1 (R=R0/n)
例题1.如图,电源电压为6V不变,灯L1的电阻为12Ω ,灯L2的电阻为9Ω ,灯L3的电阻为18Ω 求:1)开关S1、S2同时断开和闭合时,电压表、电流表的示数分别为多少?2)开关S1、S2同时断开和闭合时,电流之比是多少? 答:(1)开关S1、S2同时断开和闭合时,电压表、电流表的示数分别0.2A, 1A; 2.4V ,0V (2)开关S1、S2同时断开和闭合时,电流之比1:5. A V L1 L2 L3 S1 S2
例2。有一小灯泡正常发光时的电压是4v,电阻是10Ω,如果手头只有电压为12v的电源,要使小灯泡正常发光应当怎样设计电路? 例3。R1 : R2=2 : 3,开关S断开与闭合时,R1两端的电压之比为______, R1中的电流之比为______。
如右图,电阻R1为10 Ω ,电源电压U=12V,滑动变阻器R2的最大阻值为50Ω,当滑动变阻器的滑片P从右端移到左端时,电压表的示数将_______。电流表的示数将__________。 变大 变大 求电流表、电压表的变化范围。 0.2A~1.2A 2V~12V 欲使电压表、电流表示数都不超过它们的小量程,滑动变阻器的变化范围是_____Ω到______ Ω。 30 50
如图,电源电压为12v且保持不变,R1= 20Ω,滑动变阻器R2的最大阻值是30Ω,当滑片P从左端滑到右端时,电流表、电压表的示数变化范围分别是多少? 0.6A~0. 24A; 0V~7.2V 欲使电压表、电流表示数都不超过它们的小量程,滑动变阻器的变化范围是_____Ω到______ Ω。 6.67
.如图,开关S闭合后,电流表的示数将______,灯的亮度将_______。 若电流表示数变化了0.1A,则电阻R=_____Ω. 变大 不变 60 例3.若上图中,开关S断开时,电流表的示数为I,开关S闭合后,电流表的示数为I′,且I : I′=3 : 4,则灯的电阻与定值电阻的比值RL : R=_______. 1 : 3
R2的电阻值随酒精气体 浓度的增大而减小 酒精浓度增大 R2阻值减小 电路总电阻减小 R1为 定值电阻 电路中电流增大 U1=IR1 电压表示数增大
B 图8是某种“呼气式酒精测试仪”的原理简图,其中R2 为定值电阻,R1是酒精气体传感器,其电阻随酒精气体 浓度增大而减小,则( ) A.酒精浓度越高,电压表示数越大 B.酒精浓度越低,电流表示数越小 c.酒精浓度越高,电源电压与 电流表示数的乘积越小 D.酒精浓度越低,电压表与 电流表示数比值越小 B
如图1所示是气体酒精浓度测试仪原理图,用于现场测 试司机是否酒后驾车。其中电源电压保持不变,R为定 值电阻,R′为二氧化锡半导体型酒精气体传感器,其 阻值随气体酒精浓度的增大逐渐减小。若某次测试中电 流表示数较大,则说明( ) A.气体的酒精浓度较大,R′阻值较小 B.气体的酒精浓度较大,R′阻值较大 C.气体的酒精浓度较小,R′阻筑较小 D.气体的酒精浓度较小,R′阻值较大 A
从2011年5月11日起,执行酒驾重罚新规定。交警使用的某型号酒精测试仪的工作原理相当于图3所示。电源电压恒为9V,传感器电阻R2的电阻值随酒精气体浓度的增大而减小,当酒精气体的浓度为0时,R2的电阻为80Ω。使用前要通过调零旋钮(即滑动变阻器R1的滑片)对测试仪进行调零,此时电压表的示数为8V。求: (1)电压表的示数为8V时,电流表的示数为多少? (2)电压表的示数为8V时,滑动变阻器R1的电阻值为多少? (3)调零后,R1的电阻保持不变。某驾驶员对着测试仪吹气10s,若电流表的示数达到0.3A,表明驾驶员醉驾,此时电压表的示数为多少? 解:(1)I=U2/R2=8V/80Ω=0.1A (2)U1=U-U2=9V-8V=1V R1=U1/I=1V/0.1A=10Ω; (3)U1′=I′R1= 0.3A×10Ω=3V U2′=U-U1′=9V—3V=6V。 答:(1) … 0.1A (2) … 10Ω (3) … 6V。
滑动变阻器的滑片应该向哪边移动?试分析原因。 三个电阻R1、R2、R3的阻值之比为1:2:3,当把它们串联在同一电路中电,它们两端的电压之比为多少?当把它们并联在同一电路中时,通过它们的电流之比为多少? 如图所示是用来探究电流与电阻的关系的电路,当把R1=5Ω换成R2=10Ω的电阻时,下一步要做什么? 滑动变阻器的滑片应该向哪边移动?试分析原因。
如图所示:当滑动变阻器的滑片向右滑动时,各电表的示数如何变化,试分析
如图所示:当滑动变阻器的滑片向右滑动时,各电流表的示数如何变化,试分析 R2
如图所示:当滑动变阻器的滑片向右滑动时,各电表的示数如何变化,试分析