第7节 电路分析与应用

电路的连接串联电路并联电路定义电路图特点把用电器并列地连接起来的电路。把用电器逐个顺次连接起来的电路。①电流只有一条路径。①电流有两条(或多条)路径；分干路与支路。②同一电路中的各元件相互影响。②各元件可以独立工作,互不影响；这些电路是怎样连接的呢？不同的连接方式，其电路有什么不同的特点呢？一、串联电路的特点一、串联电路的特点L1L21、串联电路中的电流处处相等I=I1=I2开关同时控制两只灯的或。亮灭II1I2如果取下图中的灯泡L1，另一个灯泡L2会亮吗？不会亮。电流的路径只有一条。U=U1+U2R=R1+R2导体串联起来，相当于增加了导体的＿＿＿长度2、串联电路两端的总电压等于各串联导体两端电压之和。3、串联电路总电阻的计算公式在串联电路中，同一电源上用电器串联越多，每个用电器两端的电压越小。你能根据串联电路电流和电压之间的关系，推导出串联电路总电阻的计算公式吗？串联有分压作用4、串联电路电压分配规律。R2=U1R1U2串联电路中各串联导体电压之比等于各串联导体电阻之比。一、串联电路的特点I=I1=I21、电流2、电压U=U1+U23、电阻R=R1+R24、电压分配R2=U1R1U2例1：把5Ω的电阻R1跟15Ω的电阻R2串联起来，接在电压是6V的电源上。这个串联电路中的电流是多少？U＝6VR1＝5ΩR2＝15ΩI＝？解：电路的总电阻为：∴这个串联电路中的电流是：R总=R1+R2=5Ω+15Ω20Ω=R总=I总U0.3A=6V20Ω=答：这个串联电路中的电流是0.3安培R1两端的电压是多少？例2、一个小灯泡正常发光时两端的电压是2.5伏，通过的电流为0.2安。现用一个电压为4.5伏的电源对其供电，为了使小灯泡能正常发光，需要串联一个多大的电阻？解：已知正常工作时灯泡两端的电压和通过它的电流为：UL=2.5伏，I=0.2安电阻R分担的电压应该是：UR=U-UL=4.5伏-2.5伏=2伏根据欧姆定律，电阻R=UR/I=2伏/0.2安=10欧答：串联的电阻R的阻值是10欧。1、有两个导体，电阻分别为10欧和30欧。把它们串联后通过10欧电阻的电流是0.5安，则电源的电压是多少？两个电阻上的电压分别是多少？串联电路中各电阻两端的电压与其电阻值有什么关系？SR1＝10ΩR2＝30ΩI1＝0.5A解：I=（R1+R2）U0=I1（R1+R2）=0.5A（10Ω+30Ω）=20VI1R1U1==0.5A10Ω××=5VI2R2U2==0.5A30Ω×=15VIR2=U1/U2=R1/R2答：（略）二、并联电路的特点：L2L1S1S2S二、并联电路的特点1、并联电路干路中的电流等于各支路中的电流之和。I=I1+I21.为什么并联电路的干路电流等于两个支路的电流之和？你能用类比的方法来解释吗？II1I2电流的路径分干路和支路。干路开关控制的电灯;支路开关控制上的电灯;并联电路中各支路上的电灯影响。支路互不全部2.家用电器是采用串联连接方式还是并联连接方式？你用什么证据证明你的判断？电路中并联的灯泡（或其他用电器）越多，电源的输出电流会越大。因此，一个电路上并联过多的用电器会因电流过大、超出负载而损坏电源，或因导线过热而发生火灾。家庭电路中，为什么各支路要安装保险丝或空气开关？防止电路过载而损坏电源，或导线过热而发生火灾。U=U1=U22、并联电路两端的电压相等。3、并联电路总电阻的计算公式你能根据并联电路电流和电压之间的关系，推导出并联电路总电阻的计算公式吗？R=R1·R2R1+R2RR2=1R11+1即几个导体并联起来,相当于增加了导体的＿＿＿＿横截面积并联电路的总电阻的倒数，等于各并联电阻的倒数之和。4、并联电路电流分配规律。R2=I1R1I2并联电路中各导体通过的电流与各导体的电阻成反比。并联电路中，某条支路上的电阻越小，则该条支路上的电流越大。在并联电路中，你如何理解小电阻的支路上反而电流大？并联后的总电阻反而比任何一个分电阻小？可以用类比方法解释吗？S例1：电阻R1与R2并联接入电路后，两端所加电压为24V，如果R1为80Ω，通过R2的电流为0.2A，求R2R1＝80ΩR2＝？I2＝0.2AU＝24V解：R2的电阻为：I2=R2U120Ω=24V0.2A=追问：（1）通过R1的电流；（2）电路的总电流；（3）电路的总电阻。答：R2的阻值是120欧。例2、一个电阻为100欧的线圈，允许通过的最大电流为0.01安。现在要把该线圈接在一个电流恒定为1安的电路中，需要在线圈两端并联一个多大的电阻才能保证线圈安全工作？R1R2I2I1I解：I2=I－I1=1A－0.01A=0.99AI2R2=I1R1∵∴R2=I1R1I2=0.01A×100Ω0.99A=1.01Ω≈1Ω答：需要在线圈两端并联一个阻值为1欧的电阻。2、R1、R2两电阻的阻值分别为4欧和8欧，并联后接在电压为12伏的电源上，R1、R2中分别通过的电流有多大？干路中电流有多大？流过R1、R2两个电阻的电流和两个电阻的阻值有什么关系？R1=4ΩR2=8ΩI2I1ISU=I1R1=4Ω3A12V=U=I2R2=8Ω1.5A12V=I1I2I=＋=3A1.5A＋=4.5A解：答：R1、R2中分别通过的电流为3A，1.5A。干路中电流有4.5A。串联电路并联电路电路图电流电压电阻电压电流的分配关系I=I1+I2I=I1=I2U=U1+U2U=U1=U2R=R1+R21/R=1/R1+1/R2U1/U2=R1/R2U1/U=R1/RI1/I2=R2/R1I1/I=R/R1串联电路和并联电路特点的比较1、有两个电阻，R1=4Ω，R2=6Ω，如果把它们并联在电路中，通过它们的电流分别为I1、I2，它们两端的电压分别为U1、U2，则I1：I2=，U1：U2=。1：13：22、如图所示，甲、乙是电流表或电压表当开关S闭合后，要使电阻R1、R2并联，甲表是______，乙表是______。电压表电流表3、R1=12欧，将它与R2串联后接到8伏的电源上，已知R2两端的电压是2伏。求R2的阻值。R2=4Ω2、某同学在创作比赛中有这样一个设想：灯泡中采用两根灯丝，外接的电路中用两个开关控制电路，如图所示。在外接电压220伏不变的情况下，灯泡中实际的电阻不同，通过灯泡的电流就不同，且电流越大，灯泡越亮。已知L1的电阻小于L2的电阻，问如何控制灯泡外的开关，使其产生三种不同的亮度？怎样控制灯泡最亮？怎样控制灯泡最暗？为什么这位同学没有把两根灯丝串联起来？