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第3章 电路探秘
现代社会中电的应用无处不在。各种灯光为我们照亮黑夜，为我们创造七彩的夜晚；手机可以使我们与远方的亲朋好友亲切交流，家里的机器人为我们随时打开各种家用电器或设备。电是什么？电从哪里来？电的流动遵循怎样的规律？
电压越大，对电路中电流的推动作用越大，即相当于电流获得的推动作用越强；而电阻越大，则对电路中电流的阻碍作用就越大。那么,电流与电压、电流与电阻之间存在怎样的定量关系呢
第4节欧姆定律及其应用
第4课时 电路分析与应用
第4节欧姆定律及其应用
五、电路分析与应用
生产和生活中，常会遇到一个电源给多个用电器供电的情况。例如，教室里的电源必须同时给几盏日光灯和多个插座供电。那么,这些用电器是怎样连接的呢 不同的连接方式，其电路有什么不同的特点呢
2.串联电路两端的总电压等于各串联导体两端电压之和。
一、串联电路的特点
1.串联电路中的电流处处相等
I = I1 = I2= …
L1
L2
I
I1
I2
U = U1 + U2 + …
开关同时控制两只灯的　　或　　。
亮
灭
1.如果取下图中的灯泡L1另一个灯泡L 会亮吗
答：不会亮。
因为电流的路径只有一条，取下灯泡L1, 电路变成断路，电路中没有电流通过，故灯泡L2不会亮。
L1
L2
I
I1
I2
2.为什么串联电路中各处电流都相等？为什么两个电阻串联后的总电阻比任何一个分电阻大？你能用类比方法解释吗？
答：因为串联电路中电流只有一条路径，所以在这一条路径的各处电流大小都相等。类比：串联电路就如一段没有支流的河流，如果不考虑水量的损失，则在河流中任何一个点（横截面）的流量都相等。所心电流处处相等。
在其他条件相同时，将两个电阻串联，相当于增加了电阻的长度。导体越长，电阻越大，因此，串联后的总电阻比任何一个分电阻都大。
3.串联电路的总电阻等于各部分电阻之和。
R = R1 + R2 + …
串联电路中电阻的特点
L1
L2
4.串联电路电压分配规律
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。
IR2
=
U1
IR1
U2
R2
=
R1
R2
=
U1
R1
U2
例1：一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，使小灯泡能正常发光，需要串联一个多大的电阻？
解：
UL=2.5伏，IR=IL=0.2 安
UR =U - UL
= 4.5伏-2.5 伏
= 2 伏
= 10 欧
答：串联的电阻R 的阻值是10 欧。
U=4.5V
U L=2.5V
R
=
IR
UR
=
0.2安
2伏
有两个导体，电阻分别为1欧和5欧。把它们串联后通过1欧电阻的电流是1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？
S
R1＝1Ω
R2＝5Ω
I1＝1A
解：
I =I1 =I2 =1安
I（R1 + R2）
U=
=
1A×（1Ω+5Ω）
=6V
I1
R1
U1
=
=
1A
×1Ω
=1V
I2
R2
U2
=
1A×5Ω
=5V
=
串联电路中电阻两端的电压与电阻成正比。
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 + I2 + …
L2
L1
S1
S2
S
I
I1
I2
U = U1 = U2 = …
2.并联电路各支路两端的电压相等。
3.并联电路的电阻特点
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·R2
R1+R2
R
R2
=
U
R1
U1
+
U2
即
3.并联电路的总电阻的倒数，等于各支路电阻的倒数之和。
I = I1 + I2
R
R2
=
1
R1
1
+
1
U = U1 = U2
4.并联电路的分流规律。
R2
=
I1
R1
I2
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。
U1 = U2
I1R1 =I2 R2
请用类比的方法解释并联电路的干路电流等于两个支路的电流之和。
答：一段河流由两条支流汇聚而成，如果不考虑水量的损失，则河流的干流中的流量等于两条支流的流量之和。将电路类比河流，并联电路中的干路电流等于两个支路的电流之和。
电路中并联的用电器越多，电源的输出电流会越大。因此，一个电路上并联太多的用电器会因电流过大而损坏电源，或因导线过热而发生火灾。
1.家用电器是采用串联连接方式还是并联连接方式 用什么证据分析判断
答：家用电器是采用并联的连接方式。
并联电路中各用电器独立工作、互不影响，让其中一个用电器断路，其它用电器正常工作就能判断。
2.在并联电路中，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。请你加以解释
答：并联电路中各支路两端的电压相等，由I=，电阻越小则电流越大。
电阻并联后，相当于增加了电阻的横截面积。其它条件相同时，导体的横截面积越大，电阻越小，所以并联后的总电阻比任何一个分电阻都小。
例题2 实验室的某种电流表的线圈电阻为100Ω，允许通过的最大电流为0.01A。现在要把该电流表接在电流为1A 的电路中，需要在该电流表两端并联一个多大的电阻才能保证电流表安全工作？
答：并联一个约为1欧电阻才能保证电流表安全工作。
解：
I2=I-I1=1-0.01=0.99 安
U2=
=I1R1
=0.01A×100Ω
≈1欧
R2
=
I2
U2
=
0.99安
1伏
R1=100Ω
U1
= 1V
0.01A
1A
0.99A
三、电路故障分析
如图所示,闭合开关后两灯不亮,用电压表先后测得UAD=UAC=UAB=4.5V ,则故障可能是---( )
A.导线①断路
B.导线②断路
C.导线③断路
D.导线④断路
B
一、串联电路的特点
I = I1 = I2 = …
1.电流
2.电压
U = U1 + U2 + …
3.电阻
R = R1 + R2+ …
4.电压分配
R2
=
U1
R1
U2
L1
L2
二、并联电路的特点
I = I1 + I2 = …
1.电流
2.电压
U = U1 = U2 = …
3.电阻
4.电流分配
R
R2
=
1
R1
1
+
1
R2
=
I1
R1
I2
1.如图所示，闭合开关，两灯并联,各电表都能正常工作。下列判断正确的是---( )
A.甲、乙、丙都是电流表
B.甲、乙、丙都是电压表
C.甲、乙是电压表,丙是电流表
D.甲、丙是电流表,乙是电压表
D
2.小科通过“胜哥课程”学习了电路分析技巧以后，连接了如图所示的电路来探究，保持电源电压不变，闭合开关后，当滑动变阻器的滑片P向右移动时，下列说法正确的是---（　　）
A．电压表V的示数变小
B．电流表A1的示数不变
C．电流表A2的示数不变
D．当滑片P滑到最右端时，L与R串联
C
3.小科同学在利用如图所示电路进行电学实验时,闭合开关,发现灯L1亮,灯L2不亮,电流表和电压表均有示数。则故障原因是---( )
A.灯L1短路
B.灯L1断路
C.灯L2短路
D.灯L2断路
C
S
4.电阻R1与R2并联接入电路后，两端所加电压为6V，如果R1为60Ω，通过R2的电流为0.5A，求通过R1的电流I1和R2的阻值。
R1=60Ω
I2 =0.5A
U =6V
解：
I2
=
R2
U 2
=12Ω
=
6V
0.5A
答：通过R1的电流I1为0.4A，R2 的阻值是12欧。
R1
=
I1
U1
R1
=
U
60Ω
=
6V
U=6V，R1=60Ω，I2=0.5A
=0.1A
I2
=
U
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