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A 简单串联、并联组合电路


第九章

电路

A1 简单串联、并联组合电路(第 1 课时)
【学习要求】 1、知道电流的形成,掌握欧姆定律。 2、理解串联电路的特点及分压作用,理解并联电路的特点及分流作用。 3、理解电阻的伏安特性曲线 【课前预习】 一、电流的形成 1、电荷的定向移动形成电流。形成电流的条件为_________________________

____。 2、电流强度 I=__________。一般规定_________电荷定向移动的方向为电流的方向。若正 负离子在电场力作用下同时反向移动,则 Q 应是两种电荷电量大小之和。 3、通过一个电阻的电流是 5A,经过 3 分钟通过这个电阻横截面的电量是___________C。 二、欧姆定律 4、公式:I=________。适用于_____________导电,但对________________不适用。 5、定值电阻的 I-U 图象是一条过原点的直线。直线的斜率的倒数即为电阻 R 的值。 6、 有一段导体, 当它的两端加上电压 U=10V 时, 导体中电流 I=0.5A 错误! 未找到引用源。 , 这段导体的电阻是__________Ω;若导体中的电流增大到 10A 时,这段导体的电阻是 _________Ω;若导体中无电流,则此导体的电阻是__________Ω。 三、串联电路 7、串联电路的基本特点:①电路中各处的电流强度相等;②电路两端的总电压等于各部分 电路两端的电压之和;③串联电路的总电阻,等于各个导体的电阻之和。 8、串联电路中各个电阻两端的电压与它的阻值成_____________。 9、两个电阻 R1 和 R2 组成串联电路,已知 R1:R2=1:3,则通过两个电阻的电流强度之比 I1: I2 错误!未找到引用源。___________;两个电阻上电压降之比 U1:U2=___________。 四、并联电路 10、并联电路的基本特点:①各并联支路两端电压相等;②总电流等于各支路电流之和;③ 并联电路的总电阻的倒数等于各支路电阻倒数之和。 11、并联电路中,各个支路的电流强度与电阻成_____________。 12、 两个电阻 R1 和 R2 组成并联电路,已知 R1: 2=1:3, R 则通过两个电阻的电流强度之比 I1: I2 错误!未找到引用源。___________;两个电阻上电压降之比 U1:U2=___________。 五、电阻的伏安特性曲线 13、如图 a,R1 R2(填< = >) 倾斜角正切 tanθ 的物理意义是 14、如图 b,R1 R2(填< = >) 倾斜角正切 tanθ 的物理意义是 U R1 R2 θ 0 图a I 0 θ 图b U I

R1 R2

【基础形成】 例 1.(1) 通过某一电路的电流强度为 10A,则在 10 秒内通过导体横截面的自由电子数为 ___________个。 (2)在电解液中,若 2 秒内沿相反方向通过某横截面的正、负离子的电量 均为 2C, 则电解液中的电流强度是 A; 若在 1 秒内共有 5× 18 个二价正离子和 1× 19 10 10 U 例 2.两电阻 R1 和 R2 的电流和电压关系如图所示,两直线与 I 轴 夹角分别为 30?和 60?,则可知两电阻大小之比是( ) A、1:3 B、 3:1 C、1: 3 D、 3 :1 0 例 3.在如图所示电路中,电阻 R1=20 欧,R2=30 欧,R3=60 欧,则电阻 R1 与 R3 两端电圧之比 U1 : U3= ;通过电阻 R1 与 R3 电流 I1 : I3 = 。 R2 R1 R3 U 例 4.如图所示的电路,灯泡 L1、L2、L3 串联在 10V 的电源上,已知电压表 V1 的示数是 7V,电压表 V2 的示数是 8V,则灯泡 L1、L2、L3 两端的电压分 别是_____、______、______. θ I 个负离子通过某截面,那么通过这个截面的电流强度为 ___________A。 R1 R2

例 5.如图所示的电路中,三个电阻的阻值相等,电流表 A1、A2 和 A3 的内电 阻均可忽略,它们的示数分别为 I1、I2 和 I3,则 I1:I2:I3=______:______: ______.

【思维拓展】 例 6.如图,已知 R1:R2:R3=2:3:5,则当 ac 接电源时,U1:U2:U3=____________,当 ab 接电 源时,I1:I2:I3=___________。

例 7.有两只小灯泡 A、B,A 标有“3V 0.3A” 标有“5V 0.5A” ;B 。 有一电源,输出电压恒为 8V,要使此两小灯泡都能正常发光,如何连接?

【课堂练习】 1、某导体的电阻为 10Ω,15 秒内通过这导体的某一横截面的电量为 18C,则这导体两端的 电压为_________V,5 秒内通过这个横截面的电子有_____________个。

2、有一根电阻丝,两端电压为 U 时,通过的电流为错误!未找到引用源。 ,若两端电压减 少 0.4V,通过的电流减少 0.08A,这根电阻丝的阻值是多大? 3、右图是 A、B 两导体接入电路时的 U—I 图线, 则从图线可知 A、RA>RB; 【课后作业】 1、如图所示,在 1 价离子的电解质溶液内插有两根碳棒 A 和 B,作为电极将它们接在直流 电源上,于是溶液内就有电流通过,若在 t 秒内通过溶液内横截面 S 的正离子数为 n1,通过 的负离子数为 n2,设元电荷为 e,则以下说法正确的是 方向从 B→A B、溶液内由于正、负离子向相反方向移动,溶液中的电流抵消,电流强度 等于零 C、溶液内的电流方向从 A→B,电流强度 I=n1 e /t 错误!未找到引用源。 D、溶液内的电流方向从 A→B,电流强度 I=(n1+n2)e/t 2.当某一导体两端的电压为 20V 时,通过导体的电流强度为 10A,则这一导体的电阻为 欧;若导体两端的电压变为 40V,则导体的电阻变为 ____欧;若导体两端不存在电压 时,导体的电阻又变为 _________欧(不计温度对电阻的影响) 。 3、两电阻 R1、R2 的电流 I 和电压 U 的关系图像如图所示,由此可知两电 阻的大小之比 R1:R2=____________。 4、三个电阻并联,其中 R1=2Ω,R2=4Ω,R3=6Ω。若干路总电流为 22A,则通过 R1 的电流 为_________A,通过 R2 的电流为___________A。 5. 如图所示, 三个灯泡 L1、 2、 3、 L L 的电阻之比 R1∶R2∶R3=1∶2∶3 将这个电路接入电源。则它们两端的电压之比为___________,通 过它们的电流之比为_____________。
R1

B、RA<RB;

C、RA=RB;

D、无法确定





A、正离子定向移动形成的电流方向从 A→B,负离子定向移动形成的电流

6.如图所示电路,电阻 R1 = 1Ω,电阻 R2=2Ω,电阻 R3 = 3 Ω,A、 B 两端加上电压 V,这三个电阻电流强度大小之比为 I1∶I2∶I3 = ,两端电压之比为 U1∶U2∶U3= 7.如图所示,UAB=2.0V,滑动变阻器滑片 P 位于中央表的示数均变大时, 分压值恰好为 1V.接上负载电阻 R 后,下列情况中可使负载 R 上获得最接近 于 1V 电压的是( )。 A 、RAB=200Ω,R=100Ω B、RAB=2×105Ω,R=4×105Ω C、RAB=200Ω,R=4×105Ω D、RAB=2×105Ω,R=100Ω

R2
U

R3

A2 简单串联、并联组合电路(第 2 课时)
【学习要求】 1. 了解电阻定律及超导知识。 2. 学会电路的等效变换,掌握简单组合电路的分析和计算。 【课前预习】 1、电阻定律的公式为:R=____________。式中的ρ 为电阻率,它仅由材料性质决定,单位 是______________。 2、各种材料的ρ 均随温度变化而变化,金属的ρ 随温度升高而____________。 3、当温度降至 0K 附近时,某些材料的ρ 突然减为零,这种现象叫___________现象。材料 由正常状态转变为超导状态的温度,叫做超导材料的_____________温度。 4*、有些材料,它的导电性能介于导体和绝缘体之间,而且电阻率随温度的增加而_______, 这种材料称为半导体,如___________等。 5、甲、乙连根铝导线,长度之比是 1:3,质量之比是 4:1,则甲、乙两根导线的电阻之比为 ___________。 【基础形成】 例 1.一个标有“220V 60W”的白炽灯泡,加上的电压 U 由零逐渐增大到 220V,在此过 程中,电压 U 和电流 I 的关系可用图象表示,题中给出的四个图线中,肯定不符合实际的 是:( )

例 2.如图的电路中,电阻 R1=5Ω,R2=R3=R4=10Ω,A、B 两端之 间电压为 10V,则电流表的示数是多少?

A

例 3.如图所示,当 AB 两端接入 100V 电压时,测得 CD 两端电压 为 80V,则求: (1)电阻 R 的阻值; (2)如果将 100V 电压接于 CD 两端,则 AB 两端的电压。
R

【思维拓展】 例 4、如图所示,AB 和 A’B’为均匀输电线,若在 A、A’两端点间 加 120V 电压,将一电阻接在 B、B’两点间,电阻两端电压为 60V; 若将 120V 电压加在距 A 端 d=2Km 的 C、C’两点间,接在 B、B’ 两点间同一电阻两端的电压为 65V。求输电线 AB 的长度 L。

【课堂练习】 1. 两根电阻丝,材料相同,长度之比为 2:3,横截面积之比为 4:5。如果将它们并联后接入 电路中,则它们两端的电压之比为__________,电流强度之比为____________。 【课后作业】 1、某种材料的导体,其 I-U 图象如图所示,图象上 A 点和原点的连线与横轴成 α 角,A 点 的 切线与横轴成 β 角。关于导体的下列说法正确的是 A.导体的电功率随电压 U 的增大而增大 B.导体的电阻随电压 U 的增大而增大 C.在 A 点,导体的电阻为 cotβ D.在 A 点,导体的电阻为 cotα ( )

2. N 个阻值都是 R 的电阻, 头尾相连连成环状电路。 从任一电阻两端测环状电路的总阻值, 总阻值应为 ( ) B. R C. (N-1)R/N D. NR/(N+1) A.R/N 错误!未找到引用源。

3、有两根材料相同的导体,横截面积相等而长度分别为 1 米和 0.5 米,则它们的电阻之比 等于_________;如果两导体的长度相等、材料相同而横截面积分别为 0.48 毫米 2 和 0.24 毫 米 2,则它们的电阻之比等于_________;如果两导体的材料相同,长度之比为 2:1,横截面 积之比为 2:1,则它们的电阻之比等于_________。
4、如图所示,R1=10 ? ,R2=120 ? ,当 A 与 B 两端接 100V 电

源时,C 与 D 两端所接电压表的读数为 80V,则电阻 R= ? 。 如果将 100V 的电源改接在 C 与 D 两端,电压表接 在 A 与 B 两端,则电压表的读数为 V。 错误!未找到引用源。 5、图中的 R2=R4,电压表 V1、V2示数分别为70V 和30V,则 A、B 间的电压是_________V。

6、在如图所示电路中,R1=1Ω,R2=2Ω,R3=3Ω,A、B 间电 压 UAB=5V。 当电键 S 断开时, D 两端电压为__________V; C、 当电键 S 闭合时,C、D 两端电压为__________V。 7、图中 A、B 间的电压 UAB=24V 保持不变,R3=36Ω, 要使电键 S 闭合和断开时,C、B 间的电压分别为 6V 和 8V,求 R1、R2 的阻值。
V

A3 简单串联、并联组合电路(第 3 课时)
【学习要求】 1、会分析伏安法测电阻的误差原因 2、会讨论电路的动态变化问题 3、会分析判断简单的电路故障 【基础形成】 例 1、用图所示的电路测量待测电阻 RX 的阻值时,下列关于由电表产生误差的说法中,正 确的是( ) A、由于电压表的分流作用,使电阻的测量值小于真实值 B、由于电流表的分压作用,使电阻的测量值小于真实值 C、电压表的内电阻越大,测量越精确 V D、电流表的内电阻越大,测量越精确 例 2、如图所示的电路,当电键 S 闭合时,电压表的示数 U 将 _________,电流表的示数错误!未找到引用源。将___________(填 “增大”或“减小”。 )
A

例 3、在如图 9—5 所示电路中,电路的电压 U 一定。当滑动 变阻器 R3 的滑动片向左移动时,电压表的示数如何变化?电 流表的示数如何变化?

例 4、如图所示为一分压器电路,滑动变阻器总电阻为 R,A、B 间负载电阻为 R0,下列说 法正确的是: ( ) A、当 C 置于 R 的中点时,R0 越大,电压表示数越接近 U/2 B、当 C 置于 R 的中点时,R0 越小,电压表示数越接近 U/2 C、对于某一个确定的 R0,C 从 R 的中点向 a 移动,才有可能使电压 表示数为 U/2 D、对于某一个确定的 R0,C 从 R 的中点向 b 移动,才有可能使电压表示数为 U/2 例 5、 在如图的电路中,当合上开关 S 后,两个标有“3V、1W” 的灯泡均不发光,用电压表测得 Uac=Ubd=6V,如果各段导线及接线处 均无问题,这说明: A、 开关 S 未接通 B、 灯泡 L1 的灯丝断了 C、 灯泡 L2 的灯丝断了 D、 滑动变阻器 R 电阻丝断了 【思维拓展】 例 6.如图所示,三个阻值相同的电阻连成三角形电路,原来 A、B 间电阻 RAB 等于 B、C 间电阻 RBC,由于某种原因,其中一个电阻发 生了变化,结果 RAB>RBC,其原因可能是: ( )

A、R1 变小 C、R3 变大

B、R2 变小 D、R3 变小

【课堂练习】 1、用图所示的电路测量待测电阻 RX 的阻值时,下列关于由电表 产生误差的说法中,正确的是( ) A、电压表的内电阻越小,测量越精确 B、电流表的内电阻越小,测量越精确 C、电压表的读数大于 RX 两端真实电压 ,RX 的测量值大于真实值 D、由于电流表的分流作用,使 RX 的测量值小于真实值
V1

2、如图所示的电路中,电源内阻不计,若把变阻器 R3 的滑片 P 向右滑 动 , 下 列 各 电 表 的 示 数 增 减 情 况 为 : A1 表 ___________ 、 A2 表 ○ ○ ___________ 、 A3 表 ___________ 、 V1 表 ___________ 、 V2 表 ○ ○ ○ _____________。 【课后作业】 1、R1、R2 是两个固定电阻,R3 是滑动变阻器,将它们按图中连接, 设电路两端电压 U 恒定不变。现将滑动变阻器的滑片 P 向右滑动的 过程中,试讨论电阻 R1、R2、R3 的两端的电压,通过它们的电流大 小如何变化? 2.如图所示电路中,已知用电器为阻值 R1>R2=R3,用电压表 测得 Uab、Ubc、Uac 均不为零,则下列说法中可能的是( ) A、若 Uab=Ubc,则 R1 发生了短路故障; B、若 Uab=Ubc,则 R1 发生了断路故障; C、若 Uab=Ubc,则一定是 R1 发生了短路故障; D、若 Uab=Ubc,则 R3 发生了短路故障. 3.如图所示,两个定值电阻 R1、R2 串联后接在电压 U 稳定于 12V 的 直流电源上,有人把一个内阻不是远大于 R1、R2 的电压表接在 R1 两 端, 电压表的示数为 8V.如果他把电压表改接在 R2 两端, 则电压表的 示数将( ). A、小于 4V B、等于 4V C、大于 4V 小于 8V D、等于或大于 8V 4、如图所示,变阻器的总电阻为 R,连线电阻不计,当它的滑片 P 头从左向右移动时,在 A、B 间的电阻 ( ) A、逐渐增大 B. 逐渐减小 B、先变大后变小 D. 先变小后变大 5、如图所示的电路中,电源内阻不计,改变 R2 的 阻值,电压表 V2示数减小,则电压表 V1示数将 ○ ○ ( )

A1 A2

P
V2

A3

V1

V2

A、减小 B、增大 C、不变 D、不能确定 6.如图所示,是将滑动变阻器作分压器用的电路,A、B 为分压器的输出端,R 是负载电 阻,电源电压为 U 保持恒定,滑动片 P 位于变阻器的中央,下列判断正确的 是 ( ) A.空载(不接 R)时,输出电压为 U/2 B.接上负载 R 时,输出电压< U/2 C.负载电阻 R 的阻值越大,输出电压越低 D.接上负载 R 后,要使输出电压为 U/2,滑动片 P 须向上移动至某一位置。
7、如图所示滑动变阻器 R1=200 ? ,R2=300 ? ,A、B 两端所加的电压 U=10V,调节滑动

头 P,在 R2 两端可获得的电压范围是多少?

8、如图所示电路中,已知 I=3A,I1=2A,R1=10Ω,R2=5Ω,R3=30Ω, 则通过电流表的电流方向为向________, 电流的大小为________A.

9.如图所示,一长电阻网络,长度未知,图中最右端的电阻阻值为 1Ω,其余电阻中竖直方 向放置的阻值均为 2Ω,水平放置的阻值均为 0.5Ω,求图中 a、b 两点间的电阻.


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