等效电路
教学目标:1、通过实验和推导使学生理解串联电路的等效电阻和计算公式。
2、会用欧姆定律的知识进行简单的电学计算。
教学重点。理解串、并联电路的等效电阻和计算公式。
教学难点。利用串、并联电路特点的知识,解答和计算简单的电路问题。
教学过程:一、引入:
思考与讨论:在维修爷爷的收音机时,小聪发现收音机中有一只10欧的电阻坏了,可小聪手笔边只有几只5欧的定值电阻,有什么办法可以解决这个问题?
二、讲述:电路的等效电阻:几个连接起来的电阻所起的作用可以用一个电阻来代替,这个电阻就是那些电阻的等效电阻。(也就是总电阻)
引导学生大胆猜想:几个导体串联后的等效电阻可能等于它们的电阻之和。
三、复习:1.欧姆定律的内容及其表达式是什么?
答: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。
表达式:i=u/r
2.伏安法测电阻的原理、电路图是怎样的?
答:原理是欧姆定律(r=u/i);
四、实验**:串联电路的等效电阻。
按图连接电路,闭合开关后,记录电流表和电压表的示数,并用r=u/i计算出r1、r2串联的总电阻r的值。
理性**:推导串联电路的等效电阻。
i=u/r
u=ir u1=i1r1 u2=i2r2
又∵串联电路u=u1+u2
ir=i1r1 +i2r2
而串联电路i=i1=i2
r=r1+r2
实验和理性推导都证明:
串联电路的等效电阻等于各串联电阻之和。
如两个电阻串联,则r=r1+r2。
几个导体串联相当于增大了导体的长度,所以串联后的总电阻比其中任何一个电阻都大。
如果n个相同的电阻r1串联,则r=nr1
你对并联电路的等效电阻有怎样的猜想?
图示分析:并联电路的等效电阻。
由图可知:几个导体并联相当于增大了导体的横截面积,所以并联后的总电阻比其中任何一个电阻都小。
五、理性**:推导并联电路的等效电阻。
i=u/r i1=u1/r1 i2=u2/r2
而且并联电路i=i1+i2
u/r=u1/r1+u2/r2
又∵并联电路u=u1=u2
1/r=1/r1+1/r2
并联电路的等效电阻的倒数等于各支路电阻的倒数之和。
如两个电阻并联,则1/r=1/r1+1/r2。
如果n个相同的电阻r1并联,则r=r1/ n
归纳小结:串联电路的等效电阻等于各串联电阻之和。如两个电阻串联,则r=r1+r2
几个导体串联相当于增大了导体的长度,所以串联后的总电阻比其中任何一个电阻都大。
并联电路的等效电阻的倒数等于各支路电阻的倒数之和。
如两个电阻并联,则1/r=1/r1+1/r2。
几个导体并联相当于增大了导体的横截面积,所以并联后的总电阻比其中任何一个电阻都小。
有一只小灯泡,它正常发光时灯丝的电阻是8.3ω,正常工作时的电压是2.5v。如果我们只有电压为6v的电源,要使小灯泡正常工作,需要串联一个多大的电阻?
电路图。解:
因为是串联电路,所以。
电阻r2分去的电压:u2=u-u1=6v-2.5v=3.5v
电路中的电流:i2=i1=u1/r1=2.5v/8.3ω=0.3a
需要串联的电阻:r2=u2/i2=3.5v/0.3a=11.7ω
答:需要串联一个11.7ω的电阻。
从例题可以看出,串联电阻具有分压的作用。
从实验可以看出,串联的电阻变大分压也变大。
六、等效电路:
用一个简单的电路代替复杂的电路,使问题得到简化。这个简单的电路就是复杂电路的等效电路。
自我评价答案。
2 ω与8 ω 串联;5 ω与5 ω串联;4 ω与6 ω串联 ω三个串联 ω三个串联。
2.因为铜导线的电阻小,且并联时电压相等,i=u/r,所以铜导线中的电流大。
将一个10ω的电阻与一个40ω的电阻串联,等效电阻是若将它们并联,等效电阻是 ω。
若将一个10ω的电阻和一个1ω的电阻并联,则等效电阻r( )
a、r>11ω b、r<1ω c、1ω两个阻值均为10 ω的电阻,串联后的等效电阻为并联后的等效电阻为。
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