*第4节欧姆定律在串、并联电路中的应用【学习目标】1.会利用串并联电路电流和电压的特征推导出电阻的特征,感受数学方法在物理中的应用
2.通过对简单的串、并联电路的计算,进一步理解欧姆定律
情景导入生成问题学习了欧姆定律后,我们知道了欧姆定律的内容及其简单应用,知道了根据欧姆定律测电阻的方法,那么运用欧姆定律还能解决串、并联电路中的哪些实际问题呢
自研互学生成能力1.尝试根据串并联电路中电压及电流的规律,利用欧姆定律得到串并联电路中电阻的规律
解:串联电路:U=U1+U2,IR=I1R1+I2R2
又∵I=I1=I2,∴R=R1+R2
并联电路:I=I1+I2,=+
又∵U=U1=U2,∴=+
在如图所示的电路中,电源电压为6V且不变
电阻R1的阻值为10Ω,滑动变阻器R2上标有“20Ω2A”字样,闭合电键S,电流表示数为0
2A,求:(1)电阻R2连入电路的阻值;(2)电压表的示数
解:(1)R总=U/I=6V/0
2A=30Ω,R2=R-R1=30Ω-10Ω=20Ω;(2)U1=I1R1=0
2A×10Ω=2V
3.小红用如图电路测量未知电阻R2的阻值
实验时,闭合S、S1,电压表的示数是12V;闭合S、断开S1,电压表的示数是8V
已知电阻R1为40Ω,电源电压保持不变,求被测电阻R2的阻值
解:当闭合S、S1时,R2处于短路状态,电路中只有R1,电压表测电源电压,U=12V;当闭合S、断开S1时,两电阻串联,电压表测R1两端的电压,串联电路中各处的电流相等
根据欧姆定律可得,电路中的电流:I=I2=I1===0
2A;又因为串联电路中总电压等于各分电压之和,所以R2两端的电压U2=U-U1=12V-8V=4V,根据欧姆定律可得,R2===20Ω
4.如图所示的电路中,电源电压为3V,开关闭合后,通过R1的电流为0
2A,R2的阻值为10Ω,求:(1)R1和R2并联