串联电路和并联电路

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1、[科目]物理[关键词]教案/串联电路并联电路[年级]高二[文件]jan1.doc[标题]第三单元串联电路和并联电路[内容]第三单元串联电路和并联电路【教学结构】一、串联电路：如图1所示串联电路的特点1．串联电路中各处电流强度相等，图1中R1、R2中电流强度为I1、I2I1=I2若3个电阻串联I1=I2=I32．串联电路中，总电压等于各部分电路电压之和，电路AB两端总电压为U，R1、R2的电压为U1、U2，U=U1+U2上面所述为串联电路基本特点，有必要通过实验让学生观察，并达到深信的目的。3．串联电路分压：串联电路中

2、各个电阻两端电压跟它的阻值成正比。图1所示电路中R1电流强度I1=R2：I2=，∵I1=I2=4．串联电路的总电阻等于各导体的电阻之和，U=R总IU1=R1I1U2=R2I2∵U=U1+U2∴R总=R1+R25．串联电路消耗总功率等于各电阻消耗功率之和即P=P1+P2二、并联电路：如图2所示并联电路的特点1．并联电路中各支路两端电压相等，AB电路总电压，R1、R2两端电压分别为U、U1、U2，则：U=U1=U22．并联电路总电流强度等于各支路电流强度之和即I=I1+I23．并联电路总电阻倒数，等于各个导体的电阻倒数之

3、和。I=，I1=，I2=则=+∵U=U1=U2∴=+使用此关系式时应明确，R=，R＜R1，R＜R2，并联电阻越多总电阻越小，但不是R1或R2越大，总电阻越小。例如两个2W电阻并联总电阻为1W，两个4W电阻并联总电阻为2W，又如R1与R2并联R1不变，R2增大，并联总电阻应是增大而不是减小。4．分流作用：并联电路中通过各导体的电流强度跟它的电阻成反比I1R1=UI2R2=U=可见在并联电路中，电阻越小通过电流强度越大。5．并联电路功率分配：并联电路中各电阻消耗电功率跟它阻值成反比。P1=U2/R1P2=U2/R2∴=可

4、见在并联电路中，电阻越小消耗电功率越大。三、串、并联电路的判断。在串、并联同时存在的电路，如何分清各个电阻连接关系，学生必须搞清楚，并且需要学生会把较复杂的特殊电路改画为习惯的电路，学生必须具备这种能力。如图3所示，AB间电路的连接方式：R2、R3、R4串联，然后与R1并联。其方法是假设电流由A流入B流出，根据电流流向，很容易得到上述结论。如图4所示，用导线连接AD，R2、R3串联与电阻为零的导线并联，电阻R2、R3被短路。AB间电路就是R1与R2并联。被短路的电阻，虽然仍接在电路中，但不会有电流流过，不能起到电阻作

5、用，把R2、R3取走也不影响电路。如图5所示，用导线连接AD、BC，导线AD与BC相交而不相连，认真分析电路可知，AD不能短路R2、R3、BC也不能短路R3、R4，进一步分析，导线AD把4个电阻一端连在一起，导线BC把4个电阻另一端连在一起，因此4个电阻应为并联。并联电路特点之一，电压相等，即并联电阻的两端电势分别相等，图2中R1与R2左端电势相等，右端电势也相等，R1、R2关联。图5中AD使4个电阻一端电势相等，BC使4个电阻一端电势相等，BC使4个电阻另一端电势相等，因此四个电阻并联。用电势方法判断并联电路是很有

6、效的方法。【解题要点】例1．如图6所示，AB间电路是电路的一部分，若三个电阻通过电流分别为I1、I2、I3，电压为U1、U2、U3，消耗电功率为P1、P2、P3，求I1：I2：I3=？U1：U2：U3=？P1：P2：P3=？解：I1=I2+I3，I2:I3=R3:R2I1:I2:I3=(R3+R2):R3:R2R2与R3并联，∴U2=U3，R1与R2、R3并联电阻R23串联，根据串联电路特点：U1:U2=R1:R23R23=，∴U1:U2=R1(R2+R3):R2R3U1:U2:U3=R1(R2+R3):R2R3:R

7、2R3P1=U1I1P2=U2I2P3=U3I3∴P1:P2:P3=R1(R2+R3)2:R2R23:R22R3解答本题，必须能熟练使用串并联的特点，同时要求较高的数学能力。例2．标有“10V，10W”的三个电阻，按图7方式连成电路，此电路允许加电压的最大值Uab与电路允许消耗最大功率是（）A20V30WB20V15WC15V20WD15V15W解：三个电阻额定电压，额定功率相同，三个电阻阻值相等。电阻1与电阻2、3并联电阻串联，根据并联电阻阻值计算式，可得电阻1等2倍电阻2、3并联电阻值，I1=2I2U1=2U2，

8、电路加电压为20V时，U1=×20V＞10V，电阻1被烧毁，电阻2、3也不能正常工作，选项A、B均是错误的。当电路最大电压为15V时，U1=10V，U2=U3=5V，电阻1加额定电压电功率为额定功率P1=10W，电阻2、3电压小于额定电压，实际消耗功率为额定功率的1/4，电阻2、3实际消耗功率为5W，电路加电压最大值为15V，因此电路允许消耗电