简单串联、并联组合电路
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十八世纪末,意大利生理学家路易吉·伽伐尼发现蛙腿肌肉接触金属刀片时会发生痉挛,他其后在论文中认为生物中存在着一种所谓“神经电流”。
意大利物理学家亚历山德罗·伏打对这种观点并不赞同,他对这种现象进行研究后认为这不过是外部电流的作用,而蛙腿肌肉只是起到了导体的连接作用。
1800年,伏打将锌片和铜片夹在用盐水浸湿的纸片中,得到了很强的电流,这称作伏打电堆;而将锌片和铜片浸入盐水或酸溶液中也能得到相同的效果,这称作伏打电池。
伏打电堆和电池的发明为研究稳恒电流创造了条件。
1826年,德国物理学家格奥尔格·欧姆从傅立叶对热传导规律的研究中受到启发,在傅立叶的热传导理论中,导热杆中两点的热流量正比于这两点之间的温度差。
因而欧姆猜想电传导与热传导相似,导线中两点之间的电流也正比于这两点间的某种驱动力(即现在所称的电动势)。
欧姆首先尝试用电流的热效应来测量电流强度,但效果不甚精确,后来欧姆利用了丹麦物理学家汉斯·奥斯特发现的电流的磁效应,结合库仑扭秤构造了一种新型的电流扭秤,让导线和连接的磁针平行放置,当导线中通过电流时,磁针的偏转角与导线中的电流成正比,即代表了电流的大小。
欧姆测量得到的偏转角度(相当于电流强度)与电路中的两个物理量分别成正比和反比关系,这两个量实际相当于电动势和电阻。
欧姆于1827年发表了他的著作《直流电路的数学研究》,明确了电路分析中电压、电流和电阻之间的关系,极大地影响了电流理论和应用的发展,在这本书中首次提出的电学定律也因此被命名为欧姆定律。
知识点一:电流知识点讲解简单串并联组合电路【概念解析】一、电流1、定义:把单位时间里通过导体任一横截面的电量叫做电流强度,简称电流。
通常用字母I表示。
单位:安培(安),符号A2、产生电流的原因(1)导体中有能够自由移动的电荷。
(2)导体两端存在电压。
3、方向:规定为正电荷定向移动的方向,电流是标量。
4、定义式:QIt =。
串联和并联知识点在我们学习电学的过程中,串联和并联是两个非常基础且重要的概念。
无论是日常生活中的电路应用,还是复杂的电子设备,都离不开串联和并联的组合。
接下来,让我们一起深入了解一下串联和并联的相关知识。
首先,我们来看看串联电路。
串联电路就像是一串糖葫芦,各个元件沿着一条线路依次连接,电流只有一条路径可以通过。
在串联电路中,通过每个元件的电流大小是相同的。
比如说,我们把几个小灯泡串联起来,那么通过每个小灯泡的电流都是一样的。
串联电路还有一个特点,就是电路中总电阻等于各个电阻之和。
假设我们有三个电阻分别是 R1、R2 和 R3 串联在一起,那么总电阻 R 总= R1 + R2 + R3 。
这就好比是一条道路上有几个狭窄的路段,道路的总阻力就等于各个狭窄路段阻力的总和。
在串联电路中,各个元件所分担的电压与它们的电阻成正比。
电阻越大,所分担的电压就越大。
举个例子,如果一个串联电路中有两个电阻,R1 是 2 欧姆,R2 是 3 欧姆,电源电压是 5 伏,那么根据串联电路的分压规律,R1 两端的电压就是 2 伏,R2 两端的电压就是 3 伏。
串联电路在实际生活中也有不少应用。
比如节日里装饰用的小彩灯,通常就是串联在一起的。
当其中一个小彩灯灯丝烧断了,整个电路就会断开,所有的小彩灯都会熄灭。
接下来,我们再了解一下并联电路。
并联电路就像是一棵树的树枝,各个元件的两端分别连接在一起,电流有多条路径可以通过。
在并联电路中,各个支路的电压是相等的。
比如说,我们把几个小灯泡并联起来,每个小灯泡两端的电压都等于电源电压。
并联电路的总电阻的倒数等于各个电阻倒数之和。
如果还是有三个电阻 R1、R2 和 R3 并联,那么总电阻的倒数 1/R 总= 1/R1 + 1/R2 +1/R3 。
这有点像几条不同宽窄的道路并行,它们共同承担流量,总阻力的倒数等于各条道路阻力倒数之和。
在并联电路中,通过各个支路的电流与它们的电阻成反比。
电阻越小,通过的电流就越大。
一、教学任务分析本设计内容是有关电路知识中的最基础部分,是在初中相应的电路知识学习基础上的深入与提高。
本设计内容是后续电磁感应等部分学习的基础。
学习本设计内容需要有串联电路、并联电路的知识,欧姆定律等为基础。
重视与初中有关电路的知识的联系,将使本设计的学习事半功倍。
本设计内容的教学首先可以演示教材中第11页图9-3水果电池实验,激发学生的学习兴趣,然后介绍教材中有关“电”的发现历史及生物学中电现象等。
通过教材中的“大家谈”和“自主活动”回顾、复习初中已学的电流等基本概念,在此基础上从微观角度阐述电流的形成过程。
通过“分组实验”复习由二个用电器组成的串联电路和并联电路中的电流、电压和电阻的关系,并把这种关系拓展到三个以上用电器的情况。
最后通过教材中第45页图9-7演示实验学习有关串联、并联组合电路的知识及其应用。
“水果电池”实验使学生深刻地感悟到物理学和生活的紧密联系。
由于本设计的大部分内容在初中已学习过,所以采用“大家谈”的合作学习方式以期开展较热烈的讨论,有利于学生体验合作学习的乐趣与成就感,增强学生的合作意识和增进互相间的了解。
串联、并联组合电路的简化将使学生再一次感受等效替代的思想。
二、教学目标1、知识与技能(1)知道电流形成的微观解释,理解串联、并联电路的基本性质。
(2)初步学会对简单的串联、并联组合电路进行分析和计算。
2、过程与方法(1)通过学生之间的互问互答,经历“大家谈”这种形式的合作学习方式。
(2)通过把较复杂的组合电路进行简化,进一步认识等效替代的思想方法。
3、态度、情感与价值观(1)通过“水果电池”实验,感悟物理学与生活的联系,激发学习的兴趣。
(2)通过“大家谈”,体验合作学习的乐趣与成功。
(3)通过了解电流对人体的影响,增强热爱生命的意识。
三、教学重点和难点重点和难点:串联、并联组合电路的分析和计算。
四、教学资源1、器材:苹果一个、铜片锌片各一块、多用表一只、导线若干,两个“2.5V 0.3A”的小灯泡、两节干电池、电键一个。
电路中的串联与并联电路是电子设备的基本组成部分,我们所使用的各种电子设备都离不开电路的应用。
而电路的连接方式又可以分为串联和并联两种。
在日常生活中,我们经常遇到串联和并联电路的应用,比如家庭用电、电路板、电子仪器等。
本文将讨论电路中的串联与并联的特点、应用和优缺点。
1. 串联电路串联电路是指电路中的各个元件按照顺序连接在一起的方式。
在串联电路中,电流只能沿着一条路径流动,而电压在各个元件之间共享。
换句话说,电流在串联电路中保持不变,而电压则分担到各个元件上。
串联电路最常见的应用就是家庭用电。
当我们需要给房间中的多个电器供电时,可以使用串联电路。
例如,将电线从电源接入到第一个电器上,再从第一个电器接到第二个电器,以此类推。
这样,每个电器都可以独立工作,而不会相互影响。
但是,串联电路中如果一个元件出现故障,整个电路都会中断,每个元件的电压分担也会有所变化。
2. 并联电路并联电路是指电路中的各个元件以多个路径连接在一起的方式。
在并联电路中,电压在各个元件之间保持不变,而电流则分担到各个元件上。
换句话说,电压在并联电路中分担到每个元件上,而电流在各个元件之间共享。
并联电路也有着广泛的应用。
比如,我们在家中需要使用多个灯泡的时候,可以将这些灯泡并联连接。
这样,每个灯泡都可以独立工作,亮度也会相同。
并联电路的另一个优点是,如果一个元件出现故障,其他元件仍然可以正常工作。
3. 串并联电路的组合应用在实际应用中,我们往往需要将串联和并联电路进行组合。
例如,在音响系统中,声音经过放大器进行放大后,会通过串联电路连接到左右两个扬声器。
而每个扬声器内部的喇叭单元则是通过并联电路连接的。
这样,左右声道可以独立工作,而每个扬声器单元也可以共享电流。
除了音响系统,电路板上的电子元件也常常使用串并联的结合。
例如,在微处理器内部,各个逻辑单元通过串联电路进行连接,而逻辑单元之间则通过并联电路连接。
这样,逻辑单元可以独立工作,而多个逻辑单元之间也可以实现数据共享。
电路中的串并联关系知识点总结在电路中,串联和并联是常见的两种连接方式。
它们在电路中起到不同的作用和作用,并在不同的情况下使用。
一、串联电路串联电路是指将电子元件或电气元件依次连接在一起,形成一个电流只能依次通过每个元件的电路。
在串联电路中,电流通过每个元件的大小相等,而电压根据元件的电阻大小分布。
串联电路中的电压可以通过欧姆定律进行计算。
根据欧姆定律,电压等于电流乘以电阻,即V=IR。
在串联电路中,电流保持不变,因此可以使用这个公式计算每个元件上的电压。
串联电路中的总电阻可以通过将每个元件的电阻相加来计算。
即R_total = R1 + R2 + R3 + ... + Rn。
串联电路的应用非常广泛。
例如,在家庭中,多个电器可以通过串联电路连接到同一个电源上。
串联电路还常用于电子设备中的电路板和电路板上的元件连接。
二、并联电路并联电路是指将电子元件或电气元件同时连接到一个电源上,形成一个电流可以同时通过每个元件的电路。
在并联电路中,每个元件的电压相等,而电流根据元件的电阻分配。
并联电路中的电流可以通过欧姆定律进行计算。
根据欧姆定律,电流等于电压除以电阻,即I=V/R。
在并联电路中,电压保持不变,因此可以使用这个公式计算每个元件上的电流。
并联电路中的总电阻可以通过将每个元件的倒数相加后再取倒数来计算。
即1/R_total = 1/R1 + 1/R2 + 1/R3 + ... + 1/Rn。
并联电路也是电路中常见的一种连接方式。
例如,在家庭中,不同的灯泡可以通过并联电路连接到同一个电源上。
并联电路还常用于电子设备中的电源供应和电路板上的分支连接。
三、串并联的关系在实际电路中,串联和并联经常同时使用,以满足复杂电路的需求。
通过合理地安排串联和并联的关系,可以实现对电流、电压和电阻的控制。
例如,多个电子元件可以首先并联连接,然后将并联的组合与其他电子元件串联连接。
这样可以实现对电路中不同元件的组合和控制。
第九章 电路A 1 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R 1和R 2组成串联电路,已知R 1:R 2=1:3,则通过两个电阻的电流强度之比I 1:I 2错误!未找到引用源。
___________;两个电阻上电压降之比U 1:U 2=___________。
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。
电阻的串并联组合电阻是电路中常见的元件之一,它用来阻碍电流的流动。
在实际电路中,电阻的串并联组合应用广泛,通过不同的串并联方式可以实现对电路性能的灵活调节和优化。
本文将详细介绍电阻的串并联组合原理、应用和计算方法。
一、串联电阻的组合串联电阻的组合是将多个电阻依次连接在同一路径上,电流依次通过每个电阻。
在串联电阻组合中,总电阻等于各个电阻之和,即R_total = R1 + R2 + R3 + ... + Rn。
这是因为电流在串联电阻中是相同的,通过每个电阻时,都会对电流造成一定的阻碍。
串联电阻组合的电路图如下所示:[插入串联电阻组合的电路图]例如,假设有三个电阻R1、R2和R3分别为10欧姆、20欧姆和30欧姆,它们串联连接在电路中。
根据串联电阻的计算公式,总电阻R_total = R1 + R2 + R3 = 10欧姆 + 20欧姆 + 30欧姆 = 60欧姆。
二、并联电阻的组合并联电阻的组合是将多个电阻同时连接在电路中,电流在各个电阻之间分流,每个电阻上的电压相同。
在并联电阻组合中,总电阻的倒数等于各个电阻倒数的总和的倒数,即1/R_total = 1/R1 + 1/R2 + 1/R3+ ... + 1/Rn。
这是因为并联电阻中的电流会分流通过各个电阻,每个电阻上的电流与该电阻的电阻值成反比。
并联电阻组合的电路图如下所示:[插入并联电阻组合的电路图]以同样的例子,假设有三个电阻R1、R2和R3分别为10欧姆、20欧姆和30欧姆,并联连接在电路中。
根据并联电阻的计算公式,1/R_total = 1/R1 + 1/R2 + 1/R3 = 1/10欧姆 + 1/20欧姆 + 1/30欧姆 = 1/60欧姆。
通过求倒数并取倒数,可以得到总电阻R_total = 60欧姆。
三、串并联电阻的组合在实际的电路中,常常需要将串联和并联电阻组合在一起来满足不同的电路要求。
通过串并联电阻的组合可以灵活地调节电路的总电阻、功率分配和电流分配。