【物理課件】電阻的串聯(lián)課件

電阻的串聯(lián)本節(jié)課我們將學(xué)習(xí)電阻串聯(lián)的基本概念和計算方法，了解串聯(lián)電路中電壓、電流和功率的分配關(guān)系，并探討串聯(lián)電阻在實際電路中的應(yīng)用以及其熱效應(yīng)的影響。什么是串聯(lián)電路定義串聯(lián)電路是指將多個電阻依次連接，電流只能沿著一個方向流動，且通過每個電阻的電流相等的電路。特點串聯(lián)電路中只有一個通路，電流只能從電源的正極出發(fā)，依次流經(jīng)每個電阻，最后回到電源的負極。串聯(lián)電路的特點1電流相等串聯(lián)電路中，通過每個電阻的電流都相等，即I1=I2=...=In。2電壓分配串聯(lián)電路中，電源電壓等于各電阻電壓之和，即U=U1+U2+...+Un。3開路特性串聯(lián)電路中，只要其中一個電阻斷路，整個電路就會斷開，電流無法流通。分壓定律公式每個電阻上的電壓與其阻值成正比，與總電阻成反比，即Ui=Ri/R*U。應(yīng)用分壓定律可以用來計算串聯(lián)電路中每個電阻上的電壓，便于分析和設(shè)計電路。串聯(lián)電阻的計算公式1總電阻R=R1+R2+...+Rn2總電壓U=U1+U2+...+Un3電流I=I1=I2=...=In練習(xí)11已知R1=10Ω，R2=20Ω，U=12V2求解總電阻R、總電流I、R1上的電壓U1、R2上的電壓U23解答R=R1+R2=10Ω+20Ω=30Ω，I=U/R=12V/30Ω=0.4A，U1=R1/R*U=10Ω/30Ω*12V=4V，U2=R2/R*U=20Ω/30Ω*12V=8V串聯(lián)電阻的功率計算P總功率P=U*IP1單個電阻功率P1=U1*I1P2單個電阻功率P2=U2*I2練習(xí)2已知R1=10Ω，R2=20Ω，U=12V求解總功率P、R1上的功率P1、R2上的功率P2解答P=U*I=12V*0.4A=4.8W，P1=U1*I1=4V*0.4A=1.6W，P2=U2*I2=8V*0.4A=3.2W電阻的功率損耗定義電阻在通電時會發(fā)熱，消耗電能，這種現(xiàn)象稱為電阻的功率損耗。原因電阻的功率損耗是由于電阻材料本身的電阻率造成的，電流通過電阻時會與電阻材料中的自由電子碰撞，導(dǎo)致電能轉(zhuǎn)化為熱能。電功率公式電壓和電流P=U*I電流和電阻P=I2*R電壓和電阻P=U2/R功率損耗計算1公式電阻的功率損耗可以用P=I2*R計算。2影響因素功率損耗的大小與電流的平方成正比，與電阻值成正比。3應(yīng)用功率損耗的計算可以用來評估電阻的效率和安全性能。串聯(lián)電阻的總功率公式串聯(lián)電路中，總功率等于各電阻功率之和，即P=P1+P2+...+Pn。關(guān)系總功率等于總電壓乘以總電流，即P=U*I。練習(xí)3已知R1=10Ω，R2=20Ω，U=12V求解總功率P解答P=P1+P2=1.6W+3.2W=4.8W串聯(lián)電路中電壓和電流的關(guān)系電流和電壓的倍數(shù)關(guān)系電流串聯(lián)電路中，電流處處相等，即I1=I2=...=In。電壓串聯(lián)電路中，電壓與電阻成正比，即Ui/Uj=Ri/Rj。串聯(lián)電阻的電流計算1總電流I=U/R2單個電阻電流Ii=I=U/R串聯(lián)電阻的電壓計算1分壓定律Ui=Ri/R*U2電壓分配U=U1+U2+...+Un練習(xí)41已知R1=10Ω，R2=20Ω，U=12V2求解總電流I、R1上的電壓U1、R2上的電壓U23解答I=U/R=12V/30Ω=0.4A，U1=R1/R*U=10Ω/30Ω*12V=4V，U2=R2/R*U=20Ω/30Ω*12V=8V電池內(nèi)阻的影響內(nèi)阻電池內(nèi)部存在一定的電阻，稱為內(nèi)阻，會造成電壓損失，影響電路性能。影響電池內(nèi)阻會使電池輸出電壓降低，電流減小，影響串聯(lián)電路中各電阻的電壓分配和功率消耗。實際電路中的串聯(lián)電阻1電阻器電阻器是用來控制電流大小的元件，廣泛應(yīng)用于各種電路中。2電線電線也具有一定的電阻，在長距離傳輸電力時會造成電壓損失，影響效率。3電氣設(shè)備各種電氣設(shè)備也具有一定的電阻，會消耗電能，產(chǎn)生熱量。電阻的實際應(yīng)用電子產(chǎn)品電阻在電子產(chǎn)品中扮演著重要的角色，用于控制電流，分壓，濾波等。汽車電阻用于控制汽車上的各種電器，如燈光，電機，傳感器等。工業(yè)電阻用于工業(yè)自動化控制，如控制電機，傳感器，溫度控制等。電阻的熱效應(yīng)焦耳定律電阻發(fā)熱功率與電流的平方成正比，與電阻值成正比。溫升電阻發(fā)熱會使電阻溫度升高，如果溫度過高會導(dǎo)致電阻損壞。應(yīng)用電阻的熱效應(yīng)可以用于電熱設(shè)備，如電爐，電暖器等。電阻的溫升影響因素電阻的溫升與電阻發(fā)熱功率、散熱條件有關(guān)。控制方法可以通過選擇合適的電阻材料、散熱裝置來控制電阻的溫升。串聯(lián)電路的工藝設(shè)計元件選擇根據(jù)電路需求選擇合適的電阻器，考慮其阻值、功率、溫升等因素。線路布局合理布局串聯(lián)電路的線路，確保電路連接可靠，避免短路或斷路。散熱設(shè)計考慮電阻的功率損耗，設(shè)計合適的散熱方案，避免電阻過熱損壞。串聯(lián)電阻的特點總結(jié)電流相等I1=I2=...=In電壓分配U=U1+U2+...+Un總電阻R=R1+R2+...+Rn本節(jié)課知識點回顧1串聯(lián)電路定義多個電阻依次連接，電流只能沿著一個方向流動。2串聯(lián)電路特點電流相等，電壓分配，開路特性。3分壓定律每個電阻上的電壓與其阻值成正比。4串聯(lián)電阻的計算總電阻、總電壓、總電流的計算。5功率損耗電阻發(fā)熱功率的計算。6實際應(yīng)用串聯(lián)電阻在電子產(chǎn)品、汽車、工業(yè)等方面的應(yīng)用。練習(xí)51已知R1=10Ω，R2=20Ω，U=12V2求解總電阻R、總電流I、R1上的電壓U1、R2上的電壓U2、總功率P、R1上的功率P1、R2上的功率P2思考題問題1串聯(lián)電路中，哪個電阻的阻值越大，其兩