第五节 电阻的并联
1.提问在串联电路中电阻有什么关系?这个关系是怎么得到的?
要求学生答出,串联电路的总电阻等于串联的各导体的电阻之和.这个关系是通过实验探索和理论推导得到的.
通过电阻串联的学习解决了用几个小电阻去替代一个大电阻的问题.现在提出一个相反的问题能不能用几个大电阻去替代一个小电阻?启发学生思考导体的电阻与横截面积有关,在长度、材料一定的情况下,横截面积越大电阻就越小.如果将一5 的电阻与另一个电阻并联起来,就相当于增加了导体的横截面积,它们的总电阻就应该小于5 了.这样的猜想对不对?下面用实验来检验.
2.并联电阻实验
(1)让学生确认待并联的两个电阻 的阻值,按如图所示连接电路,验证 的值.
首先将 连入ab之间,调节滑动变阻器使电流表的
读数为某一数值(0.2A),电压表的读数为2V,测出电阻 .
用 代替 测出 .
(2)测并联电路的总电阻
将 并联接在a、b两点间,如图,闭合开关前,用一纸片画上一个电阻符号盖住 ,提示学生,把已并联的电阻 当作一个整体(一个电阻看待).
闭合开关,调节滑动变阻器,使电流表的读数为一便于计算
的数(如 0.2A),电压表的读数为 0.66V,根据伏安法测出总电阻R
它小于10 也小于5 ,与我们事先的推测相符.可见 并联后的总电阻比 的任意一个电阻都要小.
3.应用欧姆定律推导并联电路的总电阻与分电阻的关系
分别以 支路和总电路为研究对象,利用欧姆定律得出电流与电压、电阻之间的关系
在并联电路中
从而得出
所以
若
并联后的电阻为
这与实验结果一致.
表明并联电路的总电阻的倒数等于各并联电阻的倒数和.
并联导体的电阻相当于增大了导体的横截面积,总比其中任一导体横截面积要大,所以总电阻比任何一个导体的电阻都小.
4.运用公式计算
[例1]将 和 的电阻并联起来.求并联后的总电阻.
要求学生根据题意画出电路图,并在图上标出已知量的符号及数值,未知量的符号,答出根据的公式.
解题过程
已知 ,求 R
解 根据 得
5 与10 并联后的总电阻和6 与10 并联后的总电阻比较可得
两个电阻并联,若将其中一个电阻增大,并联的总电阻也将增大,但总电阻总小于任何一个电阻.
若将3个或多个电阻并联,如何计算总电阻呢?
让学生按上面的思路练习计算,最后总结出
若将多个相同阻值的电阻并联起来,总电阻将如何,启发学生答出
【例2】 灯 与灯 并联接在30V的电源上,已知 的电阻 ,灯 的电阻
求两灯的总电阻和干路中的电流.
让学生根据题意画出电路图并标出已知量的符号及未知量的符号,答出根据的计算公式.
学生答,教师板书解题过程.
已知
求 R、I
解 模拟 ,得
根据欧姆定律 得
让学生再用其他方法解这道题