摘要：4．短路 ［师］在上面的分析中.同学们已了解如果用电器两端电压太高超过额定电压.电路中的电流就会很大.甚至烧坏电器.现在请同学们推测:如果一根导线的两端直接连接在电源的两极上.会出现什么后果? ［生］根据欧姆定律.电源电压一定.导线的电阻很小.那电流一定会很大. ［师］同学们看书P13“小数据 ●实验用小灯泡电阻5~50 Ω ●实验用的导线电阻0.01~0.1 Ω ●照明灯泡电阻100~2000 Ω ●长1 m.截面积1 mm2的铜导线电阻为0.017 Ω 请同学们利用这些数据分别计算在实验室和实际生活中.将用电器接入电路和不接用电器用导线直接连接电源两端时的电流大小关系.(电路接入用电器时.导线的电阻可忽略) 实验室:假设电源电压是U1.则接小灯泡和不接小灯泡时的电流分别为: I1= I1′= 实际电路中.电源电压为U2=220 V.假设所用灯泡电阻为R灯=500 Ω.输电距离为1000 m.则:使用灯泡时电流:I2===0.44 A 导线直接连接电源两端时电流 I2′===6.47 A 实验室:×=166.7倍 实际电路:=15.16倍 ［师］通过计算.同学们能得到什么结果? ［生］不接用电器时电路中的电流是接入用电器时电流的几十倍.甚至更高.这样是很危险的. ［师］所以.绝不允许不经用电器而将导线连接在电源两端. ［板书］电路中不该相连的两点被直接连在一起的现象叫做短路. ［师］同学们可以根据短路的危害.讨论为什么电压表可以直接连在电源两端而电流表不允许. ［生］电流表的电阻很小.直接连在电源两端组成闭路时.电路中的电流会很大.这样容易烧坏电流表.而电压表则不同.将电压表直接和电源相连时.不会烧坏电压表.电压表的电阻很大. ［师］以上的讨论和分析都用到了欧姆定律.可见欧姆定律对我们分析.解决与电学有关的问题是多么重要.同学们一定还记得串联电路中.电流和电压的规律.能不能再利用欧姆定律分析串联电路中电阻的规律呢? 串联电路 引导同学们画出两个电阻的串联电路.写出串联电路中电流.电压的规律和欧姆定律. 电压规律:U=U1+U2 电流规律:I=I1=I2 欧姆定律:I= 欧姆定律适用于单个的用电器和由几个用电器组成的一段电路.所以 对R1:I1=,对R2:I2= 对R1与R2组成的串联电路有:I=. 将I1.I2.I变形后得U1=I1R1.U2=I2R2.U=IR.代入电压规律得:IR=I1R1+I2R2 由于I=I1=I2.所以R=R1+R2 即串联电路的总电阻等于各串联电阻之和 ［师］同学们还可以应用类似的方法.推导并联电路中电阻的规律. ［投影］练习题 如图电路中.电路两端电压U=27 V.两电阻R1=6 Ω.R2=3 Ω.求每个电阻两端的电压. ［分析］只要能求出通过R1.R2的电流.就能应用欧姆定律的变形公式U=IR求出R1.R2两端的电压.题目给出了整个电路的总电压,根据串联电路电阻的规律.求出总电阻.就可根据欧姆定律求出电路中总电流进而求得电阻两端电压. 解:根据串联电阻规律:R=R1+R2=6 Ω+3 Ω=9 Ω 根据欧姆定律:I==3 A 因为串联电路电流处处相等.所以I=I1=I2=3 A 由I=可得:U1=I1R1=3 A×6 Ω=18 V U2=I2R2=3 A×3 Ω=9 V 或者由串联电路的电压规律.求出U1后.由U=U1+U2可知U2=U-U1.计算R2上的电压同理可先求出U2.再求U1. 说明:此练习题可以不在课堂上要求完成.课后经同学们充分讨论后.作为拓展的内容训练.

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