【學習目標】
1.掌握電阻串聯電路的特點。
2.學會用電阻串聯電路的特點分析實際電路。
3.了解電阻串聯電路的應用。
【觀察與思考】
小明在做電路實驗時,遇到了如下問題:想讓一個額定值為「3V、0.1A」的小燈泡正常工作,可手頭只有12V的電源,如果把小燈泡直接接到12V的電源中,小燈泡肯定會被燒壞,這可怎麼辦呢?你能幫小明解決這個問題嗎?
一、電阻串聯電路
串聯電路:把電阻一個接一個依次連接起來,就組成串聯電路。如下圖所示是由三個電阻組成的串聯電路。
串聯電路的特點:
①電流特點。串聯電路只有一條通路,所以串聯電路中電流處處相等,即I=I1=I2=I3=…=In
②電壓特點。串聯電路兩端的總電壓等於各部分兩端的電壓之和,即U=U1+ U2+ U3+…+ Un
③電阻特點。電路的總電阻(也叫等效電阻)等於各串聯電阻之和,即R=R1+ R2+ R3+…+ Rn
④電壓分配。串聯電路中各電阻兩端的電壓與各電阻的阻值成正比,即
【例1】一個2的電阻和一個10電阻串聯後接到一電源上,用萬用表測得2的電阻兩端的電壓為3V,問10電阻兩端的電壓為多少?
【例2】一個4和一個6的兩個電阻串聯後,兩端接10V的直流電源,問4和6電阻兩端的電壓分別為多少?電路中的電流又為多少?4電阻消耗的功率為多大?
3.串聯電路的應用
電阻串聯電路的應用非常廣泛。在工程上,常利用幾個電阻串聯構成分壓器,使同一電源能供給不同電壓,如圖所示;利用串聯電阻的方法來限制、調節電路中的電流,常用的有電子電路中的二極體限流電阻;利用小阻值的電阻串聯來獲得較大電阻;利用串聯電阻的方法來擴大電壓表的量程等等。