直流电动机电枢串联电阻调速过程设计

第一篇：直流电动机电枢串联电阻调速过程设计

指导教师评定成绩：

审定成绩：

湖南交通工程学院

课程设计报告

院

系：

电气与信息工程系

学 生

姓 名：

张 蕴

专

业：

电气工程及其自动化

班

级：

14级电气工程及其自动化（1）班

学

号：

144139240471

指 导

教 师：

陈海文

设计题目：直流电机的串电阻调速过程设计

设计时间： 2017 年 11 月

课 程 设 计 任 务 书

一、设计题目

直流电机的串电阻调速过程设计

二、设计任务和要求

1.熟练直流电机的机械特性和电气特性；

2.根据图片提示，综合运用知识分析直流电机的运行过程； 3.计算每个阶段变化过程中的阻值对系统的影响； 4.推导出每个速度变化过程中电阻值的公式； 5.根据以下直流电动机特性

Pn=85KW Uan=380V Ian=176A Nn=1450r/min 欲用电枢串电阻启动，启动级数初步为3级 1)选择启动电流I1,切换电流I2和切换电流I3 2)求出起切电流比

3)求出启动时电枢电路的总电阻Ram 4)求出启动级数m 5)重新计算，校验I2,I3 6)求出各级总电阻 7)求出各级启动电阻 8)结论

9)提交整个设计报告和测试报告

目 录

一、直流电动机的综述……………………4

二、他励直流电动机………………………5

三、设计内容………………………………12

四、结论……………………………………14

五、心得体会………………………………16

六、参考文献………………………………17

一、综述

直流电动机因其良好的调速性能而在电力拖动中得到广泛应用。直流电动机按励磁方式分为永磁、他励和自励3类,其中自励又分为并励、串励和复励3种。直流电动机-特点：

(一)调速性能好。所谓“调速性能”，是指电动机在一定负载的条件下，根据需要，人为地改变电动机的转速。直流电动机可以在重负载条件下，实现均匀、平滑的无级调速，而且调速范围较宽。

(二)起动力矩大。可以均匀而经济地实现转速调节。因此，凡是在重负载下起动或要求均匀调节转速的机械，例如大型可逆轧钢机、卷扬机、电力机车、电车等，都用直流电动机拖动。直流电动机 – 工作原理：

如上图（a）所示，则有直流电流从电刷 A 流入，经过线圈abcd，从电刷 B 流出，根据电磁力定律，载流导体ab和cd收到电磁力的作用，其方向可由左手定则判定，两段导体受到的力形成了一个转矩，使得转子逆时针转动。如果转子转到如上图（b）所示的位置，电刷 A 和换向片2接触，电刷 B 和换向片1接触，直流电流从电刷 A 流入，在线圈中的流动方向是dcba，从电刷 B 流出。

此时载流导体ab和cd受到电磁力的作用方向同样可由左手定则判定，它们产生的转矩仍然使得转子逆时针转动。这就是直流电动机的工作原理。外加的电源是直流的，但由于电刷和换向片的作用，在线圈中流过的电流是交流的，其产生的转矩的方向却是不变的。

实用中的直流电动机转子上的绕组也不是由一个线圈构成，同样是由多个线圈连接而成，以减少电动机电磁转矩的波动，绕组形式同发电机。

二、他励直流电动机

他励直流电动机由励磁绕组和电枢绕组分别由两个独立的直流电源供电。在励磁电压Uf的作用下，励磁绕组中通过励磁电流If，从而产生主磁极磁通φ。在电枢电压Ua的作用下，电枢绕组中通过电枢电流Ia。电枢电流与磁场相互作用产生机械以某一转速n运转。电枢旋转时，切割磁感线产生电动势E.电动势的方向与电枢电流的方向相反。2.1 他励直流电动机机械特性 2.1.1 他励直流电动机固有特性

图2-1他励直流电动机固有特性 2.1.2 他励直流电动机人为特性

图2-2电枢串电阻起动时的人为特性 图2-3降低电枢电压人为特性(UN

2.2 他励直流电动机的起动 2.2.1 降低电枢电压起动

这种方法需要有一个可改变电压的直流电源专供电枢电路之用。例如利用直流发电机、晶闸管可控整流电源或直流斩波电源等。起动时，加上励磁电压Uf，保持励磁电流If为额定值不变，电枢电压Ua从零逐渐升高到额定值。这种起动方法的优点是起动平稳，起动过程中能量损耗小，易于实现自动化。缺点是初期投资大。2.2.2 增加电枢电阻起动

在实际中，如果能够做到适当选用各级起动电阻，那么串电阻起动由于其起动设备简单、经济和可靠，同时可以做到平滑快速起动，因而得到广泛应用。但对于不同类型和规格的直流电动机，对起动电阻的级数要求也不尽相同。

下面以直流他励电动机电枢回路串联电阻二级起动为例说明起动过程。(1)启动过程分析

如图4(a)所示，当电动机已有磁场时，给电枢电路加电源电压U。触点KM1、KM2均断开,电枢串入了全部附加电阻RK1+RK2 ,电枢回路总电阻为Ral=ra+RK1 +RK2。这是启动电流为 I1=

UU= RalraRK1RK2与起动电流所对应的起动转矩为T1。对应于由电阻所确定的人为机械特性如图4(b)中的曲线1所示。

(a)电路图(b)特性图 图4 直流他励电动机分二级起动的电路和特性

根据电力拖动系统的基本运动方程式 T-TL=J

d dt式中 T——电动机的电磁转矩；

TL——由负载作用所产生的阻转矩； Jd——电动机转矩克服负载转矩后所产生的动态转矩。dt由于起动转矩T1大于负载转矩TL，电动机受到加速转矩的作用，转速由零逐渐上升，电动机开始起动。在图4(b)上，由a点沿曲线1上升，反电动势亦随之上升，电枢电流下降，电动机的转矩亦随之下降，加速转矩减小。上升到b点时，为保证一定的加速转矩，控制触点KM1闭合，切除一段起动电阻RK1。b点所对应的电枢电流I2称为切换电流，其对应的电动机的转矩T2称为切换转矩。切除RK1后，电枢回路总电阻为Ra2=ra+RK2。这时电动机对应于由电阻Ra2所确定的人为机械特性，见图4(b)中曲线2。在切除起动电阻RK1的瞬间，由于惯性电动机的转速不变，仍为nb，其反电动势亦不变。因此，电枢电流突增，其相应的电动机转矩也突增。适当地选择所切除的电阻值RK1，使切除RK1后的电枢电流刚好等于I1，所对应的转矩为T2，即在曲线2上的c点。又有T1>T2，电动机在加速转矩作用下，由c点沿曲线2上升到d点。控制点KM2闭合，又切除一切起动电阻RK2。同理，由d点过度到e点，而且e点正好在固有机械特性上。电枢电流又由I2突增到I1，相应的电动机转矩由T2突增到T1。T1> TL，沿固有特性加速到g点T=TL，n=ng电动机稳定运行，起动过程结束。

在分级起动过程中，各级的最大电流I1(或相应的最大转矩T2)及切换电流I2(或与之相应的切换转矩T2)都是不变的，这样，使得起动过程有较均匀的加速。

要满足以上电枢回路串接电阻分级起动的要求，前提是选择合适的各级起动电阻。下面讨论应该如何计算起动电阻。(2)起动电阻的计算 在图4(b)中，对a点，有

I1=

U Ra1U I1即 Ra1=当从曲线1(对应于电枢电路总电阻 Ra1=ra+ RK1 +RK2)转换得到曲线2(对应于总电阻Ra2=ra+RK2)时，亦即从点转换到点时，由于切除电阻RK1进行很快，如忽略电感的影响，可假定nb=nc，即电动势Eb=Ec，这样在点有

I2=在c点

I1=UUc

Ra2UUb Ra1两式相除，考虑到Eb=Ec，得

I1Ra1 I2Ra2同样，当从d点转换到e点时，得

I1Ra2= I2ra这样，如图4所示的二级起动时，得

I1Ra1Ra2= I2Ra2ra推广到m级起动的一般情况，得

=

I1Ra1Ra2Ra(m1)Ram==…== I2Ra2raRamra式中为最大起动电流I1与切换电流I2之比，称为起动电流比(或起动转矩比)，它等于相邻两级电枢回路总电阻之比。由此可以推出

Ra1=m ra式中m为起动级数。由上式得

=m如给定 ,求m,可将式

Ra1 raRa1=m取对数得 raRa1lgra m=

lg由式=I1Ra1Ra2Ra(m1)Ram==…==可得每级电枢回路总电阻 I2Ra2raRamra Ra1=Ra2=mra Ra2=Ra3=m1ra  Ra(m-1)=Ram=2ra Ram=ra

各级启动电阻为

RK1=Ra1-Ra2 RK2=Ra2-Ra3 RK3=Ra3-Ra4  RK(m-1)=R a(m-1)-Ram RKm=Ram-ra 起动最大电流I1及切换电流I2按生产机械的工艺要求确定，一般 I1=(1.5~2.0)IN

I2=(1.1~1.2)IN 及电动机相应的转矩

T1=(1.5~2.0)IN T2=(1.1~1.2)IN(3)计算分级启动电阻，有两种情况：

1、启动级数m未定，初选→Ram=mra→求m，取成整数m→计算值→计算各级电阻或分断电阻。

2、启动级数m已定,选定I1→Rm=电阻。

U→计算值→计算各级电阻或分级I

1三、设计内容

1）选择启动电流I1和切换电流I2 I1=(1.5～2.0)IaN=(1.5～2.0)×497=(745.5～994)A I2=(1.5 ～1.2)IaN=(1.1～1.2)×497=(546.7～596.4) 选择I1=840，I2=560。2）求出起切电流比

=I1=1.5 I23）求出启动时电枢电路的总电阻Ram Ram=UaN=0.524 I1（4）求出启动级数m Ramlgram==4.76 lg取m=5 5）重新计算，校验I2 =mRam=1.47 raI2=I1=571

I2在规定范围之内。6）求出各级总电阻

R5=5ra=1.4750.076=0.52 R4=4ra =1.4740.076=0.35 R3=3ra=1.4730.076=0.24 R2=2ra=1.4720.076=0.16 R1=ra=1.470.076=0.11 R0=Ra=0.076 7）求出各级启动电阻

Rst1=R1-R0=(0.11-0.076)=0.034 Rst2=R2-R1=(0.16-0.11)=0.05 Rst3=R3-R2=(0.24-0.16)=0.08 Rst4=R4-R3=(0.35-0.24)=0.11 Rst5=R5-R4=(0.52-0.35)=0.27

四、结论

1)额定功率较小的电动机可采用在电枢电路内串起动变阻器的方法起动。起动前先把起动变阻器调到最大值，加上励磁电压Uf，保持励磁电流为额定值不变。在接通电枢电源，电动机开始起动。随着转速的升高，逐渐减小起动变阻器的电阻，直到全部切除。额定功率比较大的电动机一般采用分级方法以保证起动过程中既有比较大的起动转矩，又使起动电流不会超过允许值。2)他励直流电动机串电阻启动计算方法

①选择启动电流I1和切换电流I2

启动电流为 I1=(1.5~2.0)IN 对应的启动转矩 T1=(1.5~2.0)IN 切换电流为 I2=(1.~11.2)IN 对应的启动转矩 T2=(1.1~1.2)IN

②求出起切电流（转矩）比 =I1 I2③求出电动机的电枢电路电阻ra ra=UaNIaNPNIaN

④求出启动时的电枢总电阻Rm Ram=UaN I1⑤求出启动级数m Ramlgram=

lg⑥重新计算，校验I2是否在规定范围内 若m是取相近整数，则需重新计算I2

=mRam 再根据得出的重新求出I2，并校验I2是否在规定范ra围内。若不在规定范围内，需加大启动级数m重新计算和I2，直到符合要求为止。⑦求出各级总电阻

Ra1Ra2mram1Ra2Ra3ra

Ramra⑧求出各级启动电阻

五、心得体会

说实话，课程设计真的有点累．然而，当我一着手清理自己的设计成果，回味这1周的心路历程，一种少有的成功喜悦即刻使倦意顿消．虽然这是我刚学会走完的第一步，也是人生的一点小小的胜利，然而它令我感到自己的很多不足。通过课程设计，使我深刻的感受到，干任何事都必须耐心细致，课程设计过程中，有些计算就是因为自己的不细致算错了好几次只得重算，我终于感受到了科学的严谨性，我不禁时刻提醒自己，一定要养成一种高度负责，认真对待的良好习惯．这次课程设计使我在工作作风上得到了一次难得的磨练．短短一周的课程设计，使我发现了自己所掌握的知识是真正如此的缺乏，自己综合应用所学的专业知识能力是如此的不足，几年来的学习了那么多的课程，今天才知道自己并不会用．

在做课程设计过程中我要感谢程安宇老师，由于我们学的电机与拖动知识并不多，有很多地方我们都不懂，程老师在百忙之余抽出时间对我们进行了耐心细致的指导，在他的细心指导下我才能够完成课程设计。在设计过程中也得到了其他同学的热心帮助，通过和同学们的讨论和交流我才得以顺利地完成了课程设计的编写；在此向他们表示感谢。

六、参考文献

[1] 《电机与拖动》 唐介 主编，高等教育出版社 2003，年出版；

[2]《电机与拖动基础》 刘起新 主编，中国电力出版社，2005年出版；

[3]《电机学》 李海发 主编，科学出版社 2001年出版；

[4]《电机与拖动》 周绍英 主编，中央广播电视大学出版社，1995年出版 ；

[5]《电机学》 胡虔生 等编，中国电力出版社，2005年出版；

第二篇：电阻的串联说课稿

<<电阻的串联>>说课稿 万庾中学 熊燕

一、教材 分析：

（一）教材的地位和作用

《电阻的串联》是义务教育课程标准实验教科书（沪科版）九年级第十四章《探究电路》第四节的内容，第十四章的内容充分体现了课程标准中提出的从生活走向物理，从物理走向社会，注重科学探究提倡多样化等基本理念。本节教材是欧姆定律的具体应用，结合前章所学的串联电路的特点可应用欧姆定律直接导出串联电路总电阻的公式，本节教材在安排上采用了先科学探究，后理论推导的顺序，是新教材对新课程标准倡导的科学探究，是学生学习的重要形式的具体体现。

（二）教学目标

1、知识与技能：

(1)通过实验探究和理论推导理解串联电路的等效电阻及计算公式；(2)会利用串联电路特点的知识，解答和计算简单的电路问题；

2、过程与方法：

(1)通过实验探究,经历从猜想与假设到实验验证的过程；(2)能用“等效代替”的方法学习物理知识。

3、情感态度与价值观：

激发学生对科学的求知欲，形成实事求是、尊重自然规律、乐于参与科学实践的科学态度和科学精神，同时认识交流与合作的重要性。

（三）教学重点：

通过实验探究和理论推导法，掌握串联电路总电阻的计算公式是本节的教学重点。

（四）教学难点：

根据猜想设计合理的实验方案，同时借助于等效代替的观点分析串联、并联电路是难点。

二、教法、学法分析：

（一）学情分析：

新课程初期目标是构建具有“探究性的学习，问题式的教学，合作化的课堂”等特色课堂教学。农村初中的学生由于受各种条件的限制，他们有浓厚的探究兴趣，但是设计出合理的实验方案对他们是一个挑战。

（二）学法指导：

根据本节的学习内容，组织学生进行实验探究，突出猜想与假设、设计实验、分析与论证等环节，使学生较全面的感受科学探究过程中的若干要素，充分调动学生学习的积极性，引导学生主动建构新知识。同时让学生进一步学习“等效代替法”研究物理问题，从理论上学会分析并推导出串联电路的总电阻。对有多种答案的问题，要肯定学生思维的多样性，努力营造一种民主、平等、和谐的学习气氛。

（三）关于教法：

根据本节教材特色，为了充分体现《物理课程标准》的要求，以知识和技能为载体，让学生经历科学探究的过程，深入理解交流与合作的研究方法，充分体现“教师主导、学生主体”的教学原则。本节课采用以实验的科学探究方法为主，以理论讲解为辅；设计简单易操作的实验探究活动激发学生的学习兴趣，发展初步的科学探究能力，同时提高学生与他人的协同、合作能力。

三、教学过程分析：

（一）复习提问，引入课题：

向学生提问“影响电阻大小的因素”、“电阻的大小与长度的关系”、“串联电路中电流和电压的特点”，对前面的知识是一个复习，同时也能为后面的学习打下一个好的基础，特别能为实验探究时的猜想提供帮助。

（二）合作交流，解读探究：

提出问题：电阻串联后，其总电阻会增大还是减小？两个（或几个）电阻串联之后的总电阻比参与串联的各个电阻（分电阻）大些还是小些？

猜想与假设：由于导体的电阻和导体的长度有关，导体越长电阻越大。几个电阻串联后相当于增加了导体的长度，总电阻应当比各个分电阻大些。这些猜想对吗？ 实验的设计：

实验的设计方案应该是多样的，可以根据欧姆定律，也可以根据伏安法测电阻，对学生设计的正确电路图都要给予肯定。

进行实验：

要求学生四人一组，先设计电路，再连接电路。实验中，教师巡视。通过理论推导验证实验结论：

对于教材有的理论推导过程，我将不再在黑板上重复板书，由学生自行推导。交流与讨论：上述结论是由两个串联的电阻推导出的，它适合于3个、4个、多个电阻串联的情况吗？

（三）迁移深化，发展能力：

本环节的任务是在学生完成实验探究、归纳出探究结论后，引导学生从课内延伸到课外，从物理走向社会，学以致用，将知识转化为能力。

我设计了将“等效代替”的方法与“合力与分力”联系起来，同时要求学生选择多种方法满足自己的需求：如果需要一个200欧姆的电阻，但是手上只有50欧姆、100欧姆、150欧姆的电阻个两个，你将怎么办呢？引导学生将所学知识转化为能力。

第三篇：电阻的串联教案

电阻的串联

(一)教学目的

1．理解串联电路的总电阻跟各个串联电阻的关系，并能推导出来；

2．会运用串联电路的特性和欧姆定律解决简单的串联电路问题；

3．初步领会等效替换法的基本思想，以及分析电路问题的思路。(二)教具

6伏电源，5欧、10欧、15欧定值电阻各一个，演示用电流表、电压表、开关、滑动变阻器各一个，电阻箱一个，串联的灯泡若干。(三)教学过程

1、复习回顾

欧姆定律：导体中的电流与导体两端的电压成正比，与导体的电阻成反比。

串联电路中电压和电流的特点：串联电路中的总电压等于各部分电压之和，串联电路中的电流处处相等。

2、引出课题

实验：先将一只灯泡接在照明电路中观察亮度，然后将两只灯泡串联在照明电路中观察亮度发生什么变化？分析亮度变暗是由于电流减小，电流减小是由于电阻变大。所以两个灯泡串联后的总电阻变大，那么两个电阻串联后总电阻到底大到什么程度，与原来的电阻之间有什么关系呢？从而引出本节要探究的物理问题——电阻的串联。

3、进行实验探究，研究问题

提出问题：那么两个电阻串联后总电阻到底大到什么程度，与原来的电阻之间有什么关系呢？

猜想与假设：R=R1+R2 ……..？ 设计实验：

①实验的方法和原理

引导学生回答：用伏安法测电阻。只要利用电压表测出R1和R2串联电阻两端的总电压，再用电流表测出通过串联电阻的电流，就可以根据欧姆定律算出R1和R2串联后的总电阻，从而可以比较出串联电路总电阻与分电阻的大小关系。

要求学生利用所给器材设计一个测两个定值电阻(R1 = 5欧、R2 = 10欧)串联总电阻的实验电路图，并将学生设计的不同电路画在黑板上。

②演示实验：

按电路图连接电路后，闭合开关，观察电流表和电压表的示数，记录数据，再由欧姆定律计算出串联后的总电阻R。讨论实验数据得出：R = R1 + R2

得出结论：串联电路的总电阻，等于各个串联电阻之和。理论推导：

设：串联电阻的阻值为R1、R2，串联后的总电阻为R。由于U = U1 + U2, 因此IR = I1R1 + I2R2，因为串联电路中各处电流相等，I = I1 = I2 所以R = R1 + R2。

指出：把几个导体串联起来，相当于增加了导体的长度，所以总电阻比任何一个导体的电阻都大，总电阻也叫串联电路的等效电阻。

刚才我们已经算出来了总电阻R=15欧，那么用一个15欧的电阻去代替串联着的R1、R2，效果是不是一样的呢？

为了证实串联后的总电阻与两个串联着的电阻等效进行演示实验：

将一个15欧的电阻接入刚才的实验电路，替代串联着的电阻R1、R2，观察电流表和电压表的示数有没有发生变化，没有变化说明这个15欧的电阻和刚才那两个串联的电阻是等效的。

由该实验引出新的物理研究方法：等效代替法。即：如果用一个电阻R代替两个串联着的电阻R1、R2接入电路后，电路的状态不变，即R两端的电压和通过它的电流都与原来的相同，R就叫做这两个串联电阻R1、R2的等效电阻。

思考题：有两只5欧的电阻，现在我们需要10欧的电阻，怎么办？（串联）交流与讨论：上述结论是由两个串联的电阻推导出的，它适合于3个、4个、多个电阻串联的情况吗？

思考题：

如果电视机里的一个10欧的电阻烧坏了，现在手头上只有1欧的电阻2个，2欧的电阻3个，3欧的电阻4个，可以采用什么办法解决呢？

（答：串联，1欧+2欧+2欧+2欧+3欧；1欧+1欧+2欧+3欧+3欧；2欧+2欧+3欧+3欧；1欧+3欧+3欧+3欧）

4、例题：

课本109页例1和例2 讲解解题的方法、规范。

5、拓展练习： 1）．一个10Ω的电阻R1接到电压为10V的电源上它两端电压为多少伏？流过它的电流多大？再把一个10Ω的电阻R2与它串联还接到这个10V的电源上每个电阻两端分到的电压是多大？

2）.电阻R1=10Ω，R2=40Ω,把它们串联后接到电压为50V的电源上它们两端的电压U1、U2各是多少？

拓展结论：串联电路中电压的分配与电阻成正比。

第四篇：14电阻的串联和并联教学设计

14.4 电阻的串联和并联 教学设计 【教学目标】 知识与技能：

1、通过实验和推导理解串联电路和并联电路的等效电阻和计算公式。

2、会利用串联、并联电路特点的知识，解答和计算简单的电路问题 过程与方法：

1．通过实验探究，经历从猜想与假设到实验验证的过程。

2．通过实验探究，使学生在实验中认识总电阻与原串联或并联的电阻之间的“等效替代”关系。

情感态度与价值观：

1、通过实验探究,使学生保持对科学的求知欲,培养学生实事求是的科学态度。

2、通过实验探究和理论推导，培养学生理论与实践相结合的思想。【教学重点】

串联和并联电路总电阻的计算公式及运用公式进行简单的计算。【教学难点】

用“等效替代”的观点分析串联和并联电路。【教学准备】

分组实验器材（每组学生电源１个、相同阻值的电阻６只、电流表１只、开关一只、导线若干）。

【教学方法】实验法、探究法、理论推导法、启导式教学法。【教学过程】（第一课时）电阻的串联

一、复习提问，导入新课

1、串联电路中电流有什么特点？

I_____I1_____I2

2、串联电路中电压有什么特点？

U__ __U1_____U2 那么，在串联电路中，电阻又有什么特点呢？

二、达标导学

（一）电阻的串联

1、实验探究 [提出问题]：

电阻串联后，其总电阻会增大还是减小？ [猜想与假设]：

教师充分收集学生的种种猜想与假设。问：你们的猜想是否正确呢？ [进行实验与收集证据]（学生进行分组实验）

（1）将一个定值电阻R接在右图的A、B之间，闭合开关、观察电流表的示数。

（2）将两个同样的定值电阻R串联起来，接在右图的A、B之间，闭合开关、观察电流表的示数。

（3）在A、B之间换上三个串联着的同样阻值的电阻R，合上开关前先预计一下电流表的示数会发生什么变化，再合上开关。看看自己的预测是否正确。（学生阅读“加油站”中的内容，教师再结合力学中的合力与分力的知识引导学生了解“等效替代”

法）

[分析论证]（学生结合实验现象，充分交流讨论，得出结论：）

串联电路的总电阻的阻值比任何一个分电阻的阻值都大（通过以上实验探究，让学生经历从猜想与假设到实验验证的过程，培养学生实事求是的科学态度和同学之间的协作意识）

[思考] 这个结论还能不能用前面所学过的知识来解释呢？（引导学生复习决定电阻大小的因素，然后分析，将电阻串联，相当于是增加了导体的长度，所以串联电路的总电阻的阻值比任何一个分电阻的阻值都大）

2、理论推导

（引导学生复习欧姆定律的内容及公式，然后引导学生进行理论推导）由欧姆定律可知：U1=IR1

U2=IR2

U=IR 串联电路中有：

U=U1+U2 所以

IR=IR1+IR2 所以

R=R1+R2

结论：

串联电路的总电阻等于各串联电阻之和

（通过实验探究和理论推导，培养学生理论与实践相结合的思想）

[提问] 上述结论是由两个电阻串联的电路推导出的，它适用于3个、4个、多个电阻串联的情况吗？

（同学们自己进行推导，然后得出结论：）当有n个电阻R1、R2、R3、„、Rn串联时，总电阻

R=R1+R2+R3+„+R n

[例1]：阻值为10Ω的R1与阻值为15Ω的R2串联后的总电阻是多少？若电源电压为5V,则流过R2的电流为多少？ 解：因为R1与R2串联

所以：串联后的总电阻为：R=R1+R2=10Ω+15Ω=25Ω

通过R2的电流为：I2= I1= I=U/R=5V/25Ω=0.2A [练1]：R1与R2串联后的总电阻是350欧，已知电阻R1 =170Ω，则电阻R2多少欧？若通过两电阻的电流是100mA？则两电阻两端的电压分别是多少？电源电压多大？（通过例1和练1训练学生运用串联电路的总电阻的计算公式进行简单的计算）

[提问] 当n个阻值均为R0的电阻串联时，其总电阻为多大呢？（学生运用所学知识自己进行推导，然后得出结论）R总 = nR0

三、小结

通过这节课的学习,你有哪些收获呢?(同学之间互相交流讨论,然后自己进行小结)【板书设计】

第十四章 探究电路

第四节 电阻的串联和并联（1课时）

1、串联电路的总电阻等于各串联电阻的阻值之和

公式：R总=R1+R2

2、推论：（1）串联电阻相当于增加了导体的长度,所以总电阻大于任何一个电阻，即R>R1、R>R2；

（2）当有n个电阻R1、R2、R3、„、Rn串联时，总电阻为

R=R1+R2+R3+„+R n（3）n个阻值均为R0的电阻串联后的总电阻为：R=nR0（4）串联电路中，各导体两端的电压与其电阻成正比，即： = [作业设计]（A）

1、电阻的串联相当于增加了导体的，所以总电阻要比任何一个电阻的阻值都。

2、R1=20Ω , R2=50Ω

将这两个电阻串联起来，其总电阻为

。如果把它们接在14伏的电源上，则电路中的电流为。

3、将5个阻值均为30Ω的电阻串联起来，其总电阻为

，若将它们串联在15V的电源上，则电路中的电流为。

（B）

1、如图所示，R1 = 5Ω，R2= 10Ω，U总=15V

求：I=?，U1 =?，U2 =?

2、电阻R1与R2串联后，连到10V的电源上，R1 = 30Ω，测得R1两端的电压是6V，求电路中的电流和的阻值。

3、一把电烙铁正常工作时的电阻是72欧，通过的电流是0.1A，问必须给它串联一个多大的电阻才能把它接到220V的电源上。

4、电阻R1与R2串联在电路中，已知R1：R2=3：2，则通过的电流之比I1：I2=_____________，电阻两端的电压之比U1：U2=_____________。（第二课时）电阻的并联

一、复习提问，导入新课

1、并联电路中电流有什么特点？

I_____I1_____I2

2、并联电路中电压有什么特点？

U__ __U1_____U2

3、串联电路中电阻有什么特点？（R=R1+R2+R3+„+R n ；

总电阻大于任何一个电阻；电阻的串联相当于增加了导体的长度）

[思考] 电阻的并联，相当于增加了什么？电阻并联后的总电阻是增大了还是减小了？（这样很自然地引出了这节课要探究的课题）

二、达标导学

我们先运用所学知识进行理论推导一下，看看大家的猜想是否正确。

1、理论推导

由欧姆定律可知：I=U/R

I1=U/R1

I2=U/R2 并联电路中有：

I=I1+I2

所以

U/R=U/R1+U/R2

所以

1/R=1/R1+1/R2

结论：

并联电路总电阻的倒数，等于各个并联电阻的倒数之和 分析：因为1/R>1/R1 所以R

同理可以得到R

我们能不能和串联电路一样，也用实验来探究一下呢？

2、实验探究

（参照探究串联电阻的思路和步骤进行实验探究）

[探究的问题]：

电阻并联后的总电阻是增大了还是减小了？。

[猜想与假设]：

有电阻的串联作为基础，同学们很容易猜 想到电阻并联后其总电阻会减小

[设计实验]

引导学生进行实验设计并画出实验电路 图，然后进行分组实验

[实验结论]

实验现象表明：

电阻并联后总电阻的阻值比任何 一个分电阻的阻值 都小。

（通过实验，使我们进一步认识到猜想

是正确的）

[思考] 当有n个电阻R1、R2、R3、„、Rn并联

时，其总电阻为多少？（学生自己进行推导，然后交流讨论得出结论）：

1/R=1/R1+1/R2+1/R3+…+1/R n

[思考] 如果是由n个阻值相同的电阻R0并联起来，其总电阻又为多少？

(学生动手进行推导然后得到)

R=R0/n

[例2]

用电器甲的电阻为20欧，用电器乙的电阻为80欧，将它们接在电压为16伏的电源上，求此并联电路的总电阻、总电流，以及通过甲、乙两个用电器的电流。

解：先根据题意画出电路

图，并将已知量和待求量标

在电路图上。

设：总电阻为R，总电流为 I。由 1/R=1/R1+1/R2可得 1/R=1/20+1/80，R=16Ω

根据欧姆定律总电流 I=U/R=16V/16Ω=1A

因为总电压与两用电器两端的电压相等，所以 I1=R/R1=16V/20Ω=0.8A，I2=U/R2=16V/80Ω=0.2A

[练2] R1与R2并联后的总电阻是2.4欧，已知电阻R1 =4Ω，则电阻R2的阻值为多少欧？若通过电阻R1的电流是100mA？则两电阻两端的电压是多少？电源电压多大？，三、小结

通过这节课的学习,你有哪些收获呢?(同学之间互相交流讨论,然后自己进行小结)

【板书设计】

第十四章 探究电路

第四节 电阻的串联和并联（2课时）

1、并联电路中电阻的规律：

并联电路的总电阻的倒数等于各并联电阻的倒数之和 公式：

推论：(1)并联电路的总电阻小于任何一个电阻，即R

(4)n个均为R0的导体并联后的总电阻为：R=R0/n(5)并联电路中，各导体两端的电流强度与其电阻成反比，即： =

或 I1R1 = I2R2

[作业设计]（A）

1、电阻的并联相当于增加了导体的，所以并联电路的总电阻比任何一个电阻都。

2、R1=20Ω, R2=30Ω将这两个电阻并联起来，其总电阻为,如果将它们接在24V的电源上,则电路中的总电流为。

3、将5个阻值均为30Ω的电阻并联起来，其总电阻为

，若将它们并联在15V的电源上，则电路中的电流为

。（B）

1、电灯L的电阻为24Ω，允许通过的电流为0.2A，要把它接入电流为1A的电路中，需______联一个多大的电阻R0？

2、电阻R1与R2并联后，连到10V的电源上，R1 = 30Ω，测得通过R2的电流是0.25A，求电路中的总电流和R2的阻值。

3、电阻R1与R2并联在电路中，已知R1：R2=3：2，则通过的电流之比 I1：I2=_____________，电阻两端的电压之比U1：U2=_____________。

4、将电阻R1与R2并联在电路中，R1 = 5Ω，R2= 7Ω，通过两电阻的电流之比I1 ：I2 =_________，两电阻的电压之比U1 ：U2 =_______

5、请同学们思考，运用所学知识，还有其他方法可以探究串联、并联电路电阻的规律吗？请设计实验。

本文来自沪科物理教学网，原文地址：http://www.xiexiebang.com

第五篇：电阻的串联和并联教案

一、电阻的串联

如果电路中有两个或两个以上电阻一个接一个地顺序相连，并且在这些电阻中通过同一电流，则这样的连接方式称为电阻的串联。

在电路中，电阻的连接形式是多种多样的，其中最简单和最常用的是串联与并联。

一、电阻的串联

如果电路中有两个或两个以上电阻一个接一个地顺序相连，并且在这些电阻中通过同一电流，则这样的连接方式称为电阻的串联。图1(a)所示为N个电阻串联的电路。

图1电阻的串联

N个电阻串联可用一个等效电阻R来代替，如图1(b)所示，等效的条件是在同一电压U的作用下电流I保持不变。等效电阻等于各个串联电阻之和，即

eq

(1)显然，等效电阻Req必大于任一个串联的电阻。串联电阻上的电压有如下分压公式

(2)可见，串联电阻上电压的分配与电阻成正比。式(2)称为分压公式。

电阻串联的应用很多。譬如在负载的额定电压低于电源电压的情况下，通常需要与负载串联一个电阻，以降落一部分电压。有时为了限制负载中通过过大的电流，也可以与负载串联一个限流电阻。如果需要调节电路中的电流时，一般也可以在电路中串联一个变阻器来进行调节。另外，改变串联电阻的大小可以得到不同的输出电压。

二、电阻的并联

如果电路中有两个或两个以上电阻连接在两个公共的结点之间，则这样的连接方式称为电阻的并联。在各个并联支路（电阻）上的电压为同一电压。图2(a)所示是N个电阻并联的电路。

图2电阻的并联

N个电阻并联也可用一个等效电阻R来代替，如图2(b)所示。等效电导等于并

eq联的各电导之和，即

(3)或

(4)电阻并联时各电阻中的电流为：

(5)可见，并联电阻上电流的分配与电导成正比，即与电阻成反比。当其中某个电阻较其他电阻大很多时，通过它的电流就较其他电阻上的电流小很多，因此，这个电阻的分流作用常可忽略不计。

一般负载都是并联运用的。负载并联运用时，它们处于同一电压之下，任何一个负载的工作情况基本上不受其他负载的影响。并联的负载电阻愈多（负载增加），则总电阻愈小，电路中总电流和总功率也就愈大。但是每个负载的电流和功率却没有变动（严格地讲，基本不变）。

三、电阻的串并联

电路中有电阻的串联，又有电阻的并联，这种连接方式称电阻的串并联。例1计算图示电路中各支路的电压和电流。

图3 解：通过分析电阻的串并联关系化简电路，求出等效电阻，再根据串联分压、并联分流的特点，求解支路电流和电压。