串聯(lián)電路和并聯(lián)電路課件(人教版選修3-1).ppt

第二章 恒定電流 第四節(jié) 串聯(lián)電路和并聯(lián)電路,人教版選修3-1,1串聯(lián)電路各處的電流_，并聯(lián)電路的總電流等 于_ 2串聯(lián)電路兩端的總電壓等于_，并聯(lián)電路的總電 壓與各支路電壓_ 3串聯(lián)電路的總電阻等于_，并聯(lián)電路總電阻的倒 數(shù)_ 4小量程的電流表G要改裝成量程較大的電壓表時 需_聯(lián)一個電阻，要改裝成量程較大的電流表時 需_聯(lián)一個電阻 電流表G的電阻Rg叫電流表的_，指針偏轉(zhuǎn)到最大 刻度時的電流Ig叫做_，此時加在它兩端的電壓 Ug叫做_由歐姆定律可知Ug_.,課前導(dǎo)讀,答案： 1相等 各支路電流之和 2各部分電路電壓之和 相等 3各部分電路電阻之和 等于各支路電阻的倒數(shù)之和 4串 并 內(nèi)阻 滿偏電流 滿偏電壓 IgRg,知識解惑,3串聯(lián)和并聯(lián)的總電阻是串聯(lián)和并聯(lián)的等效電阻，電阻R的 作用效果與R1、R2串聯(lián)使用或并聯(lián)使用時對電路的效果相同， 即在相同的電壓下，有相同的電流，若時間再相等，應(yīng)產(chǎn)生相 同的熱量 關(guān)于電阻并聯(lián)的總電阻的公式，應(yīng)注意以下幾個方面： (1)幾個相同的電阻并聯(lián)，總電阻為一個電阻的幾分之一； (2)若幾個不同的電阻并聯(lián)，總電阻小于其中最小的一個電阻； (3)當(dāng)一個很大的電阻與一個很小的電阻并聯(lián)時，總電阻接近于 小電阻； (4)若并聯(lián)的支路增多時，總電阻將減??； (5)若某一支路的電阻增大，則總電阻也隨之增大,例1 電阻R1的阻值為6 ，與電阻R2并聯(lián)后接入電路中，通過它們的電流之比I1I223，則R2的阻值和總電阻的阻值分別是( ) A4 2.4 B4 3.6 C9 3.6 D9 4.5 ,答案：A,變式遷移,解析：連接后的等效電路如下圖所示,(1)由于4個電阻的對稱性，A和B兩點的電勢應(yīng)該相等，因 此，用一根導(dǎo)線把A和B兩點連接起來，沒有電流通過這根導(dǎo) 線，仍然可以用題目中圖來分析電路 (2)通過每個電阻的電流不發(fā)生變化，均可用U/2R表示，其中 U表示電源兩端的電壓，不考慮線路電阻，以下同 (3)從電池流出的電流不發(fā)生變化，均可用U/R表示 (4)每個電阻兩端的電壓不發(fā)生變化，均可用U/2表示,二、電表的改裝 1小量程電流表G(表頭) (1)主要部分：永久磁鐵和可轉(zhuǎn)動的線圈 (2)工作原理：通電后，線圈在磁場力的作用下帶動指針偏轉(zhuǎn)， 指針的偏角與通過指針的電流成正比 (3)表頭三個主要參數(shù)： 內(nèi)阻Rg：小量程電流表G的電阻 滿偏電流Ig：小量程電流表G指針偏轉(zhuǎn)到最大刻度時的電流 滿偏電壓Ug：小量程電流表G通過滿偏電流時，加在它兩端 的電壓由歐姆定律可知：UgIgRg.,2電流表G改裝成電壓表,電流表改裝成電壓表的原理：將電流表的示數(shù)根據(jù)歐姆定律 UgIgRg換算成電壓值，可直接用于測電壓，只是量程Ug 很小如果給小量程電流表串聯(lián)一個分壓電阻，就可以用來 量度較大的電壓因此電壓表就是一個串聯(lián)了分壓電阻的電 流表，如右圖所示,3電流表G改裝成大量程電流表,(1)電流表改裝的原理：給小量程電流表并聯(lián)一個分流電阻， 就可以用來量度較大的電流，即擴大了電流表的量程，如右 圖所示 (2)分流電阻的計算：,4理想電壓表和理想電流表 由改裝后電壓表的分壓電阻R(n1)Rg，可知電壓表量程越大， 其分壓電阻越大，電壓表內(nèi)阻RV越大通常不做特別說明，都,知，電流表的量程越大，其分流電阻越小，電流表的內(nèi)阻越 小通常不做特別說明，都認(rèn)為電流表的內(nèi)阻為零這就是 我們通常所講的理想電壓表和理想電流表畫等效電路時， 把電流表視為短路，而把電壓表視為斷路,如右圖所示為一雙量程電壓表的示意圖，已知電流表G的 量程為0100 A，內(nèi)阻為600 ，則圖中串聯(lián)的分壓電 阻R1_，R2_.,答案：4.94104 105,例2,變式遷移,2一個電流表的電阻RA為0.18 ，最大量程為10 A，刻度 盤分為100個刻度現(xiàn)將其最大量程擴大為100 A， 需_聯(lián)一個_的電阻，此時刻度盤 每個刻度表示_A；新的電流表的內(nèi)阻為_.,答案：并 0.02 1 0.018,三、滑動變阻器的兩種接法 1滑動變阻器的兩種接法,(1)限流電路如右圖所示，其中滑動變阻器的作用是用來控 制電路中的電流移動滑動變阻器的滑動片P可以改變連入 電路中的阻值，從而控制負(fù)載R中的電流大小右圖中滑動 觸頭滑至B端時，連入電路中的電阻值為最大值，此時電流 最小，因此，在一些具體電路中，在閉合電鍵前，應(yīng)使P移至 B端,(2),分壓電路如右圖所示，其中滑動變阻器的作用是來調(diào)節(jié)負(fù) 載R上的電壓由電路分析可知，連接方式為AP間的電阻 與R并聯(lián)，然后與PB間的電阻串聯(lián)，因此當(dāng)滑動觸頭由A向 B移動時，加在R上的電壓漸漸增大，所以，在一些具體電 路中，在閉合電鍵之前，應(yīng)使P移至A端，此時R上的電壓為零,2兩種接法的選擇 通常變阻器以限流接法為主，但在下列三種情況下，必須選 擇分壓連接方式 (1)題目所提供的實驗儀器最大允許電流、電壓不夠 (2)變阻器電阻遠(yuǎn)小于被測電阻或電路中串聯(lián)的其他電阻阻值 在變阻器電阻遠(yuǎn)小于被測電阻時，采用限流式接法，即使變阻 器從一端滑至另一端，電路中電流變化仍極小，此時應(yīng)用分壓 接法 (3)要求回路中某部分電路的電壓從零開始可連續(xù)變化，應(yīng)采用 分壓接法,注意：限流式接法電壓調(diào)節(jié)范圍較小，而分壓式接法電壓調(diào) 節(jié)范圍較大 滑動變阻器接入電路時，金屬桿的兩個端點不能同時接入電 路，否則電流由金屬桿流過而短路 在限流電路中，一般變阻器上、下各有一個接線柱接入電 路；分壓電路中變阻器上電阻絲兩端的接線柱同時接入電路， 而金屬桿兩端的接線柱只能有一個接入電路,滑動變阻器的限流接法，如右圖所示，試討論R上的電 流和電壓的調(diào)節(jié)范圍,例3,變式遷移,3.,滑動變阻器的分壓接法，如右圖所示，試分析R上的電流 和電壓調(diào)節(jié)范圍,2電流表內(nèi)接法,如右圖所示即為電流表的內(nèi)接法，設(shè)電壓表和電流表的內(nèi)阻分 別為RV和RA. (1)R測RARxRx，測量值大于真實值 (2)因為電流表內(nèi)阻的分壓作用引起系統(tǒng)誤差，要減小系統(tǒng)誤 差，應(yīng)滿足RxRA.,3電流表外接法,(2)因為電壓表內(nèi)阻的分流作用引起系統(tǒng)誤差，要減小系統(tǒng)誤 差應(yīng)滿足RxRV. 4伏安法測電阻時，電表的接法要視待測電阻Rx與RA和RV的 阻值關(guān)系來定一般地說，當(dāng)RxRA時，應(yīng)采取內(nèi)接法；當(dāng) RxRV，應(yīng)采取外接法對用伏安法測電阻電路的選擇及誤 差可總結(jié)為：“大內(nèi)偏大，小外偏小”即大電阻采取內(nèi)接法， 比真實值偏大，小電阻采取外接法，比真實值偏小J,例4 下圖畫出了用電壓表、電流表測量導(dǎo)體電阻的兩種電路圖 圖中電壓表的內(nèi)阻為1 k，電流表內(nèi)阻為0.1 ，被測導(dǎo) 體R的真實電阻為87.4 .測量時，把電壓表讀數(shù)和電流表 讀數(shù)的比值作為電阻的測量值,如果不考慮實驗操作中的偶然誤差，按甲、乙兩種電路進(jìn)行 實驗，得到的電阻測量值各是什么？你能從中得到什么結(jié)論？,在乙電路中，流過電阻R的電流是準(zhǔn)確的，但電壓表的讀數(shù)大 于R兩端的電壓，測量值實際上是R與RA的和 R測RRA87.4 0.1 87.5 . 由于電壓表和電流表內(nèi)阻的影響，使兩種接法中均存在系統(tǒng)誤 差，甲圖中測量值小于真實值，乙圖中測量值大于真實值，但 相比較而言，乙圖接法的測量誤差較小,變式遷移,4用經(jīng)過校準(zhǔn)的三只不同量程的電壓表分別測量如右圖電路 中R2兩端的電壓，測得的結(jié)果分別為4.1 V、4.3 V、4.8 V，三 個測量值中最接近R2兩端實際電壓的應(yīng)是( ) A4.8 V B4.3 V C4.1 V D4.1 V和4.8 V之間中的某一值,解析：由題意可知，本題中必須考慮電壓表的內(nèi)阻，電壓 表的示數(shù)實際上是該電壓表內(nèi)阻與R2并聯(lián)之后的電阻兩端 的電壓，由并聯(lián)電阻的特點可知，這個電阻的阻值小于并 聯(lián)前其中任何一個電阻的阻值，所以三次測量示數(shù)的最大 值最接近R2兩端的實際電壓，本題選項A正確,答案：A,基礎(chǔ)鞏固,1下列說法正確的是( ) A一個電阻R和一根電阻為零的理想導(dǎo)線并聯(lián)，總電阻為零 B并聯(lián)電路的總電阻一定小于并聯(lián)支路中最小的電阻 C在并聯(lián)電路中，任意支路電阻增大或減小時，總電阻將隨之增大或減小 D電阻R和阻值無窮大的電阻并聯(lián)，總電阻為無窮大,知能演練,答案：ABC,2將分壓電阻串聯(lián)在電流表上，改裝成電壓表，下列說法中正確的是( ) A接上分壓電阻后，增大了原電流表的滿偏電壓 B接上分壓電阻后，電壓按一定比例分別降在電流表和分壓電阻上，電流表的滿偏電壓不變 C如分壓電阻是表頭內(nèi)阻的n倍，則電壓表量程擴大到n倍 D通電時，電流表和分壓電阻通過的電流一定相等,解析：本題考查的是電流表的改裝問題電流表改裝成電壓表后，電壓按一定比例分別降在電流表和分壓電阻上，電流表的滿偏電壓并不改變，并且電流表和分壓電阻是串聯(lián)關(guān)系，通過的電流一定相等，故A錯，B、D正確如分壓電阻是表頭內(nèi)阻的n倍，則電壓表量程擴大到(n1)倍，故C錯,答案：BD,能力提升,7