高中物理 第二章 第4节 串联电路和并联电路课件 新人教版选修31.ppt

名师课堂 一点通 第二章恒定电流 新知预习 巧设计 要点一 要点二 第4节串联电路和并联电路 创新演练 大冲关 随堂检测归纳小结 课下作业综合提升 要点三 1 掌握串 并联电路的电流关系和电压关系 2 理解并能推导串 并联电路的电阻关系 3 理解电流表 电压表改装原理且能进行计算 读教材 填要点 1 串 并联电路的特点 相等 i i1 i2 in 电流之和 i i1 i2 in 电压之和 相等 u u1 u2 un u u1 u2 un 之和 r r1 r2 rn 倒数之和 关键一点 串联电阻个数增多 总电阻增大 并联电阻个数增多 总电阻将减少 2 电压表和电流表 1 小量程电流表 表头 主要部分 永久磁铁和可转动线圈 2 改装原理 电压表改装 将表头串联一个电阻 如图2 4 1甲所示 电流表扩大量程 将表头并联一个电阻 如图2 4 1乙所示 图2 4 1 关键一点 电压表改装是利用了串联电路分压特点 而电流表量程的扩大是利用了并联电路分流的特点 试身手 夯基础 1 有r1 r2两个电阻 阻值分别为30 90 串联后接入某电路中 总电阻为 通过两个电阻的电流之比为 两个电阻两端的电压之比为 解析 串联电路中总电阻等于各部分电阻之和 故r r1 r2 120 串联电路中各电阻通过的电流相等 i1 i2 1 1 电压与电阻成正比 u1 u2 r1 r2 1 3 答案 1201 11 3 2 三个电阻的阻值之比为r1 r2 r3 1 2 5 并联后接入电路 则通过三个电路的电流之比为 答案 10 5 2 3 如图2 4 2是某一电流表g的刻度盘 使用时指针指着某一刻度 表示通过 为某一数值 而且也意味着表头的两接线柱之间具有 因此 电流表g实际上也是一个小量程的 图2 4 2 答案 电流表的电流一定大小的电压电压表 4 将一块内阻为600 满偏电流为5ma的电流表g改装成量程为6v的电压表 应该串联的电阻值为 解析 电流表两端满偏电压ug igrr 5 10 3 600 3v 量程扩大两倍 电压表的内阻为原来的两倍 则应串联的电阻值为600 答案 600 5 当r1 r2时 若r1和r2串联 则总电阻r总 r1 若r1和r2并联则总电阻r总 r2 2 关于电压和电流的分配 1 串联电路中各电阻两端的电压跟它的阻值成正比 2 并联电路中通过各支路电阻的电流跟它们的阻值成反比 名师点睛 1 计算时 要分清电路串 并联关系 识别电路串 并联的依据是串联电路中各处电流相等 并联电路中两端电压相等 2 电阻串联起分压作用 并联起分流作用 1 如图2 4 3所示电路 r1 2 r2 3 r3 4 1 如果已知流过电阻r1的电流i1 3a 则干路电流多大 2 如果已知干路电流i 3a 则流过每个电阻的电流多大 图2 4 3 审题指导 根据并联的规律进行分析 1 干路中的电流等于流过三个电阻中的电流之和 2 r1 r2 r3三个电阻两端的电压相等 3 根据干路电流和总电阻可求出a b间电压 答案 1 6 5a 2 1 38a0 92a0 69a 在解答第 1 问时 有的同学可能想到用并联电路中电流与电阻的反比关系 i1r2 i2r2 i3r3来求解 这样也是可行的 但一定注意不能将上式错误的写成i1 i2 i3 r3 r2 r1 名师点睛 1 无论表头g改装成电压表还是电流表 它的三个特征量ug ig rg是不变的 即通过表头的最大电流ig并不改变 2 电表改装的问题实际上是串 并联电路中电流 电压的计算问题 只要把表头g看成一个电阻rg即可 切记通过表头的满偏电流ig是不变的 2 已知电流表的内阻rg 120 满偏电流ig 3ma 要把它改装成量程是6v的电压表 应串联多大的电阻 要把它改装成量程是3a的电流表 应并联多大的电阻 思路点拨 电压表是由一只电流计跟一只定值电阻串联而成 串联的电阻起分压作用 改装后的电压表量程不同是因为串联的电阻不同 电流表是由一只电流计跟一只定值电阻并联而成 并联的电阻起分流的作用 并联不同阻值的电阻改装后的量程不同 答案 1880 0 12 改装后的电压表的表盘上显示的是表头和分压电阻两端的总电压 改装后的电流表表盘上显示的是通过表头和分流电阻的总电流 1 两种接法及对比 2 方法选择通常滑动变阻器以限流式为主 但遇到下述三种情况时必须采用分压式 1 当待测电阻远大于滑动变阻器的最大电阻 且实验要求的电压变化范围较大 或要求测量多组数据 时 必须选用分压电路 2 若采用限流接法 电路中实际电压 或电流 的最小值仍超过负载电阻或电表的额定值时 只能采用分压接法 3 要求回路中某部分电路的电流或电压实现从零开始连续调节时 如测定导体的伏安特性 校对改装后的电表等 即大范围内测量时 必须采用分压接法 名师点睛 1 限流式接法电压调节范围较小 而分压式接法电压调节范围较大 2 滑动变阻器接入电路时 金属杆的两个端点不能同时接入电路 3 在限流电路中 一般变阻器上 下各有一个接线柱接入电路 分压电路中变阻器上电阻丝两端的接线柱同时接入电路 而金属杆两端的接线柱只能有一个接入电路 3 在如图2 4 4所示的电路中 滑动变阻器的最大值为r0 负载为rl 电路两端所加的电压为u0保持不变 图2 4 4 1 开关s断开 变阻器触头移动时 电阻rl两端的电压ul变化范围是多少 2 开关s闭合 变阻器触头移动时 电阻rl两端的电压ul变化范围是多少 审题指导 解答本题应注意以下两点 1 先确认变阻器的连接方式 2 根据串 并联电路规律分析问题 2 开关s闭合 变阻器触头在变阻器下端时 电阻rl被短路 其两端电压为零 触头在变阻器上端时 电阻rl与变阻器并联 其两端电压为u0 所以电阻rl两端的电压变化范围是0 ul u0 答案 见解析 在伏安法测电阻以及描绘小灯泡的伏安特性曲线时 必须要考虑安培表的内外接法和滑动变阻器的分压和限流式接法 这两点也是高考经常考查的内容 图2 4 5 1 对应要点一 如图2 4 5所示的电路中 各个电阻的阻值均相同 如果a b两端所加电压是6v 则c d两端的电压是 a 6vb 3vc 2vd 1v 答案 c 2 对应要点二 如图2 4 6所示 有一个表头g 满偏电流ig 500ma 内阻rg 200 用它改装为有1a和10a两种量程的电流表 求r1 r2的阻值各为多大 图2 4 6 代入ig i1 rg的数值 可得r1 r2 200 当公共端与 10a 端接入电路时 电阻r2与表头内阻rg串联 再与电阻r1并联 由并联电路的特点可得ig rg r2 i2 ig r1代入ig i2 rg的