4 串联电路和并联电路.ppt

1、4 串联电路和并联电路,1.掌握串、并联电路的电流和电压特点及串、并联电路电阻的计算。 (重点) 2.知道常用的电压表和电流表都是由小量程的电流表G（表头）改装而成的。 3.理解表头改装成常用电压表和电流表的原理，会求分压电阻和分流电阻的阻值。,探究一：串联电路的构成,如图，把两只灯泡顺次连接在电路里，一只灯泡亮时另一只灯泡也亮。像这样把元件逐个顺次连接起来，所形成的电路称为串联电路。,S,如图：把两只灯泡并列地接在电路中。像这样把元件并列地连接起来的电路，称并联电路。,探究二：并联电路的构成,I0=I1=I2=I3,串联电路各处的电流相等,2.并联电路:,并联电路的总电流等于各支路电流之和,

2、一、电流特点,1.串联电路:,I0 = I1 + I2 + I3,讨论：如果有更多的导体串联或并联，结论如何？,U03=U01+U12+U23,结论:串联电路两端的总电压等于各部分电路,二、电压特点,1.串联电路:,U01=01,各点的电势与各点之间的电势差有什么关系?,U12=12,U23=23,比较电压关系,U03=03,电压之和,U=U14=U25=U36,并联电路的总电压与各支路的电压相等,2.并联电路:,比较0、1、2、3点的电势关系,比较4、5、6点的电势关系,比较电压关系,讨论：如果有更多的导体串联或并联，结论如何？,串联电路的总电阻等于各部分电路电阻之和,三、电阻特点,1.串联

3、电路:,讨论：多个电阻串联呢？,I = I1=I2,2.并联电路:,讨论：多个电阻并联呢？,并联电路总电阻的倒数等于各支路电阻的倒数之和,U=U1=U2,四、串、并联电路特点,1.串联电路,2.并联电路,串、并联电路总电阻的比较：,例1如图所示电路中,电阻R1、R2、R3的阻值相等,电池的电阻不计。那么开关K接通后流过R2的电流是K接通前的(),B,【解析】选B。设电池提供的电压为U，每个电阻的阻值为R。 K接通前，通过R2的电流 K接通后，通过R2的 电流,例2.由4个电阻连接成的混联电路如下图所示。 R18，R24，R36，R43。 (1)求a、d之间的总电阻 (2)如果把42V的电压加在

4、a、d两端，通过每 个电阻的电流是多少？,解析：(1)由图可知Rcd 2 故Rad84214 (2)由欧姆定律知I 3A， 此即通过R1、R2的电流。 设通过R3、R4的电流分别为I3、I4 则由并联电路电压相等，I3R3I4R4 即6I33I4而I3I43A。 解得I31AI42A,2. 三个主要参数,内阻:电流计内阻Rg,量程：满偏电流 Ig,满偏电压：,3.电路图符号：,五、电流计(表头),1.作用：,测量微小电流和电压,例3：电流表G的内阻为Rg10,满偏电流为Ig=3mA,要把它改装成量程为U=3V的伏特表,应该怎么办？,问题1：能让3V的电压全部加在表头吗？怎么办？,问题2：当被测

5、电压是3V时，指针应该指在哪里？表头两端加多大电压？其余电压加在哪里？,0,1,2,3,A,问题3：要串联的电阻上分担多少电压？需要多大的电阻分压？,问题4：改装后的电压表内阻RV是多大？,问题5：改装后的表盘需要做怎样的改变？,（1）在电流计原刻度的基础上乘以（ +R）即可；（2）满刻度处标改装后的量程，然后根据小格数按比例等分即可。（量程和精确度）,1.原理：串联分压,2.方法：串联电阻,3.再将表盘对应示数改装。,问题1：能让0.6A的电流全部通过表头吗？怎么办？,例4.有一个电流表G,内阻为Rg25,满偏电流为Ig=3mA,要把它改装成量程为I=0.6A的安培表,应该怎么办？,IR=0

6、.6A-0.003A=0.597A,问题2：并联的电阻上流过多少电流？需要多大的分流电阻？,问题3：改装后的安培表内阻RA是多大？,（1）在原电流表原刻度的基础上乘以（1+ ）即可；（2）满刻度处标改装后的量程，然后根据小格数按 比例等分即可。 （量程和精确度）,问题5：若要将电流表G改装成一个 量程为Ig的n倍的电流表A，需要 并联多大阻值的电阻？,问题4：改装后的表盘需要做怎样的改变？,1.原理：并联分流,2.方法：并联电阻,3.再将表盘对应示数改装。,例3如图是一个电流表、电压表两用电表的电路,电流表G的量 程是100A,内阻是1 000,电阻R1=0.1,R2=99 000。当 双刀双

7、掷开关接到a、b上时,可作为表,其量程是 ;当双刀双掷开关接到c、d上时,可作为表, 其量程是。,【解析】当开关接到a、b上时,电路转换成图甲所示的电路,可作为电流表,此时(I-Ig)R1=IgRg。,电流表量程为 当开关接到c、d上时,电路变成图乙所示的电路,可作为电压表, 此时电压表量程为U=Ig(Rg+R2)=0.000 1(1 000+99 000)V =10V。 答案：电流1A电压10V,变式训练：用两只完全相同的电流表,分别改装成一只量程更大的电流表和一只电压表,将它们串联起来接入电路中,如图所示,此时( ) A.两只电表的指针偏转角相同 B.两只电表的指针都不偏转 C.电流表指针

8、的偏转角小于电压表指针的偏转角 D.电流表指针的偏转角大于电压表指针的偏转角,C,相等,和,和,等于,等于,等于,R2,R1,R3,II1I2I3,II1I2I3,UU1U2U3,U U1U2U3,RR1R2R3,内部电路,分压,分流,RvRgR,请同学们观察上面的两幅图。当两幅图中的一个灯泡的灯丝烧断时，另一只灯泡能否正常工作？,如图是我们做实验时常用的电流表。当我们测量同一电流时，不同的量程对应的指针偏角一样吗？,六、限流和分压电路的选取,1.限流式,图中变阻器起限流作用，求待测电阻Rx的电压可调范围,限流式电路的特点:,（1）电压不能从零开始调节,调节范围较小，但电路结构较为简单。,（2

9、）电能损耗较小。,2.分压式,图中变阻器起分压作用， 求待测电阻Rx的电压可调范围,分压式电路的特点:,（1）电压可以从零开始调节到电源电动势,调节范围较大， 但电路结构较为复杂。,（2）电能损耗较大。,限流式,分压式,可调范围,变阻器,电能损耗,较大阻值,较小阻值,较小,较大,R10Rx，应选择限流式电路,R10Rx，应选择分压式电路,若实验要求电压从零开始变化，应选择分压式电路,如无此要求，则,七、电阻的测量（伏安法 ）,用电压表测出电阻两端的电压U，用电流表测出通过电阻的电流I，利用部分电路欧姆定律可以算出电阻的阻值,1.伏安法测电阻的两种电路,因为电流表、电压表分别有分压、分流作用,所

10、以两种方法测量电阻都有误差,电流表接在电压表两接线柱外侧，通常叫“外接法”,电流表接在电压表两接线柱内侧，通常叫“内接法”,2.伏安法测电阻的误差分析,（1）电流表外接法,电压表示数,电流表示数,测量值偏小，适于测量小阻值电阻。,说明：误差来源于电压表的分流，分流越小，误差越小。所以该电路适合测量小阻值电阻，即,（2）电流表内接法,电压表示数,电流表示数,测量值偏大,适于测量大阻值电阻。,说明：误差来源于电流表的分压，分压越少，误差越小。所以该电路适合测量大阻值电阻，即,外接法,内接法,误差来源,测量结果,适用条件,电压表的分流,电流表的分压,R真R测,R真R测,RRA,RRV,电流表内、外接

11、法比较,3.伏安法测电阻的电路选择,当,时，选用电流表内接法。,时，选用电流表外接法。,当,用外接法。,即,用内接法。,若已知待测电阻的大约值，电流表的内阻和电压表的内阻，则,例5.用伏安法测量某电阻Rx的阻值,现有实验器材如下: A.待测电阻Rx：范围在5 8 ，额定功率1W B.电流表A1：量程0 0.6 A（内阻0.2 ） C.电流表A2：量程0 3 A（内阻0.05 ） D.电压表V1：量程0 3 V（内阻3 k）,E.电压表V2：量程015 V（内阻15） F.滑动变阻器R：0100 G.蓄电池：电动势12 V H.导线，开关。 为了较准确地测量，并保证器材安全，电流表应选 ，电压表

12、应选 ，并画出电路图。,由 Rx知，应选外接法,先确定测量电路,额定电流Im= 0.45A，应选电流表A1,额定电压Um= 2.8V，应选电压表V1,由R=10010Rx知，应选择限流式电路,再确定控制电路,其电路图如图所示。,【解析】,1.在如图所示的电路中，通过电阻R1的电流I1是（ ）,来源:学+科+网Z+X+X+K AB C D,BC,2.有四盏灯，接入如图所示的电路中, 1和2的电 阻均为484,3和4的电阻均为1 210, 把电路接 通后,四盏灯的电流之比I1:I2:I3:I4= 。,7:5:2:7,4.一个未知电阻,无法估计其电阻值,某同学用伏安法测 量此电阻,用如图甲、乙两种电路各测一次,用甲图所测 数据为3.0 V、3.0 mA,用乙图测得的数据