高中物理 第2章 恒定電流 2.4 串聯(lián)電路和并聯(lián)電路課件 新人教選修31

1、2021/8/11 星期三1第二章 恒定電流第四節(jié)串聯(lián)電路和并聯(lián)電路2021/8/11 星期三2教學目標 （一）知識與技能1、了解串聯(lián)和并聯(lián)電路的連接方式，掌握串并聯(lián)電路的電流和電壓特點。2、掌握電組的串并聯(lián)的計算。3、知道常用的電壓表和電流表都是由小量程的電流表G（表頭）改裝而成的。4、了解電流表（表頭）的原理，知道什么是滿偏電流和滿偏電壓。5、理解表頭改裝成常用電壓表和電流表的原理，會求分壓電阻和分流電阻的阻值。（二）過程與方法知道常用的電壓表和電流表都是由小量程的電流表改裝而成的。通過分壓電阻和分流電阻阻值的計算，培養(yǎng)學生應(yīng)用所學物理知識解決實際問題的能力。2021/8/11 星期三3（

2、三）情感、態(tài)度與價值觀通過本節(jié)課的教學活動，要培養(yǎng)學生的應(yīng)用意識，引導學生關(guān)心實際問題，有志于把所學物理知識應(yīng)用到實際中去。教學重點熟練掌握串并聯(lián)電路的特點；電組的串并聯(lián)的計算。教學難點表頭G改裝成大量程電壓表V和電流表A的原理，并會計算分壓電阻和分流電阻。教學方法 自學引導、講授法教學用具投影片、多媒體輔助教學設(shè)備2021/8/11 星期三4一、認識電路1.什么是電路的串聯(lián)?把幾個導體元件依次首尾相連的方式把幾個元件的一端連在一起另一端也連在一起,然后把兩端接入電路的方式2.什么是電路的并聯(lián)?2021/8/11 星期三5I0 = I1 = I2 = I3串聯(lián)電路各處的電流相同2.并聯(lián)電路:并

3、聯(lián)電路的總電流等于各支路的電流之和二、電流特點01231.串聯(lián)電路:I0 = I1 + I2 + I3+01232021/8/11 星期三6U=U1+U2+U3三、電壓特點串聯(lián)電路兩端的總電壓等于各部分電路電壓之和2.并聯(lián)電路:1.串聯(lián)電路:U=U1=U2=U3并聯(lián)電路的總電壓與各支路的電壓相等UR1R2R3UU1U2U30123R1R2R3102021/8/11 星期三7串聯(lián)電路的總電阻等于各部分電路電阻之和三、電阻特點1.串聯(lián)電路:討論：多個電阻串聯(lián)呢？R1R2UU1U2I2021/8/11 星期三81.串聯(lián)電路:2.并聯(lián)電路:UR2R1II1I2討論：多個電阻并聯(lián)呢？并聯(lián)電路的總電阻的倒

4、數(shù)等于各支路電阻的倒數(shù)之和三、電阻特點串聯(lián)電路的總電阻等于各部分電路電阻之和2021/8/11 星期三91.串聯(lián)電路:2.并聯(lián)電路:討論：n個相同電阻(R1)串聯(lián)或并聯(lián),其總電阻R=？不同阻值的電阻串聯(lián),總電阻與其中最大電阻有何關(guān)系? 不同阻值的電阻并聯(lián),總電阻與其中最小電阻有何關(guān)系?并聯(lián)電路中,某一電阻增大,總電阻如何變?混聯(lián)電路中,某一電阻增大,總電阻如何變？R1和R2并聯(lián)后R=？(若R1遠大于R2，R=？)三、電阻特點2021/8/11 星期三10四、串并聯(lián)電路特點1.串聯(lián)電路2.并聯(lián)電路2021/8/11 星期三11如圖所示電路,當ab兩端接入100V電壓時,cd兩端為20V,當cd兩

5、端接入100V電壓時,ab兩端電壓為50V,則R1:R2:R3為( )A.4:2:1B.2:1:1C.3:2:1D.以上都不對R1R1R2R3R3abcdAR2R3R3abcdR1R1R2abcd100V20V40V40V100V50V25V25V2021/8/11 星期三12如圖所示電路中, R1=20, R2=40, R3=60, R4=20, R5=40,則下列說法正確的是 ( )A.若UAB=140V,C、D端開路,則UCD=84VB.若UAB=140V,C、D端開路,則UCD=140VC.若UCD=104V,A、B端短路,則通過R1的電流為0.6AD.若UCD=104V,A、B端短路

6、,則通過R3的電流為0.4AR1R4R3R2R5ABCDACDR1R4R3R2R5ABCD2021/8/11 星期三13有四盞燈，接入如圖的電路中, 1和2的電阻均為484,3和4的電阻均為1210, 把電路接通后,四盞燈的電流之比I1:I2:I3:I4= .L1UL2L3L47:5:2:72021/8/11 星期三142. 三個主要參數(shù)內(nèi)阻:電流計內(nèi)阻Rg量程：滿偏電流 Ig滿偏電壓Ug3.電路圖符號：G五、電流計(表頭)1、作用：測量微小電流和電壓0123mA2021/8/11 星期三15六、電壓表 例1:有一個電流表G，內(nèi)阻Rg=30，滿偏電流Ig=1mA。要把它改裝為量程為03V的電壓

7、表，要串聯(lián)多大的電阻？改裝后的電壓表內(nèi)阻多大？IgRgRVU在表頭串聯(lián)一個阻值較大的電阻R串=2.97X103 Rv=3.0KUgURU2021/8/11 星期三16六、電壓表IgRgRVU在表頭串聯(lián)一個阻值較大的電阻UgURU2021/8/11 星期三17 例2.有一個電流表G，內(nèi)阻Rg=30，滿偏電流Ig=1mA。要把把它改裝為量程為00.6A的電流表，要并聯(lián)多大的電阻？改裝后的電流表內(nèi)阻多大？UIRgIgIRRAUI七、電流表在表頭上并聯(lián)一個阻值較小的電阻R并=0.050 RA=0.0502021/8/11 星期三18UIRgIgIRRAUI七、電流表在表頭上并聯(lián)一個阻值較小的電阻202

8、1/8/11 星期三191）若要將電流表G改裝成一個量程為Ug的n倍的電壓表V，需要串聯(lián)電阻的阻值為2）若要將電流表G改裝成一個量程為Ig的n倍的電流表A，需要并聯(lián)的電阻的阻值為小 結(jié)2021/8/11 星期三20 八、電流表和電壓表的讀數(shù)讀數(shù)時應(yīng)使視線垂直于刻度表面，并要估讀. 具體估讀方法如下：(1) 量程為3 V和3 A的電壓表和電流表，其最小分度為0.1 V和0.1 A, 讀數(shù)要估讀到最小分度的十分之一. (2) 量程為0.6 A的電流表，其最小分度為0.02 A, 讀數(shù)要估讀到最小分度的，即不足半格的略去，超過半格的要按半格讀出，因此最后讀數(shù)如果以安培為單位，小數(shù)點后面有兩位，尾數(shù)可

9、能為0、1、2、3(3) 量程為15 V的電壓表，其最小分度為0.5 V, 讀數(shù)要估讀到最小分度的，因此最后讀數(shù)如果以伏特為單位，小數(shù)點后面只有一位，尾數(shù)為0、1、2、3、4 2021/8/11 星期三21一平行板電容器C,極板是水平放置的,它和三個可變電阻及電源連接成如圖所示的電路,今有一質(zhì)量為m的帶電液滴懸浮在兩極板之間靜止不動,要想使液滴上升可采用的辦法是( )A.增大R1B.增大R2C.增大R3D.減小R2R1R2R3CCD2021/8/11 星期三22如圖所示是將滑動變阻器作為分壓器用的電路,A、B為分壓器的滑片放在變阻器的中央,下列判斷哪些正確( )A.空載時輸出電壓為UAB=UC

10、D/2B.當接上負載R時,輸出電壓UABUCD/2C.負載R越大,UAB越接近UCD/2D.負載R越小,UAB越接近UCD/2CAPBDABCCAPBDCAPBDR/2R/22021/8/11 星期三23九、限流和分壓電路的選取 1.限流式 EsRABPRx圖中變阻器起限流作用，求待測電阻Rx的電壓可調(diào)范圍 限流式電路的特點:1.電壓不能從零開始調(diào)節(jié),調(diào)節(jié)范圍較小. 但電路結(jié)構(gòu)較為簡單.2.電能損耗較小.2021/8/11 星期三242.分壓式 圖中變阻器起分壓作用，求待測電阻Rx的電壓可調(diào)范圍分壓式電路的特點:1.電壓可以從零開始調(diào)節(jié)到電源電動勢,調(diào)節(jié)范圍較大. 但電路結(jié)構(gòu)較為復雜.2.電能

11、損耗較大.EsPRxRAB九、限流和分壓電路的選取 2021/8/11 星期三25限流式 分壓式 可調(diào)范圍變阻器電能損耗九、限流和分壓電路的選取 較大阻值較小阻值較小較大R10Rx，應(yīng)選擇限流式電路R10Rx，應(yīng)選擇分壓式電路若實驗要求電壓從零開始變化，應(yīng)選擇分壓式電路如無此要求，即2021/8/11 星期三26有一滿偏電流Ig=5mA,內(nèi)阻Rg=400的電流表G,若把它改裝成量程為10V的電壓表,應(yīng) 一個 的分壓電阻,該電壓表的內(nèi)阻為 ;若把它改裝成量程為3A的電流表,應(yīng) 聯(lián)一個 的分流電阻,該電流表的內(nèi)阻為 串并160020000.6680.6672021/8/11 星期三27一量程為10

12、0A的電流表,內(nèi)阻為100,表盤刻度均勻,現(xiàn)串聯(lián)一個9900 的電阻將它改裝成電壓表,則該電壓表的量程是 V,用它來測量電壓時,表盤指針位置如圖所示,此時電壓表的讀數(shù)大小為 V10.805010010.52021/8/11 星期三28十、電阻的測量 用電壓表測出電阻兩端的電壓U，用電流表測出通過電阻的電流I，利用部分電路歐姆定律可以算出電阻的阻值R， 伏安法 2021/8/11 星期三29伏安法測電阻的兩種電路 電流表接在電壓表兩接線柱外側(cè)，通常叫“外接法” 電流表接在電壓表兩接線柱內(nèi)側(cè)，通常叫“內(nèi)接法” AVRAVR 因為電流表、電壓表分別有分壓、分流作用,因此兩種方法測量電阻都有誤差十、電

13、阻的測量 2021/8/11 星期三30伏安法測電阻的誤差分析 電流表外接法 電壓表示數(shù)電流表示數(shù)測量值偏小，適于測量小阻值電阻 .說明：誤差來源于電壓表的分流，分流越小，誤差越小所以該電路適合測量小電阻，即十、電阻的測量 2021/8/11 星期三32電阻的測量 外接法 內(nèi)接法 誤差來源 測量結(jié)果 測量條件 伏特表的分流 電流表的分壓 R真R測 R真R測 RRA RRV 伏安法測電阻2021/8/11 星期三33伏安法測電阻電路選擇 若已知待測電阻的大約值，電流表的內(nèi)阻和電壓表的內(nèi)阻，則當時，選用電流表內(nèi)接法時，選用電流表外接法當十、電阻的測量 用外接法即用內(nèi)接法2021/8/11 星期三3

14、4用伏安法測量某電阻Rx的阻值,現(xiàn)有實驗器材如下:A.待測電阻Rx：范圍在58，額定功率1WB.電流表A1：量程00.6A（內(nèi)阻0.2）C.電流表A2：量程03A（內(nèi)阻0.05）D.電壓表V1：量程00.6A（內(nèi)阻3K）E.電流表V1：量程00.6A（內(nèi)阻15）F.滑動變阻器R：0100G.蓄電池：電動勢12VH.導線，電鍵.為了較準確的測量，并保證器材安全，電流表應(yīng)選 ，電壓表應(yīng)選 ，并畫出電路圖。2021/8/11 星期三35由 Rx知，應(yīng)選外接法先確定測量電路額定電流Im= 0.45A，應(yīng)選電流表A1額定電壓Um= 2.8V，應(yīng)選電壓表V1由R=10010Rx知，應(yīng)選擇限流式電路再確定控

15、制電路其電路圖如圖所示。分析：2021/8/11 星期三36A.010V B.020VC.1020V D.2030V在圖中,AB間的電壓為30V,改變滑動變阻器觸頭的位置,可以改變CD間的電壓,UCD的變化范圍是( )RVRRABCDC2021/8/11 星期三37如圖所示R1=6, R2=3 R3=4,A、B兩點電壓UAB=12V,C1、C2的電容分別為2F和1F,則它們帶電荷量分別為 和 .1.44X10-5CR1R2R3C2C2AB4.8X10-6C2021/8/11 星期三38A.保持R2不變,增大R1B.增大R1 ,減小R2C.保持R2不變,減小R1D.增大R2 ,減小R1如圖所示，

16、電流表G的內(nèi)阻不可忽略不計，R1、R2是兩個可變電阻，當a、b間的電壓為4V時，電流表的指針G剛好滿偏，當a、b間的電壓為3V時，如果仍要使電流表G的指針滿偏，下列方法中可行的是( )ABR1R2aGb2021/8/11 星期三39四個電阻R1、R2 、R3、R4如圖所示連接,若R1=R2=R3=R4=2,且R1兩端的電壓為4V,求:(1)電路的總電阻.(2)電阻R2兩端的電壓R總=1.2R1R2abR3R4cdR1R3R2R4abcdU2=6V2021/8/11 星期三40A.兩只電表的指針偏轉(zhuǎn)角相同B.兩只電表的指針都不偏轉(zhuǎn)C.電流表指針的偏轉(zhuǎn)角小于電壓表指針的偏轉(zhuǎn)角D.電流表指針的偏轉(zhuǎn)角

17、大于電壓表指針的偏轉(zhuǎn)角用兩只完全相同的電流表,分別改裝成一只量程更大的電流表和一只電壓表,將它們串聯(lián)起來接入電路中,如圖所示,此時( )CAVs2021/8/11 星期三41如圖所示電流表和電壓表的讀數(shù)分別為10V和0.1A,電壓表內(nèi)阻為500,那么待測電阻R的測量值比真實值 ,測量值為 ,真實值為 .小100125AVRcd2021/8/11 星期三42一個未知電阻,無法估計其電阻值,某同學用伏安法測量此電阻,用如圖(a)(b)兩種電路各測一次,用(a)圖所測數(shù)據(jù)為3.0V、3.0mA,用(b)圖測得的數(shù)據(jù)是2.9V、4.0mA,由此可知,用 圖測得Rx的誤差較小,測量值Rx= .（a）1000AVAVRxRx(a)(b)2021/8/11 星期三43如圖所示為一雙量程電壓表的示意圖.