【世紀金榜】高中物理-第二章-直流電路-3電阻的串聯(lián)、并聯(lián)及其應用課件-教科版選修3-1

3電阻的串聯(lián)、并聯(lián)及其應用13電阻的串聯(lián)、并聯(lián)及其應用1請同學們仔細觀察上面的兩幅圖。當兩幅圖中的一個燈泡的燈絲燒斷時，另一只燈泡能否正常工作？2請同學們仔細觀察上面的兩幅圖。當兩幅圖中的一個燈泡的燈絲燒斷1.了解串并聯(lián)電路中電阻、電流、電壓特點.2.了解電表的改裝的原理、方法，會改裝電表并能分析測量誤差的產生原因.（重點）3.了解限流電路和分壓電路，在實際應用中能選擇合適的控制電路.4.理解伏安法測電阻的兩種方法.31.了解串并聯(lián)電路中電阻、電流、電壓特點.3

任何復雜的電路都是由各種電學元件通過不同方式連接組成的，其中最基本的兩種連接方式是串聯(lián)和并聯(lián).下面我們分別研究在電阻串聯(lián)和并聯(lián)時電路的特性及其應用.4任何復雜的電路都是由各種電學元件通過不同方式連電阻的串聯(lián)把各個電阻依次首尾相連的方式把各個電阻并列地連接在一起的方式電阻的并聯(lián)一、電阻的串聯(lián)與并聯(lián)5電阻的串聯(lián)把各個電阻依次首尾相連的方式把各個電阻并列地連接在I0=I1=I2=I3串聯(lián)電路各處的電流相同2.并聯(lián)電路:并聯(lián)電路的總電流等于各支路的電流之和電流特點01231.串聯(lián)電路:I0=I1+I2+I301236I0=I1=I2=I3串聯(lián)電路各處的電流相同2.U=U1+U2+U3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UR1R2R3UU1U2U30123R1R2R310U1U2U37U=U1+U2+U3電壓特點串聯(lián)電路兩端的總電壓等于各部分電UR1R2U1U2ⅠⅠURR=R1+R2電阻的串聯(lián)8UR1R2U1U2ⅠⅠURR=R1+R2電阻的R1R2I1I2ⅠURⅠU電阻的并聯(lián)：9R1R2I1I2ⅠURⅠU電阻的并聯(lián)：91.串聯(lián)電路:2.并聯(lián)電路:并聯(lián)電路的總電阻的倒數(shù)等于各支路電阻的倒數(shù)之和串聯(lián)電路的總電阻等于各部分電路電阻之和101.串聯(lián)電路:2.并聯(lián)電路:并聯(lián)電路的總電阻的倒數(shù)等于各支路試證明：1.n個相同的電阻并聯(lián)，總電阻為一個電阻的n分之一；2.若干個電阻并聯(lián)，總電阻一定小于其中最小的電阻；3.并聯(lián)的支路越多，總電阻越??；4.并聯(lián)支路有一個電阻變大，總電阻變大.11試證明：11串聯(lián)電路并聯(lián)電路小結：串.并聯(lián)電路特性12串聯(lián)電路并聯(lián)電路小結：串.并聯(lián)電路特性12二、電壓表和電流表的改裝13二、電壓表和電流表的改裝132.三個主要參數(shù)①內阻

Rg

:電流計線圈內阻②滿偏電流：

Ig③滿偏電壓

Ug3.電路圖符號：GⅠ.電流計(表頭)1.作用：測量微小電流和電壓0123mA表頭指針偏轉到最大刻度時的電流.表頭指針偏轉到最大刻度時兩端所加的電壓.

142.三個主要參數(shù)①內阻Rg:電流計線圈內阻②滿偏電流：Ⅱ.把電流計改裝成電壓表GUUgUR(U-Ug)1.方法：串聯(lián)一個阻值較大的電阻R

2.原理:串聯(lián)電阻的分壓作用

3.分壓電阻R:

15Ⅱ.把電流計改裝成電壓表GUUgUR(U-Ug)1.方法：4.電壓表的內阻：URGUgU-UgUUv164.電壓表的內阻：URGUgU-UgUUv16GUgURU-UgU例題1：有一表頭G，內阻Rg=10Ω，滿偏電流Ig=3mA，把它改裝成量程U=3V的電壓表，要串聯(lián)一個多大的電阻R？解：17GUgURU-UgU例題1：有一表頭G，內阻Rg=10Ω，滿1.方法：并聯(lián)一個較小的電阻R2.原理:并聯(lián)電阻的分流作用

3.分流電阻R:

GⅢ.把電流計改裝成電流表181.方法：并聯(lián)一個較小的電阻R2.原理:并聯(lián)電阻的分流作用G4.電流表的內阻：

UA19G4.電流表的內阻：UA19例題2：有一表頭G，內阻Rg=25Ω，滿偏電流Ig=3mA，把它改裝成量程為0.6A的電流表，要并聯(lián)一個多大的電阻R？改裝后電流表的內阻RA為多大？G解:20例題2：有一表頭G，內阻Rg=25Ω，滿偏電流Ig=G解:2121改裝小結（1）若要將電流表G改裝成電壓表需要：串聯(lián)一個電阻：分壓（2）若改裝成一個量程為Ug的n倍的電壓表V，需要串聯(lián)電阻的阻值為（3）若要將電流表G改裝成大量程電流表需要：并聯(lián)一個電阻：分流（4）若改裝成一個量程為Ig的n倍的電流表A，需要并聯(lián)的電阻的阻值為22改裝小結（1）若要將電流表G改裝成電壓表需要：串聯(lián)一個電阻：三、限流電路和分壓電路1.限流式

EsRABPRx圖中變阻器起限流作用待測電阻Rx的電壓可調范圍

限流式電路的特點:(1)電壓不能從零開始調節(jié),調節(jié)范圍較小.但電路結構較為簡單.(2)電能損耗較小.23三、限流電路和分壓電路1.限流式EsRABPRx圖中變阻2.分壓式

圖中變阻器起分壓作用待測電阻Rx的電壓可調范圍分壓式電路的特點:(1)電壓可以從零開始調節(jié)到電源電動勢,調節(jié)范圍較大.但電路結構較為復雜.(2)電能損耗較大.EsPRxRAB242.分壓式圖中變阻器起分壓作用分壓式電路的特點:(1)電壓限流式分壓式可調范圍變阻器電能損耗較大阻值較小阻值較小較大R＞10Rx，應選擇限流式電路R＜10Rx，應選擇分壓式電路若實驗要求電壓從零開始變化，應選擇分壓式若無此要求，即小結：限流電路和分壓電路對比及選擇25限流式分壓式可調范圍變阻器電能損耗較大阻值較小阻值較小較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，四、伏安法測電阻的兩種電路原理：歐姆定律26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，電流表接在電壓表兩接線柱外側，

通常叫“外接法”

電流表接在電壓表兩接線柱內側，

通常叫“內接法”

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．27電流表接在電壓表兩接線柱外側，

通常叫“外接法”電流表接在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，適合測量小電阻.說明：誤差來源于電壓表的分流，分流越少，誤差越?。栽撾娐愤m合測量小電阻，即<AVR28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)測電流表內接法電壓表示數(shù)電流表示數(shù)測量值偏大,適合測量大電阻.說明：誤差來源于電流表的分壓，分壓越少，誤差越小．所以該電路適合測量大電阻，即AVR>29電流表內接法電壓表示數(shù)電流表示數(shù)測量值偏大,適合測量大電阻外接法內接法誤差來源測量結果測量條件電壓表的分流電流表的分壓R真＞R測

R真＜R測

R>>RA

R<<RV

伏安法測電阻30外接法內接法誤差來源測量結果測量條件電壓表的分流伏安法測電阻電路選擇

若已知待測電阻的大約值、電流表的內阻和電壓表的內阻，則當時，選用電流表內接法．時，選用電流表外接法．當用外接法．或用內接法．31伏安法測電阻電路選擇若已知待測電阻的大約值、電流表的內阻和例題：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5Ω—8Ω，額定功率1WB.電流表A1：量程0—0.6A（內阻0.2Ω）C.電流表A2：量程0—3A（內阻0.05Ω）D.電壓表V1：量程0—3V（內阻3kΩ）E.電壓表V2：量程0—15V（內阻15kΩ）F.滑動變阻器R：0—100ΩG.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，電流表應選

，電壓表應選

，并畫出電路圖.32例題：用伏安法測量某電阻Rx的阻值,現(xiàn)有實驗器材如下:A.待由

Ω>Rx知，應選外接法先確定測量電路額定電流Im=

≈0.45A，應選電流表A1額定電壓Um=≈2.8V，應選電壓表V1由R=100Ω＞10Rx知，

應選擇限流式電路再確定控制電路其電路圖如圖所示.答案：A1V1電路圖如分析所示分析：33由Ω>Rx知，應選外接法先確定測量電1.電阻的串聯(lián)、并聯(lián)2.電表改裝方法原理結論誤差分析3.限流電路和分壓電路特點如何選擇4.伏安法測電阻的兩種電路內接法外接法誤差分析適用情況341.電阻的串聯(lián)、并聯(lián)2.電表改裝方法原理結論1.有一滿偏電流Ig=3mA，內阻Rg=120Ω的電流表G,要把它改裝成為量程為6V的電壓表，應

聯(lián)一個

Ω的分壓電阻.串18802.有一滿偏電流Ig=3mA，內阻Rg=120Ω的電流表G,若把它改裝成為量程為3A的電流表，應

聯(lián)一個阻值為____Ω的分流電阻.并0.12351.有一滿偏電流Ig=3mA，內阻Rg=120Ω的電流表G,3.一個未知電阻,無法估計其電阻值,某同學用伏安法測量其電阻值,用如圖甲乙兩種電路各測一次,用甲圖所測數(shù)據(jù)為3.0V、3.0mA,用乙圖測得的數(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=

.甲1000ΩAVAVRxRx甲乙363.一個未知電阻,無法估計其電阻值,某同學用伏安法甲1000A.0～10VB.0～20VC.10～20VD.20～30VRVRRABCDC4.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()37A.0～10VRVRRABCDC4.在圖中,A.兩只電表的指針偏轉角相同B.兩只電表的指針都不偏轉C.電流表指針的偏轉角小于電壓表指針的偏轉角D.電流表指針的偏轉角大于電壓表指針的偏轉角CAVs5.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()38A.兩只電表的指針偏轉角相同CAVs5.用兩只完全相同的電流在前進的路上，主動搬開別人腳下的絆腳石，有時往往也是為自己鋪路.在前進的路上，主動搬開別人腳下的絆腳石，有時3電阻的串聯(lián)、并聯(lián)及其應用403電阻的串聯(lián)、并聯(lián)及其應用1請同學們仔細觀察上面的兩幅圖。當兩幅圖中的一個燈泡的燈絲燒斷時，另一只燈泡能否正常工作？41請同學們仔細觀察上面的兩幅圖。當兩幅圖中的一個燈泡的燈絲燒斷1.了解串并聯(lián)電路中電阻、電流、電壓特點.2.了解電表的改裝的原理、方法，會改裝電表并能分析測量誤差的產生原因.（重點）3.了解限流電路和分壓電路，在實際應用中能選擇合適的控制電路.4.理解伏安法測電阻的兩種方法.421.了解串并聯(lián)電路中電阻、電流、電壓特點.3

任何復雜的電路都是由各種電學元件通過不同方式連接組成的，其中最基本的兩種連接方式是串聯(lián)和并聯(lián).下面我們分別研究在電阻串聯(lián)和并聯(lián)時電路的特性及其應用.43任何復雜的電路都是由各種電學元件通過不同方式連電阻的串聯(lián)把各個電阻依次首尾相連的方式把各個電阻并列地連接在一起的方式電阻的并聯(lián)一、電阻的串聯(lián)與并聯(lián)44電阻的串聯(lián)把各個電阻依次首尾相連的方式把各個電阻并列地連接在I0=I1=I2=I3串聯(lián)電路各處的電流相同2.并聯(lián)電路:并聯(lián)電路的總電流等于各支路的電流之和電流特點01231.串聯(lián)電路:I0=I1+I2+I3012345I0=I1=I2=I3串聯(lián)電路各處的電流相同2.U=U1+U2+U3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UR1R2R3UU1U2U30123R1R2R310U1U2U346U=U1+U2+U3電壓特點串聯(lián)電路兩端的總電壓等于各部分電UR1R2U1U2ⅠⅠURR=R1+R2電阻的串聯(lián)47UR1R2U1U2ⅠⅠURR=R1+R2電阻的R1R2I1I2ⅠURⅠU電阻的并聯(lián)：48R1R2I1I2ⅠURⅠU電阻的并聯(lián)：91.串聯(lián)電路:2.并聯(lián)電路:并聯(lián)電路的總電阻的倒數(shù)等于各支路電阻的倒數(shù)之和串聯(lián)電路的總電阻等于各部分電路電阻之和491.串聯(lián)電路:2.并聯(lián)電路:并聯(lián)電路的總電阻的倒數(shù)等于各支路試證明：1.n個相同的電阻并聯(lián)，總電阻為一個電阻的n分之一；2.若干個電阻并聯(lián)，總電阻一定小于其中最小的電阻；3.并聯(lián)的支路越多，總電阻越小；4.并聯(lián)支路有一個電阻變大，總電阻變大.50試證明：11串聯(lián)電路并聯(lián)電路小結：串.并聯(lián)電路特性51串聯(lián)電路并聯(lián)電路小結：串.并聯(lián)電路特性12二、電壓表和電流表的改裝52二、電壓表和電流表的改裝132.三個主要參數(shù)①內阻

Rg

:電流計線圈內阻②滿偏電流：

Ig③滿偏電壓

Ug3.電路圖符號：GⅠ.電流計(表頭)1.作用：測量微小電流和電壓0123mA表頭指針偏轉到最大刻度時的電流.表頭指針偏轉到最大刻度時兩端所加的電壓.

532.三個主要參數(shù)①內阻Rg:電流計線圈內阻②滿偏電流：Ⅱ.把電流計改裝成電壓表GUUgUR(U-Ug)1.方法：串聯(lián)一個阻值較大的電阻R

2.原理:串聯(lián)電阻的分壓作用

3.分壓電阻R:

54Ⅱ.把電流計改裝成電壓表GUUgUR(U-Ug)1.方法：4.電壓表的內阻：URGUgU-UgUUv554.電壓表的內阻：URGUgU-UgUUv16GUgURU-UgU例題1：有一表頭G，內阻Rg=10Ω，滿偏電流Ig=3mA，把它改裝成量程U=3V的電壓表，要串聯(lián)一個多大的電阻R？解：56GUgURU-UgU例題1：有一表頭G，內阻Rg=10Ω，滿1.方法：并聯(lián)一個較小的電阻R2.原理:并聯(lián)電阻的分流作用

3.分流電阻R:

GⅢ.把電流計改裝成電流表571.方法：并聯(lián)一個較小的電阻R2.原理:并聯(lián)電阻的分流作用G4.電流表的內阻：

UA58G4.電流表的內阻：UA19例題2：有一表頭G，內阻Rg=25Ω，滿偏電流Ig=3mA，把它改裝成量程為0.6A的電流表，要并聯(lián)一個多大的電阻R？改裝后電流表的內阻RA為多大？G解:59例題2：有一表頭G，內阻Rg=25Ω，滿偏電流Ig=G解:6021改裝小結（1）若要將電流表G改裝成電壓表需要：串聯(lián)一個電阻：分壓（2）若改裝成一個量程為Ug的n倍的電壓表V，需要串聯(lián)電阻的阻值為（3）若要將電流表G改裝成大量程電流表需要：并聯(lián)一個電阻：分流（4）若改裝成一個量程為Ig的n倍的電流表A，需要并聯(lián)的電阻的阻值為61改裝小結（1）若要將電流表G改裝成電壓表需要：串聯(lián)一個電阻：三、限流電路和分壓電路1.限流式

EsRABPRx圖中變阻器起限流作用待測電阻Rx的電壓可調范圍

限流式電路的特點:(1)電壓不能從零開始調節(jié),調節(jié)范圍較小.但電路結構較為簡單.(2)電能損耗較小.62三、限流電路和分壓電路1.限流式EsRABPRx圖中變阻2.分壓式

圖中變阻器起分壓作用待測電阻Rx的電壓可調范圍分壓式電路的特點:(1)電壓可以從零開始調節(jié)到電源電動勢,調節(jié)范圍較大.但電路結構較為復雜.(2)電能損耗較大.EsPRxRAB632.分壓式圖中變阻器起分壓作用分壓式電路的特點:(1)電壓限流式分壓式可調范圍變阻器電能損耗較大阻值較小阻值較小較大R＞10Rx，應選擇限流式電路R＜10Rx，應選擇分壓式電路若實驗要求電壓從零開始變化，應選擇分壓式若無此要求，即小結：限流電路和分壓電路對比及選擇64限流式分壓式可調范圍變阻器電能損耗較大阻值較小阻值較小較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，四、伏安法測電阻的兩種電路原理：歐姆定律65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，電流表接在電壓表兩接線柱外側，

通常叫“外接法”

電流表接在電壓表兩接線柱內側，

通常叫“內接法”

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．66電流表接在電壓表兩接線柱外側，

通常叫“外接法”電流表接在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，適合測量小電阻.說明：誤差來源于電壓表的分流，分流越少，誤差越小．所以該電路適合測量小電阻，即<AVR67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)測電流表內接法電壓表示數(shù)電流表示數(shù)測量值偏大,適合測量大電阻.說明：誤差來源于電流表的分壓，分壓越少，誤差越小．所以該電路適合測量大電阻，即AVR>68電流表內接法電壓表示數(shù)電流表示數(shù)測量值偏大,適合測量大電阻外接法內接法誤差來源測量結果測量條件電壓表的分流電流表的分壓R真＞R測

R真＜R測

R>>RA

R<<RV

伏安法測電阻69外接法內接法誤差來源測量結果測量條件電壓表的分流伏安法測電阻電路選擇

若已知待測電阻的大約值、電流表的內阻和電壓表的內阻，則當時，選用電流表內接法．時，選用電流表外接法．當用外接法．或用內接法．70伏安法測電阻電路選擇若已知待測電阻的大約值、電流表的內阻和例題：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5Ω—8Ω，額定功率1WB.電流表A1：量程0—0.6A（內阻0.2Ω）C.電流表A2：量程0—3A（內阻0.05Ω）D.電壓表V1：量程0—3V（內阻3kΩ）E.電壓表V2：量程0—15V（內阻15kΩ）F.滑動變阻器R：0—100ΩG.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，電流表應選

，電壓表應選

，并畫出電路圖.71例題：用伏安法測量某電阻Rx的阻值,現(xiàn)有實驗器材如下:A.待由

Ω>Rx知，應選外接法先確定測量電路額定電流Im=

≈0.45A，應選電流表A1額定電壓Um=≈2.8V，應選電壓表V1由R=100Ω＞10Rx知，

應選擇限流式電路再確定控制電路其電路圖如圖所示.答案：A1V1電路圖如分析所示分析：72由Ω