11.4 串聯(lián)電路和并聯(lián)電路 課件高二上學(xué)期物理人教版（2019）必修第三冊(cè)-2

串聯(lián)電路和并聯(lián)電路4串聯(lián)電路1電路圖：2電流關(guān)系：I

=I1=I2=I3R1R2R33電壓關(guān)系：U=U1+U2+U34電阻關(guān)系：結(jié)論1：總電阻大于其中任何一個(gè)電阻值結(jié)論2：一個(gè)大電阻串聯(lián)一個(gè)小電阻，

總電阻接近大電阻R總=R1+R2+R3并聯(lián)電路R1R2R3I

=I1+I2+I3U=U1=U2=U3結(jié)論1：總電阻小于其中任何一個(gè)電阻值結(jié)論2：一個(gè)大電阻并聯(lián)一個(gè)小電阻，

總電阻接近小電阻滿足怎樣的分配規(guī)律？1.電路圖：2.電流分配關(guān)系：R1R23.電壓分配關(guān)系：R1R2串聯(lián)電路并聯(lián)電路??????專題一、電流表的連接方法V思考：如何設(shè)計(jì)電路測(cè)量導(dǎo)體電阻？如何選擇合適的儀器？伏安法二、設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)——設(shè)計(jì)電路思考1：如何連接電流表？

VAVA電流表外接法誤差分析<減小誤差結(jié)論電流表外接法：測(cè)量值偏小，適用于相對(duì)電壓表電阻較小的電阻大內(nèi)小外VA電流表內(nèi)接法>電流表內(nèi)接法：測(cè)量值偏大，適用于相對(duì)電流表電阻較大的電阻學(xué)以致用之測(cè)量電路設(shè)計(jì)思考2：如何判斷一個(gè)電阻是大電阻還是小電阻呢？情境1：已知電壓表的電阻RV約為3KΩ，待測(cè)電阻Rx約為500Ω，電流表的電阻RA約為100Ω，則測(cè)量電阻時(shí)為減小誤差電流表應(yīng)該外接還是內(nèi)接？已知待測(cè)電阻阻值范圍：VAVA大內(nèi)小外內(nèi)接、外接都可判斷電阻是大電阻還是小電阻的方法教學(xué)建議：先用特殊值定性分析，在定理研究，即比較的是相對(duì)誤差的大小情境1：已知電壓表的電阻RV約為3KΩ，待測(cè)電阻Rx約為5Ω，電流表的電阻RA約為5Ω，則測(cè)量電阻時(shí)為減小誤差電流表應(yīng)該外接還是內(nèi)接？不知待測(cè)電阻阻值范圍：電壓表示數(shù)變化明顯小外電流表示數(shù)變化明顯大內(nèi)情境2：某同學(xué)在利用伏安法測(cè)電阻時(shí)，利用試觸法確定電流表應(yīng)該外接還是內(nèi)接．當(dāng)外接時(shí)如圖(a)所示，V的示數(shù)為2.2V，A的示數(shù)為5.0mA，改為內(nèi)接時(shí)如圖(b)所示，V的示數(shù)為2.8V，A的示數(shù)為4.0mA，該同學(xué)要獲得較精確的測(cè)量結(jié)果，應(yīng)選取電流表內(nèi)接還是外接？判斷電阻是大電阻還是小電阻的方法情境3：某同學(xué)在利用伏安法測(cè)電阻時(shí)，發(fā)現(xiàn)電流表的內(nèi)阻已知，應(yīng)選取電流表內(nèi)接還是外接？電壓表內(nèi)阻已知外接電流表內(nèi)阻已知內(nèi)接若電壓表的內(nèi)阻已知，應(yīng)選取電流表內(nèi)接還是外接？判斷電阻是大電阻還是小電阻的方法已知待測(cè)電阻阻值范圍大內(nèi)小外內(nèi)接、外接都可不知待測(cè)電阻阻值范圍電壓表示數(shù)變化明顯小外電流表示數(shù)變化明顯大內(nèi)電壓表內(nèi)阻已知外接電流表內(nèi)阻已知內(nèi)接電表內(nèi)阻已知判斷電阻是大電阻還是小電阻的方法練習(xí)、電流表的接法思考1：電流表應(yīng)該用外接法還是內(nèi)接法？VA思考2：如何獲取多組實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)？專題二、滑動(dòng)變阻器的連接方法限流式接法

學(xué)以致用之控制電路的設(shè)計(jì)VA

缺陷：U、I無法調(diào)到0思考4：如何盡可能使電壓范圍盡可能大，調(diào)到0？思考2：如何連接滑動(dòng)變阻器？

RP

RL

U

思考3：試計(jì)算燈泡兩端電壓調(diào)節(jié)范圍

引導(dǎo)：燈泡兩端電壓無法調(diào)到零，是因?yàn)闊襞菀灿须娮瑁绾螣襞蓦娮枰彩悄苷{(diào)的，且能調(diào)到零，其兩端電壓就可以調(diào)為零限流式接法

學(xué)以致用之控制電路的設(shè)計(jì)VA思考1：設(shè)計(jì)滑動(dòng)變阻器的接法，使燈泡兩端電壓調(diào)節(jié)范圍盡可能大？

RP

RL

U

缺陷：U、I無法調(diào)到0URRR01234RL×

優(yōu)點(diǎn)：U、I可由0調(diào)到最大分壓式接法

思考2：什么時(shí)候選擇分壓式？什么時(shí)候選擇限流式？

分壓式接法

V限流式接法

學(xué)以致用之控制電路的設(shè)計(jì)

缺陷：U、I無法調(diào)到0

優(yōu)點(diǎn)：結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、節(jié)能優(yōu)點(diǎn)：電壓、電流調(diào)節(jié)范圍大，調(diào)到0缺點(diǎn)：結(jié)構(gòu)復(fù)雜、費(fèi)電A選擇原則：（1）題目要求電路電流或電壓從零開始連續(xù)調(diào)節(jié)時(shí)，必須采用分壓式接法。例如：描繪伏安特性曲線，電表的校準(zhǔn)一般優(yōu)先選擇限流式，如下幾種情況例外（2）用限流式時(shí)，無論怎么調(diào)都超過了電表的量程學(xué)以致用之控制電路的設(shè)計(jì)UxLapRP=5ΩRP=40ΩRP=500ΩRxabRx=20ΩRP=5ΩRP=40ΩRP=500Ω分壓式接法中，保證安全的前提下，選擇最大值小的滑動(dòng)變阻器限流式接法中，保證安全的前提下，選擇最大值與待測(cè)電阻接近的分壓式接法

V限流式接法

學(xué)以致用之控制電路的設(shè)計(jì)

缺陷：U、I無法調(diào)到0

優(yōu)點(diǎn)：結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、節(jié)能優(yōu)點(diǎn)：電壓、電流調(diào)節(jié)范圍大，調(diào)到0缺點(diǎn)：結(jié)構(gòu)復(fù)雜、費(fèi)電A選擇原則：（1）題目要求電路電流或電壓從零開始連續(xù)調(diào)節(jié)時(shí)，必須采用分壓式接法。例如：描繪伏安特性曲線，電表的校準(zhǔn)（3）一般優(yōu)先選擇限流式，如下幾種情況例外（2）用限流式時(shí)，無論怎么調(diào)都超過了電表的量程練習(xí)、滑動(dòng)變阻器的接法例題1.某同學(xué)通過實(shí)驗(yàn)測(cè)定一個(gè)阻值約為5Ω的電阻Rx的阻值；現(xiàn)有電源（4V，內(nèi)阻可不計(jì)）、滑動(dòng)變阻器（0～50Ω，額定電流2A）、開關(guān)和導(dǎo)線若干，以及下列電表：A．電流表（0～3A，內(nèi)阻約0.025Ω）B．電流表（0～0.6A，內(nèi)阻約0.125Ω）C．電壓表（0～3V，內(nèi)阻約3kΩ）D．電壓表（0～15V，內(nèi)阻約15kΩ）為減小測(cè)量誤差，在實(shí)驗(yàn)中，電流表應(yīng)選用______，電壓表應(yīng)選用______（選填器材前的字母）；實(shí)驗(yàn)電路應(yīng)采用圖中的______（選填“甲”或“乙”）。專題三、儀器的選擇選擇原則（1）安全不超過電表的量程（2）精確測(cè)量值超過電表的1/3量程,最好超過3/4量程Imin

、UminImax

、Umax（3）方便分壓式接法中，滑動(dòng)變阻器滿足安全的基礎(chǔ)上選擇最大阻值小的電阻限流式接法中，滑動(dòng)變阻器滿足安全的基礎(chǔ)上選擇最大阻與待測(cè)電阻接近的電阻專題三、儀器的選擇方法提煉：思維起點(diǎn)：電源例2.為了較準(zhǔn)確地用伏安法測(cè)定一只阻值大約是3kΩ的電阻，備用的器材有：A．直流電源，電壓12V，內(nèi)阻不計(jì)；B．電壓表，量程0～15V，內(nèi)阻約為10kΩ；C．毫安表，量程2mA，內(nèi)阻約為100Ω；D、滑動(dòng)變阻器，阻值0～50Ω；E、電鍵及導(dǎo)線若干。試設(shè)計(jì)出實(shí)驗(yàn)電路。思考3:滑動(dòng)變阻器采用分壓式還是限流式接法？思考2:電流表采用內(nèi)接法還是外接法？思考1:如何選擇儀器？例3.某研究性小組想用實(shí)驗(yàn)的方法測(cè)量某電阻絲材料的電阻率，用多用電表粗略測(cè)量其電阻值約為10Ω，現(xiàn)設(shè)計(jì)電路測(cè)量電阻絲的阻值。實(shí)驗(yàn)室中可以使用的器材有：專題四、電表的改裝電表的改裝30μA1.物理本質(zhì)：特殊的電阻2.三個(gè)重要參數(shù)：滿偏電壓滿偏電流內(nèi)阻電表的改裝1.表頭G改為電流表方法：并聯(lián)一個(gè)電阻，分擔(dān)一部分電流IGIgRg思考：要使得改裝后的電流表量程為原來的n倍，則應(yīng)該并聯(lián)多大的電阻？R思考：如何能擴(kuò)大電表的量程？GRg思考：要使得改裝后的電壓表量程為原來的n倍，則應(yīng)該串聯(lián)多大的電阻？UgUR電表的改裝2.表頭G改為電壓表方法：串聯(lián)一個(gè)電阻，分擔(dān)一部分電壓思考：如何能擴(kuò)大電壓表的量程？例1.有一滿偏電流Ig=3mA，內(nèi)阻Rg=120Ω的電流表G,若把它改裝成為量程為3A的電流表，應(yīng)______聯(lián)一個(gè)______Ω的分流電阻。并聯(lián)0.12IGIgRgR電表的改裝例2.如果給電流表并聯(lián)一個(gè)阻值等于電流表內(nèi)阻的電阻，它的量程變?yōu)槎啻螅靠潭缺P上的是數(shù)字怎么改？6A;1、2、3——2、4、6電表的改裝

例題3、有一滿偏電流Ig=3mA，內(nèi)阻Rg=120Ω的電流表G,要把它改裝成為量程為6V的電壓表，應(yīng)

聯(lián)一個(gè)

Ω的分壓電阻串聯(lián)1880GRgR電表的改裝例4、如果給電壓表串聯(lián)一個(gè)阻值等于電壓表內(nèi)阻的電阻，它的量程變?yōu)槎啻?？刻度盤上的是數(shù)字怎么改？

6V;1、2、3——2、4、6電表的改裝小結(jié)1.表頭G改為電流表IGIgRgR2.表頭G改為電壓表GRgR思考：表頭的電阻一般可達(dá)幾百歐姆，為什么電流表的電阻很小，而電壓表的電阻卻很大？分壓式思考：為對(duì)改裝好的電表的進(jìn)行校準(zhǔn)？該如何設(shè)計(jì)電路？VV1A分壓式A1電表的改裝專題五、電路的簡(jiǎn)化例題1.如圖所示的電路中,A1和A2為理想電流表,示數(shù)分別為I1和I2,R1∶R2∶R3=1∶2∶3;當(dāng)a、b兩點(diǎn)間加一恒定的電壓U后,下列結(jié)論正確的是(

)

A.I1∶I2=3∶4B.I1∶I2=4∶9C.將A1、A2換成理想電壓表,示數(shù)之比為3∶5D.將A1、A2換成理想電壓表,示數(shù)之比為1∶1專題五、電路的簡(jiǎn)化方法1：等電勢(shì)點(diǎn)法方法2：順流法5.如圖所示,R1=6

Ω,R2=6

Ω,R3=3

Ω,R4=3

Ω。則當(dāng)S斷開和S閉合時(shí),電流表(可視為理想電表)的示數(shù)分別為(

)專題五、電路的簡(jiǎn)化學(xué)以致用電流表為何采用外接法？30μA靈敏電流表、表頭G、小量程電流表1.別名：2.主要結(jié)構(gòu)：磁鐵、線圈、指針、刻度盤、軟鐵芯、螺旋彈簧等I∝θ專題四、電表的改裝電表的改裝30μA靈敏電流表表頭G小量程電流表1.別名：2.主要結(jié)構(gòu)：磁鐵、線圈、指針、刻度盤、軟鐵芯、螺旋彈簧等3.物理本質(zhì)：特殊的電阻三個(gè)重要參數(shù)：滿偏電壓滿偏電流內(nèi)阻I∝θI0=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二、串聯(lián)電路和并聯(lián)電路的電流特點(diǎn)01231.串聯(lián)電路:I0=I1+I2+I3+…0123U=U1+U2+U3三、串聯(lián)電路和并聯(lián)電路的電壓特點(diǎn)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UR1R2R3UU1U2U30123R1R2R310串聯(lián)電路的總電阻等于各部分電路電阻之和四、串聯(lián)電路和并聯(lián)電路的電阻特點(diǎn)1.串聯(lián)電路:討論：多個(gè)電阻串聯(lián)呢？R1R2UU1U2I1.串聯(lián)電路:2.并聯(lián)電路:UR2R1II1I2討論：多個(gè)電阻并聯(lián)呢？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四、串聯(lián)電路和并聯(lián)電路的電阻特點(diǎn)1.串聯(lián)電路:2.并聯(lián)電路:討論：②n個(gè)相同電阻(R1)串聯(lián)或并聯(lián),其總電阻R=？③不同阻值的電阻串聯(lián),總電阻比其中最大電阻大還是小?

④不同阻值的電阻并聯(lián),總電阻比其中最小電阻大還是小?⑤并聯(lián)電路中,某一電阻增大,總電阻如何變?⑥混聯(lián)電路中,某一電阻增大,總電阻如何變？①R1和R2并聯(lián)后R=？(若R1遠(yuǎn)大于R2，R=？)四、串聯(lián)電路和并聯(lián)電路的電阻特點(diǎn)(1)當(dāng)一個(gè)很大的電阻與一個(gè)很小的電阻并聯(lián)時(shí)，總電阻接近于小電阻；(2)幾個(gè)相同的電阻并聯(lián)，總電阻為一個(gè)電阻的幾分之一；(3)不同阻值的電阻串聯(lián),總電阻大于其中最大的一個(gè)電阻；(4)不同阻值的電阻并聯(lián),總電阻小于其中最小的一個(gè)電阻；(5)并聯(lián)電路中,某一電阻增大,總電阻也隨之增大；（6）混聯(lián)電路中,某一電阻增大,總電阻也隨之增大．小結(jié)：幾個(gè)常用重要結(jié)論五、串聯(lián)電路的電壓分配原理和并聯(lián)電路的電流分配原理串聯(lián)電路的電壓分配原理并聯(lián)電路的電流分配原理小結(jié)：串并聯(lián)電路特點(diǎn)1.串聯(lián)電路2.并聯(lián)電路1、如圖所示電路,當(dāng)ab兩端接入100V電壓時(shí),cd兩端為20V,當(dāng)cd兩端接入100V電壓時(shí),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(duì)R1R1R2R3R3abcdAR2R3R3abcdR1R1R2abcd100V20V40V40V100V50V25V25V課堂練習(xí)2、如圖所示電路中,R1=20Ω,R2=40Ω,R3=60Ω,R4=20Ω,R5=40Ω,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,則通過R3的電流為0.6AR1R4R3R2R5ABCDACR1R4R3R2R5ABCD3、有四盞燈，接入如圖的電路中,Ｌ1和Ｌ2的電阻均為484Ω,Ｌ3和Ｌ4的電阻均為1210Ω,

把電路接通后,四盞燈的電流之比I1:I2:I3:I4=

.L1UL2L3L47:5:2:7思考與討論：課本P52T11)求電壓之比U1/U與電阻之比R1/(R1+R2)的關(guān)系2）分壓電路的原理UR2R1U1UabcdUcdR4、如圖所示是將滑動(dòng)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(shí)輸出電壓為UAB=UCD/2B.當(dāng)接上負(fù)載R時(shí),輸出電壓UAB>UCD/2C.負(fù)載R越大,UAB越接近UCD/2D.負(fù)載R越小,UAB越接近UCD/2CAPBDACCAPBDCAPBDR/2R/2A.0