串聯(lián)電路 并聯(lián)電路-吳平瑞.ppt

1、第二章 恒定電流,第四節(jié) 串聯(lián)電路與并聯(lián)電路,第四師六十四團(tuán)中學(xué)吳平瑞,小燈泡的串聯(lián)電路。,小燈泡的并聯(lián)電路。,1.串聯(lián)電路和并聯(lián)電路的電流,2.串聯(lián)電路和并聯(lián)電路的電壓,3.串聯(lián)電路和并聯(lián)電路的電阻,4.電壓表和電流表,1.串聯(lián)電路和并聯(lián)電路的電流,串聯(lián)電路：,把幾個(gè)導(dǎo)體依次首尾相連，接入電路，這樣的連接方式叫做串聯(lián)。,并聯(lián)電路：,把幾個(gè)導(dǎo)體的一端連在一起，另一端也連在一起，然后把這兩端接入電路，這樣的連接方式叫做并聯(lián)。,在進(jìn)入正課之前讓我們先回顧一下初中學(xué)過的知識(shí)，回顧一下串聯(lián)電路與并聯(lián)電路的定義。,我們已經(jīng)知道，恒定電流電路內(nèi)各處電荷的分布是穩(wěn)定的，任何位置的電荷都不可能越來越多或越來越

2、少。,串聯(lián)電路：,上圖是一個(gè)最簡(jiǎn)單的串聯(lián)電路，要使串聯(lián)電路中各處的電荷分布保持不變，相同時(shí)間內(nèi)通過0、1、2、3各點(diǎn)的電荷量必須相等，因此，串聯(lián)電路各處的電流相等，即,I0=I1=I2=I3,并聯(lián)電路：,上圖是簡(jiǎn)單的并聯(lián)電路圖，在此圖中，只有在相同時(shí)間內(nèi)流過干路0點(diǎn)的電荷量等于進(jìn)入各支路1、2、3各點(diǎn)的電荷量之和，才能保持電路各處的電荷量的分布恒定不變。因此，并聯(lián)電路的總電流等于各支路電流之和，即,I0=I1+I2+I3,2.串聯(lián)電路和并聯(lián)電路的電壓,串聯(lián)電路：,在上圖中，如果以 、 、 、 分別表示電路中0、1、2、3各點(diǎn)的電勢(shì)，以U01、U12、U23、U03分別表示0與1、1與2、2與3

3、、0與3的電勢(shì)差（即電壓），那么從電勢(shì)差跟電勢(shì)的關(guān)系知道，,因此,另一方面,所以,即串聯(lián)電路兩端的總電壓等于各部分電路電壓之和。,U01+U12+U23=U,并聯(lián)電路：,在上圖中，如果不考慮導(dǎo)線的電阻，0、1、2、3各點(diǎn)之間沒有電勢(shì)差，它們具有相同的電勢(shì)。同樣，幾個(gè)電阻右邊的電勢(shì)也相同，因此，并聯(lián)電路的總電壓與各支路電壓相等。如果以U1、U2、U3代表圖中三個(gè)電阻兩端的電壓，則,U1=U2=U3=U,3.串聯(lián)電路和并聯(lián)電路的電阻,串聯(lián)電路：,如圖將兩個(gè)電阻R1、R2串聯(lián)起來接到電路里，作為一個(gè)整體，它相當(dāng)于一個(gè)電阻。那你知道這個(gè)電阻的大小和原來兩個(gè)電阻的大小有什么關(guān)系嗎？ 下面我們根據(jù)學(xué)過的知

4、識(shí)推導(dǎo)一下這個(gè)電阻的大小和原來兩個(gè)電阻大小的關(guān)系。,由于R1與R2是串聯(lián)的，它們兩端的總電壓U等于兩個(gè)電阻上的電壓U1、U2之和，即,U=U1+U2,根據(jù)串聯(lián)電路的電流的性質(zhì)我們知道，流過兩個(gè)電阻的電流I是一樣的，上式兩旁同除以電流I，于是得到,推導(dǎo),由歐姆定律，可得,同樣，當(dāng)電路中串聯(lián)多個(gè)電阻時(shí)，我們也可以根據(jù)上面的思路證明得到,即串聯(lián)電路的總電阻等于各部分電路電阻之和。,R=R1+R2,R=R1+R2+,并聯(lián)電路：,如圖將兩個(gè)電阻R1、R2并聯(lián)起來接到電路里，作為一個(gè)整體，它相當(dāng)于一個(gè)電阻，那么你知道這個(gè)電阻的大小與兩個(gè)電阻的大小有什么關(guān)系？ 下面我們根據(jù)以前學(xué)過的知識(shí)推導(dǎo)一下這個(gè)電阻的大

5、小與其他兩個(gè)電阻大小的關(guān)系。,推導(dǎo),由于R1與R2是并聯(lián)的，流過它們的總電流I等于兩個(gè)電阻上的電流I1、I2之和，即,I=I1+I2,根據(jù)并聯(lián)電路的電壓的性質(zhì)我們知道，兩個(gè)電阻的電壓U是一樣的，上式兩旁同除以電壓U，于是得到,由歐姆定律，可得,不難證明，如果多個(gè)電阻并聯(lián)，那么,即并聯(lián)電路總電阻的倒數(shù)等于各支路電阻的倒數(shù)之和。,小資料,1.n個(gè)相同的電阻并聯(lián)，總電阻為一個(gè)電阻的n分之一； 2.若干不同的電阻并聯(lián)，總電阻小于其中最小的電阻。,先看一下三個(gè)相同的電阻并聯(lián)，讓我們求一下它的總電阻。,證明一,圖中三個(gè)電阻并聯(lián)在電路中，作為一個(gè)整體，我們知道總電阻的倒數(shù)等于各支路電阻的倒數(shù)之和。 即,由上

6、述推論我們得到圖中總電阻等于一個(gè)電阻的三分之一。,證明二,右圖三個(gè)不同的電阻并聯(lián)，其中R1最小，讓我們求一下它的總電阻，然后看一下總電阻的大小。,圖中三個(gè)電阻并聯(lián)在電路中，作為一個(gè)整體，我們知道總電阻的倒數(shù)等于各支路電阻的倒數(shù)之和。,即,由左側(cè)推論我們可以得出三個(gè)不同的電阻并聯(lián)，總電阻小于其中最小的電阻。從而擴(kuò)充到若干不同的電阻并聯(lián)。,2. 三個(gè)主要參數(shù),內(nèi)阻:電流計(jì)內(nèi)阻Rg,量程：滿偏電流 Ig,滿偏電壓Ug：,3.電路圖符號(hào)：,電流計(jì)(表頭),1.作用：,測(cè)量微小電流和電壓,例1.有一個(gè)電流表G，內(nèi)阻Rg=30，滿偏電流Ig=1 mA.要把它改裝為量程00.6 A的電流表，要并聯(lián)多大的電阻

7、？改裝后的電流表內(nèi)阻多大？,電流表,在表頭上并聯(lián)一個(gè)阻值較小的電阻,R并=0.050 RA=0.050,IR,R=,若I =nIg (n為放大倍數(shù)),則R=,即：,電流表的改裝,如圖：由 (I-Ig) R= Ig Rg,解：（R1+R2） (I1-Ig) = Ig Rg ,R1+R2=Ig Rg(I1-Ig)= 1000.5 =200 ,Ig （Rg+ R2）=(I2-Ig) R1 ,（Rg+R2）=(I2-Ig) R1Ig=19R1, R1=20 R2=180 ,電壓表,例2.有一個(gè)電流表G，內(nèi)阻Rg=30，滿偏電流Ig=1 mA.要把它改裝為量程03 V的電壓表，要串聯(lián)多大的電阻？改裝后的

8、電壓表內(nèi)阻多大？,在表頭串聯(lián)一個(gè)阻值較大的電阻,R串=2.97103 Rv=3.00 k,令：U=nUg則有,G,U,Ug,U-Ug,Rg,R,由：,若改裝成一個(gè)量程為Ug的n倍的電壓表，需要串聯(lián)電阻的阻值為,電壓表的改裝,電路圖如圖所示:,改裝電壓表的電路圖,1.串聯(lián)電路和并聯(lián)電路的電流,把幾個(gè)導(dǎo)體依次首尾相連，接入電路，這樣的連接方式叫做串聯(lián)。,把幾個(gè)導(dǎo)體的一端連在一起，另一端也連在一起，然后把這兩端接入電路，這樣的連接方式叫做并聯(lián)。,串聯(lián)電路各處的電流相等,I0=I1=I2=I3,并聯(lián)電路的總電流等于各支路電流之和,I0=I1+I2+I3,2.串聯(lián)電路和并聯(lián)電路的電壓,串聯(lián)電路兩端的總電

9、壓等于各部分電路電壓之和,U01+U12+U23=U,并聯(lián)電路的總電壓與各支路電壓相等,U1=U2=U3=U,3.串聯(lián)電路和并聯(lián)電路的電阻,串聯(lián)電路的總電阻等于各部分電路電阻之和,R=R1+R2+,并聯(lián)電路總電阻的倒數(shù)等于各支路電阻的倒數(shù)之和,4.電壓表和電流表,電壓表：,電流表：,改裝電壓表的電路圖。,改裝電流表的電路圖。,1.電阻R1和R2并聯(lián)在電路中時(shí)，通過R1的電流強(qiáng)度是通過R2電流強(qiáng)度的n倍，則當(dāng)R1和R2串聯(lián)在電路中時(shí)， R1兩端的電壓U1與R2兩端的電壓U2之比為（ ）,A. n； B. n2； C. 1/ n； D. 1/ n2；,C,2.如圖甲所示電路中，電流表A1和A2內(nèi)阻

10、相同， A2與R1串聯(lián)，當(dāng)電路兩端接在電壓恒定的電源上時(shí)， A1的示數(shù)為3A， A2的示數(shù)為2A；現(xiàn)將A2改為與R2串聯(lián)，如圖乙所示，再接在原來的電源上，那么：（ ）,A. A1示數(shù)必增大， A2示數(shù)必增大； B. A1示數(shù)必增大， A2示數(shù)必減??； C. A1示數(shù)必減小， A2示數(shù)必增大； D. A1示數(shù)必減小， A2示數(shù)必減小。,B,3如圖所示，R1=8、R2=2、R3=3.2通以電流,各個(gè)電阻電壓之比U1:U2:U3=_，各電阻電流強(qiáng)度之比I1:I2:I3=_ 。,1322,1385,1.（2004.全國(guó)理綜I.18）如圖所示電阻R1、R2、R3的阻值相等，電池的內(nèi)阻不計(jì)。開關(guān)K接通后流

11、過R2的電流是K接通前的（ ）,B,由串、并聯(lián)知識(shí)可得，在K沒接通時(shí)，R1、 R2串聯(lián)， 在K接通后，R2、R3并聯(lián)，再跟R1串聯(lián) 由 ,所以B選項(xiàng)正確。,提示,（2）設(shè)負(fù)載電阻為R0，變阻器下部分電阻為Rx，電路結(jié)構(gòu)為R0與Rx并聯(lián)后，再與(R- Rx) 串聯(lián)，有串、并聯(lián)電路的特點(diǎn)可得,1.答： （1）因?yàn)镽1與R2串聯(lián)，設(shè)通過它們的電流為I，可知U1=I R1，U=I（ R1+ R2），所以電 壓之比 與電阻之比 相等。,當(dāng)Rx=0時(shí)Ucd=0,當(dāng)Rx=R時(shí)Ucd=U，所以Ucd可以取0至U的任意值。,說明：可以引導(dǎo)學(xué)生對(duì)變阻器華滑動(dòng)觸頭分別滑到變阻器兩端，進(jìn)行定性分析。還可以將變阻器的這

12、種分壓連接于限流連接進(jìn)行比較，分析它們改變電壓的作用和通過它們的電流情況，進(jìn)一步提高學(xué)生的分析能力。,2.答：甲圖中，電流表測(cè)到的電流實(shí)際上是電壓表和電阻并聯(lián)部分的總電流，所以一電阻的測(cè)量值為電壓表和電阻并聯(lián)部分的總電阻，即,乙圖中，電壓表測(cè)到的電壓實(shí)際上是電流表和電阻串聯(lián)部分的總電壓，所以電阻的測(cè)量值為電流表和電阻串聯(lián)部分的總電阻，即,由于電壓表和電流表的內(nèi)阻的影響，兩種測(cè)量電路都存在系統(tǒng)誤差，甲圖中測(cè)量值小于真實(shí)值，乙圖中測(cè)量值大于真實(shí)值，但兩種電路誤差的大小是不一樣的。,說明：可以引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)一步討論兩種電路的誤差大小與待測(cè)電阻阻值之間的關(guān)系，知道在實(shí)際測(cè)量中如何選擇電路以減小測(cè)量誤差。,3.答：可以發(fā)生。產(chǎn)生這種現(xiàn)象的原因是電壓表內(nèi)阻的影響。當(dāng)電壓表并聯(lián)在R1兩端時(shí)，電壓表和R1的并聯(lián)電阻小于R1，測(cè)得的電壓小于R1、R2直接串聯(lián)時(shí)R1分得的電壓。同樣，當(dāng)電壓表和R2并聯(lián)時(shí)，測(cè)得的電壓也小于R1、R2直接串聯(lián)時(shí)R2分得的電壓。所以兩次讀數(shù)值和小于總電壓。,4.答：當(dāng)使用a、b兩個(gè)端點(diǎn)時(shí)，接10V電壓，電流表滿偏，即電流為滿偏電流。Ig（Rg+R1）=10V，解得 當(dāng)使用a、c兩