第四節(jié)y串聯(lián)電路和并聯(lián)電路

1、串聯(lián)電路和并聯(lián)電路串聯(lián)電路和并聯(lián)電路第四節(jié)第四節(jié)學(xué)習(xí)目標(biāo)： 1、會理論推導(dǎo)串、并聯(lián)電路的電流關(guān)系、會理論推導(dǎo)串、并聯(lián)電路的電流關(guān)系和電壓關(guān)系。和電壓關(guān)系。 2、會用電勢的觀點(diǎn)分析電路。、會用電勢的觀點(diǎn)分析電路。 3、會用歐姆定律求解串、并聯(lián)電路的相、會用歐姆定律求解串、并聯(lián)電路的相關(guān)物理量關(guān)物理量 、會改裝不同量程的電壓表和電流表、會改裝不同量程的電壓表和電流表一、認(rèn)識電路一、認(rèn)識電路1.1.什么是電路的串聯(lián)什么是電路的串聯(lián)? ?把幾個導(dǎo)體元件依次把幾個導(dǎo)體元件依次首尾相連首尾相連的方式的方式把幾個元件的把幾個元件的一端連在一起另一端也連在一起一端連在一起另一端也連在一起, ,然后然后2.2.

2、什么是電路的并聯(lián)什么是電路的并聯(lián)? ?把把兩端接入電路兩端接入電路的方式的方式I0 = I1 = I2 = I3串聯(lián)電路串聯(lián)電路各處各處的電流相同的電流相同二、電流特點(diǎn)二、電流特點(diǎn)01231.1.串聯(lián)電路串聯(lián)電路: :如何證明以上結(jié)論？如何證明以上結(jié)論？ 恒定電流電路內(nèi)各處的電荷分布是穩(wěn)定的，恒定電流電路內(nèi)各處的電荷分布是穩(wěn)定的，不隨時間變化，因此電路中任何位置的電荷不隨時間變化，因此電路中任何位置的電荷都不可能越來越多或越來越少，即相同時間都不可能越來越多或越來越少，即相同時間內(nèi)通過以上內(nèi)通過以上0、1、2、3各點(diǎn)的電荷量必須相各點(diǎn)的電荷量必須相等，因此等，因此串聯(lián)電路各處的電流相等。串聯(lián)電

3、路各處的電流相等。2.2.并聯(lián)電路并聯(lián)電路: :并聯(lián)電路的并聯(lián)電路的總電流總電流等于各等于各支路的電流支路的電流之和之和二、電流特點(diǎn)二、電流特點(diǎn)I0 = I1 + I2 + I30123請從電荷分布的角度證明以上結(jié)論：請從電荷分布的角度證明以上結(jié)論： 因?yàn)殡娐犯魈幍碾姾闪康姆植己愣ú蛔儯驗(yàn)殡娐犯魈幍碾姾闪康姆植己愣ú蛔儯虼耍谙嗤瑫r間內(nèi)流過因此，在相同時間內(nèi)流過0點(diǎn)的電荷量等于進(jìn)點(diǎn)的電荷量等于進(jìn)入各支路入各支路1、2、3各點(diǎn)的電荷量之和。各點(diǎn)的電荷量之和。討論：討論：如果有更多的導(dǎo)體串聯(lián)或并聯(lián)，結(jié)論如何？如果有更多的導(dǎo)體串聯(lián)或并聯(lián)，結(jié)論如何？U01+U12+U23=結(jié)論結(jié)論: :串聯(lián)電路兩

4、端的總電壓等于各部分電路串聯(lián)電路兩端的總電壓等于各部分電路三、電壓特點(diǎn)三、電壓特點(diǎn)01231.1.串聯(lián)電路串聯(lián)電路: :U01=01各點(diǎn)的各點(diǎn)的電勢電勢與各點(diǎn)之間的與各點(diǎn)之間的電勢差電勢差有什么關(guān)系有什么關(guān)系? ?U12=12U23=23比較電壓關(guān)系比較電壓關(guān)系? ?U03=03電壓之和電壓之和U03？U=U1=U2=U3 并聯(lián)電路的并聯(lián)電路的總電壓與各支路的電壓相等總電壓與各支路的電壓相等三、電壓特點(diǎn)三、電壓特點(diǎn)2.2.并聯(lián)電路并聯(lián)電路: :0123456比較比較0 0、1 1、2 2、3 3點(diǎn)的點(diǎn)的電勢電勢關(guān)系關(guān)系? ?比較比較4 4、5 5、6 6點(diǎn)的電勢關(guān)系點(diǎn)的電勢關(guān)系? ?比較電壓關(guān)

5、系比較電壓關(guān)系? ?U討論：討論：如果有更多的導(dǎo)體串聯(lián)或并聯(lián)，結(jié)論如何？如果有更多的導(dǎo)體串聯(lián)或并聯(lián)，結(jié)論如何？串聯(lián)電路的總電阻等于各部分電路電阻之和串聯(lián)電路的總電阻等于各部分電路電阻之和三、電阻特點(diǎn)三、電阻特點(diǎn)1.1.串聯(lián)電路串聯(lián)電路: :12UUU12UUUIII1212UUUIII12RRR討論：討論：多個電阻串聯(lián)呢？多個電阻串聯(lián)呢？12nRRRRR1R2UU1U2I三、電阻特點(diǎn)三、電阻特點(diǎn)1.1.串聯(lián)電路串聯(lián)電路: :12nRRRR2.2.并聯(lián)電路并聯(lián)電路: :UR2R1II1I212III12IIIUUU1212IIIUUU12111RRR討論：討論：多個電阻并聯(lián)呢？多個電阻并聯(lián)呢？1

6、21111nRRRR并聯(lián)電路的并聯(lián)電路的總電阻的倒數(shù)總電阻的倒數(shù)等于各支路等于各支路電阻的倒數(shù)之和電阻的倒數(shù)之和三、電阻特點(diǎn)三、電阻特點(diǎn)2.2.并聯(lián)電路并聯(lián)電路: :121111nRRRR討論：討論：R R1 1和和R R2 2并聯(lián)后并聯(lián)后R=R=？n n個相同電阻個相同電阻(R(R1 1) )串聯(lián)或并聯(lián)，其總電阻串聯(lián)或并聯(lián)，其總電阻R=R=？不同阻值的電阻不同阻值的電阻串聯(lián)串聯(lián)，總電阻與其中，總電阻與其中最大最大電阻有何關(guān)系？電阻有何關(guān)系？ 不同阻值的電阻不同阻值的電阻并聯(lián)并聯(lián)，總電阻與其中，總電阻與其中最小最小電阻有何關(guān)系？電阻有何關(guān)系？ ( (若若R R1 1遠(yuǎn)大于遠(yuǎn)大于R R2 2，R

7、=R=？) )并聯(lián)電路中并聯(lián)電路中, ,某一電阻增大某一電阻增大, ,總電阻如何變？總電阻如何變？并聯(lián)電路中并聯(lián)電路中, ,支路增多支路增多, ,總電阻如何變？總電阻如何變？1.1.串聯(lián)電路串聯(lián)電路: :12nRRRR小結(jié)：串并聯(lián)電路特點(diǎn)小結(jié)：串并聯(lián)電路特點(diǎn)1.1.串聯(lián)電路串聯(lián)電路12nRRRR121111nRRRR2.2.并聯(lián)電路并聯(lián)電路12nIIII12nUUUU12nIIII12nUUUU如圖，已知如圖，已知R2 100 ，R4100，UAC150V，UBD70V，則，則UAE VABCDER1R2R3R4練習(xí)練習(xí)220vR1R1R2R3R3ABCD如圖，如圖，ABAB兩端接入兩端接入1

8、00V100V時，時，CDCD兩端為兩端為20V20V；當(dāng)當(dāng)CDCD兩端接入兩端接入100V100V時，時，ABAB兩端為兩端為50V50V，則，則R R1 1：R R2 2：R R3 3之比為之比為 。練習(xí)練習(xí)4：2：1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,則通過R3的電流為0.4AR1R4R3R2R5ABCD

9、練習(xí)練習(xí) 思考：測電壓、電流用的電壓表、電流思考：測電壓、電流用的電壓表、電流表是從哪里來的？你能組裝一塊量程合表是從哪里來的？你能組裝一塊量程合適的電壓、電流表嗎？適的電壓、電流表嗎？電表改裝1.1.作用：測量電路中的電流作用：測量電路中的電流2.2.原理：磁場對電流的作用原理：磁場對電流的作用3.3.連接：串接連接：串接4.4.內(nèi)阻：電流計(jì)本身的電阻內(nèi)阻：電流計(jì)本身的電阻 Rg 6.6.量程：滿偏電流（量程：滿偏電流（I Ig g）、滿偏電壓（）、滿偏電壓（U Ug g=I=Ig gR Rg g）5.5.電路圖符號：電路圖符號：G G0 01 12 23 3mAmA電流計(jì)（表頭）電流計(jì)（表

10、頭）思考與討論：思考與討論：這是一個電流表的刻度盤，使用時電這是一個電流表的刻度盤，使用時電流指著某一電流刻度，表示通過電流表流指著某一電流刻度，表示通過電流表的電流為某一數(shù)值，而且也意味著表頭的電流為某一數(shù)值，而且也意味著表頭的兩接線柱之間具有一定大小的電壓，的兩接線柱之間具有一定大小的電壓，因此，電流表實(shí)際上也是一個小量程因此，電流表實(shí)際上也是一個小量程的電壓表，如果該電流表的內(nèi)阻是的電壓表，如果該電流表的內(nèi)阻是歐，怎樣在這個刻度盤上標(biāo)出相歐，怎樣在這個刻度盤上標(biāo)出相應(yīng)的電壓數(shù)據(jù)？應(yīng)的電壓數(shù)據(jù)？0 01 12 23 3mAmA總結(jié)： 表頭的滿偏電壓和滿偏電流都比較小，表頭的滿偏電壓和滿偏電

11、流都比較小，測量較大的電壓和較大的電流時，由于測量較大的電壓和較大的電流時，由于量程不夠大而不能直接測量？你能否想量程不夠大而不能直接測量？你能否想辦法擴(kuò)大他的量程呢？辦法擴(kuò)大他的量程呢？例例1:1:有一個電流表有一個電流表G G，內(nèi)阻，內(nèi)阻R Rg g= =0 0，滿偏電流，滿偏電流I Ig g= =mAmA。 要把它改裝為量程為要把它改裝為量程為0 03V3V的電壓表，要如何操作？的電壓表，要如何操作？改裝改裝后的電壓表內(nèi)阻多大？后的電壓表內(nèi)阻多大？IgRgRUUgURVU擴(kuò)大測電壓的量程擴(kuò)大測電壓的量程串聯(lián)一個分壓電阻串聯(lián)一個分壓電阻表盤的刻度怎么改？此時刻度還均勻嗎？表盤的刻度怎么改？

12、此時刻度還均勻嗎？ 例例2.2.有一個電流表有一個電流表G G，內(nèi)阻，內(nèi)阻R Rg g= =，滿偏電流，滿偏電流I Ig g= =mAmA。要把。要把它改裝為量程為它改裝為量程為00.6A的電流表，要如的電流表，要如何操作？何操作？UIRgIgIRRAUI改裝后的電流表內(nèi)阻多大？改裝后的電流表內(nèi)阻多大？擴(kuò)大測電流的量程擴(kuò)大測電流的量程并聯(lián)一個分流電阻并聯(lián)一個分流電阻新表盤的刻度怎么改？此時刻度還均勻嗎？新表盤的刻度怎么改？此時刻度還均勻嗎？一個電壓表由表頭一個電壓表由表頭G與電阻與電阻R串聯(lián)而成，如圖串聯(lián)而成，如圖14-7-6所所示，若在使用中發(fā)現(xiàn)此電壓表的讀數(shù)總比準(zhǔn)確值稍小示，若在使用中發(fā)現(xiàn)

13、此電壓表的讀數(shù)總比準(zhǔn)確值稍小一些，采用下列哪種措施可能加以改進(jìn)一些，采用下列哪種措施可能加以改進(jìn)( )A在在R上串聯(lián)一個比上串聯(lián)一個比R小得多的電阻小得多的電阻B在在R上串聯(lián)一個比上串聯(lián)一個比R大得多的電阻大得多的電阻C在在R上并聯(lián)一個比上并聯(lián)一個比R小得多的電阻小得多的電阻D在在R上并聯(lián)一個比上并聯(lián)一個比R大得多的電阻大得多的電阻分析：題中明確指出此電壓表的讀數(shù)總比準(zhǔn)確值稍小，分析：題中明確指出此電壓表的讀數(shù)總比準(zhǔn)確值稍小，說明在電壓表兩端所加電壓一定的情況下，電壓表支路說明在電壓表兩端所加電壓一定的情況下，電壓表支路中的電流總是偏小校正的方法是適當(dāng)減小電壓表的內(nèi)中的電流總是偏小校正的方法是

14、適當(dāng)減小電壓表的內(nèi)阻，而表頭的內(nèi)阻阻，而表頭的內(nèi)阻Rg,是確定的，所以只有適當(dāng)減小分壓是確定的，所以只有適當(dāng)減小分壓電阻電阻R在在R上串聯(lián)電阻是不行的并聯(lián)一個電阻時，由上串聯(lián)電阻是不行的并聯(lián)一個電阻時，由于并聯(lián)電路的總電阻比任何一個分電阻都小，可見不能于并聯(lián)電路的總電阻比任何一個分電阻都小，可見不能并聯(lián)小電阻，否則分壓電阻的改變會很多，誤差會更大，并聯(lián)小電阻，否則分壓電阻的改變會很多，誤差會更大，所以選項(xiàng)所以選項(xiàng)D正確正確答案：答案：D有一只量程為有一只量程為1mA的電流表，刻度盤共有的電流表，刻度盤共有50格，若給格，若給它并聯(lián)一個它并聯(lián)一個10-2的電阻，則可將它改裝成一個量程為的電阻，則

15、可將它改裝成一個量程為1 A的電流表若要把這個量程為的電流表若要把這個量程為1mA的電流表改裝成的電流表改裝成一個量程為一個量程為10V的電壓表，應(yīng)在電流表上串接一個的電壓表，應(yīng)在電流表上串接一個_的電阻將這個電壓表接在某段電路上，的電阻將這個電壓表接在某段電路上，指針偏轉(zhuǎn)指針偏轉(zhuǎn)40格，這段電路兩端的電壓是格，這段電路兩端的電壓是_V)II (RRIggg99.9gR)RR(IUgg01.9990)99. 91010(3ggRIURgI5040VUU854分析：將電流表并聯(lián)一分流電阻，可改裝成一較大量分析：將電流表并聯(lián)一分流電阻，可改裝成一較大量程的電流表，設(shè)量程為程的電流表，設(shè)量程為I，則

16、，則得得將電流表改裝成電壓表，則需串聯(lián)一分壓電阻設(shè)為將電流表改裝成電壓表，則需串聯(lián)一分壓電阻設(shè)為R，則則得得當(dāng)電壓表指針偏轉(zhuǎn)當(dāng)電壓表指針偏轉(zhuǎn)40格，即格，即表明這段電阻兩端電壓表明這段電阻兩端電壓答案：答案：9990 8V時，時，一個電流一電壓兩用表的電路如圖一個電流一電壓兩用表的電路如圖14-7-7所示，小量程所示，小量程電流表電流表G的量程是的量程是0.001A，內(nèi)阻是，內(nèi)阻是100，兩個電阻的阻，兩個電阻的阻值是值是R1=9900，R2=1.01問：問： (1)雙刀雙擲開關(guān)接到哪邊是電流雙刀雙擲開關(guān)接到哪邊是電流表，接到哪邊是電壓表？表，接到哪邊是電壓表？(2)電流表、電壓表的量程各是多

17、電流表、電壓表的量程各是多大？大？當(dāng)開關(guān)接到當(dāng)開關(guān)接到c c、d d上時，電阻上時，電阻R R2 2與小量程電流表與小量程電流表G G并并聯(lián)，原電路可簡化如圖聯(lián)，原電路可簡化如圖14-7-814-7-8所示所示 A099. 0A0111000010RRI I2gg.A10A)09900010( IIIg.小量程電流表滿偏時，通過電阻小量程電流表滿偏時，通過電阻R2的的電流為：電流為：所以作為電流表時的量程為所以作為電流表時的量程為V10V)9900100(0010)Rr (IU1gg.當(dāng)開關(guān)接到當(dāng)開關(guān)接到a、b上時，電阻上時，電阻R1與小量程電流表與小量程電流表G串聯(lián)，串聯(lián)，原電路可簡化如圖原

18、電路可簡化如圖14-7-9所示所示小量程電流表滿偏時，加在小量小量程電流表滿偏時，加在小量程電流表和電阻程電流表和電阻R1上的總電壓為：上的總電壓為：所以作為電壓表時的量程為所以作為電壓表時的量程為10VRxAV如圖所示，電壓表和電流表的讀數(shù)分別是如圖所示，電壓表和電流表的讀數(shù)分別是U=10VU=10V和和I=0.1AI=0.1A，那么待測電阻，那么待測電阻R RX X的測量值的測量值(U/I)(U/I)比真比真實(shí)值實(shí)值 ，真實(shí)值為，真實(shí)值為 。（電。（電流表的內(nèi)阻為流表的內(nèi)阻為0.20.2）練習(xí)練習(xí)偏大偏大平時怎樣測量一個電阻？平時怎樣測量一個電阻？1、安培表外接法、安培表外接法VARxI總總IvIR2、安培表內(nèi)接法、安培表內(nèi)接法AVRxU總總URUAV=VR RRRR測=+ARRR測R真R真系統(tǒng)誤差分析系統(tǒng)誤差分析 誤差原因：因?yàn)殡妷罕?、電流表分別有分壓分流的作誤差原因：因?yàn)殡妷罕?、電流表分別有分壓分流的作