電阻的串聯(lián)并聯(lián)及其應(yīng)用課件

1、 2.32.3電阻的串聯(lián)、并聯(lián)及其應(yīng)用電阻的串聯(lián)、并聯(lián)及其應(yīng)用一、認(rèn)識電路一、認(rèn)識電路1.1.什么是的串聯(lián)什么是的串聯(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并列地連在一起的方式把幾個元件的并列地連在一起的方式2.2.什么是電路的并聯(lián)什么是電路的并聯(lián)? ?I = I1 = I2 = I3=.= In 串聯(lián)電路各處的電流相同串聯(lián)電路各處的電流相同2.2.并聯(lián)電路并聯(lián)電路: : 并聯(lián)電路的總電流等于各支路的電流之和并聯(lián)電路的總電流等于各支路的電流之和二、電流特點二、電流特點I1I2I31.1.串聯(lián)電路串聯(lián)電路: :I = I1 + I2 + I3+.+ I

2、nI1I2I3IIU=U1+U2+U3+.+ Un結(jié)論結(jié)論: :串聯(lián)電路兩端的總電壓等于各部分電路電壓之和串聯(lián)電路兩端的總電壓等于各部分電路電壓之和三、電壓特點三、電壓特點231.1.串聯(lián)電路串聯(lián)電路: :比較電壓關(guān)系比較電壓關(guān)系U=U1=U2=U3=.=Un 結(jié)論：并聯(lián)電路的總電壓與各支路的電壓相等結(jié)論：并聯(lián)電路的總電壓與各支路的電壓相等2.2.并聯(lián)電路并聯(lián)電路: :0比較電壓關(guān)系比較電壓關(guān)系U UU1U2U3U1U2U3串聯(lián)電路的總電阻（等效電阻串聯(lián)電路的總電阻（等效電阻R）等于各部分）等于各部分電路電阻之和電路電阻之和四、電阻特點四、電阻特點1.1.串聯(lián)電路串聯(lián)電路: :12UUU12U

3、UUIII1212UUUIII12RRR討論：多個電阻串聯(lián)呢？討論：多個電阻串聯(lián)呢？12nRRRRR1R2UU1U2I2.2.并聯(lián)電路并聯(lián)電路: :UR2R1II1I212III12IIIUUU1212IIIUUU12111RRR討論：多個電阻并聯(lián)呢？討論：多個電阻并聯(lián)呢？121111nRRRR并聯(lián)電路的總電阻（等效電阻并聯(lián)電路的總電阻（等效電阻R）的倒數(shù)等于各支路）的倒數(shù)等于各支路電阻的倒數(shù)之和電阻的倒數(shù)之和討論：討論：n n個相同電阻個相同電阻(R(R1 1) ) 并聯(lián)，其總電阻并聯(lián)，其總電阻R=R=？R R1 1和和R R2 2并聯(lián)后并聯(lián)后R=R=？( (若若R R1 1R R2 2，R

4、=R=？) )即當(dāng)一個大電阻與一個小電阻并聯(lián)時，總電阻接近即當(dāng)一個大電阻與一個小電阻并聯(lián)時，總電阻接近小電阻小電阻2121RRRRRR2n1RR 12111RRR即并聯(lián)的電阻個數(shù)越多（等同于橫截面積增大），即并聯(lián)的電阻個數(shù)越多（等同于橫截面積增大），其等效電阻越小其等效電阻越小不同阻值的電阻不同阻值的電阻串聯(lián)串聯(lián)，總電阻與其中最大電阻，總電阻與其中最大電阻有何關(guān)系？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)，總電阻與其中最小電，總電阻與其中最小電阻有何關(guān)系？阻有何關(guān)系？ axmRR總minRR總并聯(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？混聯(lián)電路中混聯(lián)電路

5、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？增大增大增大增大若若并聯(lián)并聯(lián)的的支路增多支路增多時，總電阻將時，總電阻將減小小結(jié)：小結(jié)：1.1.串聯(lián)電路串聯(lián)電路: :12nRRRR2.2.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？不同阻值的電阻串聯(lián)，總電阻與其中最大電阻有何關(guān)系？ 三個電阻并聯(lián)呢？三個電阻并聯(lián)呢？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？不同阻值的電阻并

6、聯(lián)，總電阻與其中最小電阻有何關(guān)系？ ( (若若R R1 1遠大于遠大于R R2 2，R=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？如圖所示電路,當(dāng)ab兩端接入100V電壓時,cd兩端為20V,當(dāng)cd兩端接入100V電壓時,ab兩端電壓為50V,則R1:R2:R3為( )A.4:2:1 B.2:1:1C.3:2:1 D.以上都不對R1R1R2R3R3abcdR2R3R3abcdR1R1R2abcd100V20V40V40V100V50V25V25V當(dāng)堂練習(xí)當(dāng)堂練習(xí)如圖

7、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0.4AR1R4R3R2R5ABCDR1R4R3R2R5ABCD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= .L1UL2L3L4五、電流計五、電流計1.1.作用：測量電

8、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：電流計本身的電阻內(nèi)阻：電流計本身的電阻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）5.5.電路圖符號：電路圖符號：G G7.7.讀數(shù)：讀數(shù)： 也可讀電壓也可讀電壓8.8.測量實際電流、電壓的困難測量實際電流、電壓的困難0 01 12 23 3mAmA 電流表指針偏轉(zhuǎn)到最大刻度時的電流電流表指針偏轉(zhuǎn)到最大刻度時的電流I Ig g叫滿偏電流叫滿偏電流 表頭表頭G的電阻的電阻Rg叫做電流表的內(nèi)阻。用叫做電流表的內(nèi)阻。用Rg表示

9、表頭線圈表示表頭線圈的電阻一般為幾百到幾千歐的電阻一般為幾百到幾千歐 如果電流超過滿偏電流，不但指針指不出示數(shù)，表頭還可如果電流超過滿偏電流，不但指針指不出示數(shù)，表頭還可能被能被 每個電流表都有它的每個電流表都有它的Rg值和值和Ig值值Rg和和Ig是電流表的兩個是電流表的兩個重要參數(shù)重要參數(shù)表頭表頭G通過滿偏電流時，加在它兩端的電壓通過滿偏電流時，加在它兩端的電壓Ug叫做滿叫做滿偏電壓，根據(jù)歐姆定律可知：偏電壓，根據(jù)歐姆定律可知：Ug = Ig Rg電流表的改裝電流表的改裝電流表能夠測量的電流不超過毫安級，為了測量幾電流表能夠測量的電流不超過毫安級，為了測量幾安培的電流，甚至更大的電流，可以采

10、用什么方法？安培的電流，甚至更大的電流，可以采用什么方法？這樣，在測量大電流時，通過電流表這樣，在測量大電流時，通過電流表G的電流也就不的電流也就不致超過滿偏電流致超過滿偏電流Ig，并聯(lián)了分流電阻，則在表頭刻度，并聯(lián)了分流電阻，則在表頭刻度盤上標(biāo)出相應(yīng)的電流值，不是表示通過電流表盤上標(biāo)出相應(yīng)的電流值，不是表示通過電流表G的電的電流，而是表示通過電流表流，而是表示通過電流表A的電流的電流電流表的改裝電流表的改裝電流表電流表G，內(nèi)阻，內(nèi)阻Rg=25，滿偏電流，滿偏電流Ig=3mA，要，要改裝成量程為改裝成量程為0.6A的電流表，應(yīng)該如何改裝？的電流表，應(yīng)該如何改裝？量程為量程為0.6A的電流表的含

11、義是什么？的電流表的含義是什么？此電流表此電流表(量程量程0.6A)的表頭內(nèi)阻為多少？的表頭內(nèi)阻為多少？電流表的改裝電流表的改裝電流表的改裝電流表的改裝o 1.把電流表把電流表G改裝成電流表，需要給電流表并聯(lián)一改裝成電流表，需要給電流表并聯(lián)一個阻值小的電阻個阻值小的電阻o 2.改裝后的電流表量程越大，需要給電流表改裝后的電流表量程越大，需要給電流表G并聯(lián)并聯(lián)的分流電阻的分流電阻R越小，改裝后的電壓表內(nèi)阻就越小越小，改裝后的電壓表內(nèi)阻就越小多量程的電流表如何改裝？原理是什么？多量程的電流表如何改裝？原理是什么？電流表的改裝電流表的改裝如圖：由如圖：由 (I-Ig) R= Ig RgR= Ig R

12、g(I-Ig) 若若I =n Ig n為放大倍數(shù)為放大倍數(shù)GIIgRgRI-Ig則則 R= Ig Rg(I-Ig) = Rg (n-1)gRn 1R 并即：即：電流表的改裝電流表的改裝1）若要將電流表）若要將電流表G改裝成大量程電流表需要：改裝成大量程電流表需要：并聯(lián)一個電阻；分流并聯(lián)一個電阻；分流2 2）若改裝成一個量程為若改裝成一個量程為I Ig g的的n n倍的電流表倍的電流表A A，需要，需要并聯(lián)的電阻的阻值為并聯(lián)的電阻的阻值為gRn1R并電流表的改裝電流表的改裝o 練習(xí)練習(xí)1. 若電流表的內(nèi)阻若電流表的內(nèi)阻Rg=1000 滿偏電流滿偏電流Ig=100A 怎樣把它改裝成量程怎樣把它改裝

13、成量程為為10mA的電流表？的電流表？解：解：R= Ig Rg(I-Ig) =0.11000 9.9=10.1或或 R= Rg (n-1)=1000 99=10.1電壓表能夠測量的電壓也是有限的，為電壓表能夠測量的電壓也是有限的，為了測量更大的電壓可以采用什么方法？了測量更大的電壓可以采用什么方法？電壓表的改裝電壓表的改裝電壓表的改裝電壓表的改裝 電壓表電壓表V刻度盤上的電壓值不表示加在電流表刻度盤上的電壓值不表示加在電流表G上的電壓，上的電壓，而是表示加在電壓表上的電壓。而是表示加在電壓表上的電壓。 串聯(lián)電阻串聯(lián)電阻R的作用是分擔(dān)一部分電壓，作這種用途的電阻叫的作用是分擔(dān)一部分電壓，作這種用

14、途的電阻叫分壓電阻。分壓電阻。一電流表一電流表G，內(nèi)阻，內(nèi)阻Rg=100，滿偏電，滿偏電流流Ig=3mA，把它改裝成，把它改裝成3V的電壓表，需串聯(lián)一的電壓表，需串聯(lián)一個多大的電阻？個多大的電阻？量程為量程為3V的電壓表的含義是什么？的電壓表的含義是什么？該電壓表的內(nèi)阻多大該電壓表的內(nèi)阻多大? 電壓表的內(nèi)阻電壓表的內(nèi)阻RV等于表頭內(nèi)阻等于表頭內(nèi)阻Rg和分壓電和分壓電阻阻R串聯(lián)時的總電阻。即：串聯(lián)時的總電阻。即：RV=R+Rg=1000電壓表的改裝電壓表的改裝電壓表的改裝電壓表的改裝o1.把電流表改裝成電壓表，需要給電流表串聯(lián)一個把電流表改裝成電壓表，需要給電流表串聯(lián)一個阻值大的電阻阻值大的電阻

15、o2.改裝后的電壓表量程越大，需要給電流表改裝后的電壓表量程越大，需要給電流表G串聯(lián)串聯(lián)的分壓電阻越大，改裝后的電壓表內(nèi)阻越大。的分壓電阻越大，改裝后的電壓表內(nèi)阻越大。由：電壓表的改裝電壓表的改裝RUURUggg令：令：U=nUg 則有則有g(shù)gggRnRUUUR) 1( GUUgU-UgRgR電壓表的改裝電壓表的改裝2 2）若改裝成一個量程為若改裝成一個量程為U Ug g的的n n倍的電壓表倍的電壓表V V，需要，需要串聯(lián)電阻的阻值為串聯(lián)電阻的阻值為1gRnR串聯(lián)一個電阻；分壓串聯(lián)一個電阻；分壓1）若要將電流表）若要將電流表G改裝成電壓表需要：改裝成電壓表需要：電壓表的改裝電壓表的改裝o 練習(xí)

16、練習(xí)1. 若電流表的內(nèi)阻若電流表的內(nèi)阻Rg=1000 滿滿偏電流偏電流Ig=100A 怎樣把它改裝成量程為怎樣把它改裝成量程為U=3V的電壓表？的電壓表？解：解：Ug=IgRg=0.1V n=U/Ug=30 R=(n-1)Rg=29000 =29 ko 練習(xí)練習(xí)2.有一個電流表有一個電流表G，內(nèi)阻，內(nèi)阻Rg=10，滿，滿偏電流偏電流Ig=3mA。要把它改裝為量程為。要把它改裝為量程為03V的電壓表，要串聯(lián)多大的電阻？改裝后的電壓表，要串聯(lián)多大的電阻？改裝后的電壓表內(nèi)阻多大？的電壓表內(nèi)阻多大？電壓表的改裝電壓表的改裝32.979903 10XVRA1000R 內(nèi)1.1.若要將電流表若要將電流表G

17、 G改裝成一個量程為改裝成一個量程為U Ug g的的n n倍的電壓表倍的電壓表V V，需要串聯(lián)電阻的阻值為，需要串聯(lián)電阻的阻值為2.2.若要將電流表若要將電流表G G改裝成一個量程為改裝成一個量程為I Ig g的的n n倍的電流表倍的電流表A A，需要并聯(lián)的電阻的阻值，需要并聯(lián)的電阻的阻值為為小小 結(jié)結(jié)gRnR) 1( 1nRRg分壓式和限流式電路的選取分壓式和限流式電路的選取 EsPRxRABEsPRxRABEsRABPRxEsRABPRxEsRABPRx1.限流式 EsRABPRxEERRRxx 限流式電路的優(yōu)點:電路結(jié)構(gòu)較為簡單.電能損耗較小.待測電阻Rx的電壓可調(diào)范圍限流式電路的缺點:

18、電壓不能從零開始調(diào)節(jié),調(diào)節(jié)范圍較小.2.分壓式 E0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.2.電能損耗較大，電路結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜EsPRxRAB待測電阻Rx的電壓可調(diào)范圍限流和分壓電路的選取原則限流和分壓電路的選取原則 EsPRxRABEsRABPRx分壓式：分壓式：1、要求用電器的電壓從零開始連續(xù)變化或要求電壓變化范圍較大、要求用電器的電壓從零開始連續(xù)變化或要求電壓變化范圍較大2、若采用限流式，電路中電流超過電表的量程或待測電阻允許通過的、若采用限流式，電路中電流超過電表的量程或待測電阻允許通過的最大電流。最大電流。3、變阻器的總電阻遠小于待測電阻、變阻器的總電阻

19、遠小于待測電阻限流式：限流式：1、當(dāng)待測電阻小于滑動變阻器電阻或差不多時，用限流式調(diào)控能力較強。、當(dāng)待測電阻小于滑動變阻器電阻或差不多時，用限流式調(diào)控能力較強。2、若不存在以上問題，用分壓式與限流式差不多時，用限流式，能耗小，、若不存在以上問題，用分壓式與限流式差不多時，用限流式，能耗小，電路連接簡單。電路連接簡單。EsPRxRABEsRABPRxEsPRxRABEsRABPRx若其他條件都滿足，此時有兩個滑動變阻器可供選擇，應(yīng)選擇阻值小的，若其他條件都滿足，此時有兩個滑動變阻器可供選擇，應(yīng)選擇阻值小的，這樣調(diào)節(jié)的電流電壓變化比較均勻。這樣調(diào)節(jié)的電流電壓變化比較均勻。EsPRxRABEsRAB

20、PRx電流表的內(nèi)接法與外接法電流表的內(nèi)接法與外接法AVRAVR外接法外接法內(nèi)接法內(nèi)接法誤差分析誤差分析：VVAARUUIIIR測VVAARUUIIIR測R測=RRUIR真外接法：外接法：內(nèi)接法：內(nèi)接法：測量值偏小，適于測測量值偏小，適于測R測測遠小于遠小于Rv測量值偏大，適于測測量值偏大，適于測R測測遠大于遠大于RA1、定量選擇：、定量選擇：若已知待測電阻、電壓表和電流表內(nèi)阻的大約值，則有：若已知待測電阻、電壓表和電流表內(nèi)阻的大約值，則有：xARRVxRR當(dāng)當(dāng), 選用內(nèi)接法；選用內(nèi)接法； 當(dāng)當(dāng)xARRVxRR, 選用外接法；選用外接法； 當(dāng)當(dāng)xARRVxRR=, 均可均可. AVRAVRAVR

21、AVR試觸法：試觸法：若不知道電阻值，可借助試觸法來確定用哪種接法若不知道電阻值，可借助試觸法來確定用哪種接法AVRxab1、若電流表示數(shù)變化比較明顯，說明電壓表分流作用強，待測電阻是大電阻，、若電流表示數(shù)變化比較明顯，說明電壓表分流作用強，待測電阻是大電阻，應(yīng)采用內(nèi)接法。應(yīng)采用內(nèi)接法。2、若電壓表示數(shù)變化比較明顯，說明電流表分壓作用強，待測電阻是小、若電壓表示數(shù)變化比較明顯，說明電流表分壓作用強，待測電阻是小電阻，應(yīng)采用外接法。電阻，應(yīng)采用外接法。R1R2R3R4VAC( (一）電路簡化的原則一）電路簡化的原則四、復(fù)雜電路的簡化四、復(fù)雜電路的簡化（1）無電流的支路可以去除；）無電流的支路可以

22、去除；（2）等電勢的各點可以合并；）等電勢的各點可以合并；（3）理想導(dǎo)線可以任意長短；）理想導(dǎo)線可以任意長短；（4）理想電壓表可認(rèn)為斷路，）理想電壓表可認(rèn)為斷路， 理想電流表可認(rèn)為短路；理想電流表可認(rèn)為短路；（5）電壓穩(wěn)定時電容器可認(rèn)為斷路。）電壓穩(wěn)定時電容器可認(rèn)為斷路。(二二)電路簡化的方法電路簡化的方法（1）等勢點排列法：）等勢點排列法：先將各結(jié)點用字母標(biāo)出；先將各結(jié)點用字母標(biāo)出； 判定各結(jié)點電勢的高低（若原電路未加電壓，可判定各結(jié)點電勢的高低（若原電路未加電壓，可先假設(shè)先假設(shè) 加上電壓）；加上電壓）； 將各結(jié)點按電勢高低自左到右排列，再將各結(jié)點將各結(jié)點按電勢高低自左到右排列，再將各結(jié)點間

23、的支路畫出；間的支路畫出； 畫出的等效電路圖。畫出的等效電路圖。ABR2R3VCR4DAR1ABR2R3VCR4DAR1（2）等勢點排列法：）等勢點排列法：DBCAR2R3R4R1DBCAAVR2R3R4R1 已知已知R1=R2=R3=R4=R,計算計算A、B間的總電阻。間的總電阻。R R4 4R R3 3R R2 2R R1 1A AB BC CD DE EF F答案：答案：RAB=4R/3R1R2R3R4AB.+ _ CDEF2.分支法(切斷法)(1)先將各結(jié)點用字母標(biāo)出先將各結(jié)點用字母標(biāo)出順著電流方向逐級分析,如果沒有接入電源或電流方向不明可假設(shè)電流方向.(2)每一支路的導(dǎo)體是串聯(lián)關(guān)系.按電流流向，自左到右將各元件、結(jié)點、分按電流流向，自左到右將各元件、結(jié)點、分支逐一畫出；支逐一畫出；(3)用切斷電路的方法幫助判斷,當(dāng)切斷某部分電路,其它電路同時也被斷路的與它是串聯(lián)關(guān)系;其它電路是通路的是并聯(lián)關(guān)系.ABKR1R3R2R4R5CFEDKE(F)AB(E F)R1R3R2R4R5CD在變換過程中,我們用切斷電路的方法認(rèn)識串并聯(lián)的關(guān)系:若切斷R1,則整個電路不通,說明R1在干路上;若切斷R4,則R5隨之不通而其它電路仍是通路,說明R4、R5是串聯(lián)而與R2、R3是并聯(lián)關(guān)系.練