高中物理新課標(biāo)版人教版選修3-1精品課件：24《串聯(lián)電路和并聯(lián)電路》(PPT課件可編輯)

1、2.4串聯(lián)電路和并聯(lián)電路教學(xué)目標(biāo)教學(xué)目標(biāo) v知識(shí)與技能知識(shí)與技能v1、了解串聯(lián)和并聯(lián)電路的連接方式，掌握串并聯(lián)電路的電流和電壓特點(diǎn)。v2、掌握電組的串并聯(lián)的計(jì)算。v3、知道常用的電壓表和電流表都是由小量程的電流表G（表頭）改裝而成的。v4、了解電流表（表頭）的原理，知道什么是滿偏電流和滿偏電壓。v5、理解表頭改裝成常用電壓表和電流表的原理，會(huì)求分壓電阻和分流電阻的阻值。一、認(rèn)識(shí)電路一、認(rèn)識(shí)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(gè)導(dǎo)體元件依次把幾個(gè)導(dǎo)體元件依次首尾相連首尾相連的方式的方式把幾個(gè)元件的把幾個(gè)元件的一端連在一起另一端也連一端連在一起另一端也連在一起在一起, ,然后然后

2、把把兩端接入電路兩端接入電路的方式的方式2.2.什么是電路的并聯(lián)什么是電路的并聯(lián)? ?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(diǎn)二、電流特點(diǎn)01231.1.串聯(lián)電路串聯(lián)電路: :I0 = I1 + I2 + I3+0123U=UU=U1 1+U+U2 2+U+U3 3三、電壓特點(diǎn)三、電壓特點(diǎn)串聯(lián)電路串聯(lián)電路兩端的總電壓等于各部分電路電壓之和兩端的總電壓等于各部分電路電壓之和2.2.并聯(lián)電路并聯(lián)電路: :1.1.串聯(lián)電路串聯(lián)電路: :U=UU=U1

3、 1=U=U2 2=U=U3 3并聯(lián)電路并聯(lián)電路的總電壓與各支路的電壓相等的總電壓與各支路的電壓相等U UR R1 1R R2 2R R3 3U UU U1 1U U2 2U U3 30123R R1 1R R2 2R R3 310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：多個(gè)電阻串聯(lián)呢？討論：多個(gè)電阻串聯(lián)呢？12nRRRRR1R2UU1U2I1.1.串聯(lián)電路串聯(lián)電路: :12nRRRR2.2.并聯(lián)電路并聯(lián)電路: :UR2R1II1I212III

4、12IIIUUU1212IIIUUU12111RRR討論：多個(gè)電阻并聯(lián)呢？討論：多個(gè)電阻并聯(lián)呢？121111nRRRR并聯(lián)電路的總電阻的倒數(shù)等于各支路并聯(lián)電路的總電阻的倒數(shù)等于各支路電阻電阻的倒數(shù)之和的倒數(shù)之和三、電阻特點(diǎn)三、電阻特點(diǎn)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12nRRRR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：n n個(gè)相同電阻個(gè)相同電阻(R(R1 1) )串聯(lián)或并聯(lián)串聯(lián)或并聯(lián), ,其總電阻其總電阻R=

5、R=？不同阻值的電阻串聯(lián)不同阻值的電阻串聯(lián), ,總電阻與其中最大電阻有何關(guān)系總電阻與其中最大電阻有何關(guān)系? ? 不同阻值的電阻并聯(lián)不同阻值的電阻并聯(lián), ,總電阻與其中最小電阻有何關(guān)系總電阻與其中最小電阻有何關(guān)系? ?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? ?混混聯(lián)電路中聯(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？R R1 1和和R R2 2并聯(lián)后并聯(lián)后R=R=？( (若若R R1 1遠(yuǎn)大于遠(yuǎn)大于R R2 2，R=R=？) )三、電阻特點(diǎn)三、電阻特點(diǎn)四、串并聯(lián)電路特點(diǎn)四、串并聯(lián)電路特點(diǎn)1.1.串聯(lián)電路串聯(lián)電路12nRRRR1

6、21111nRRRR2.2.并聯(lián)電路并聯(lián)電路12nIIII12nUUUU12nIIII12nUUUU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)R1R1R2R3R3abcdR2R3R3abcdR1R1R2abcd100V20V40V40V100V50V25V25V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=14

7、0V,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0.4AR1R4R3R2R5ABCDR1R4R3R2R5A BCD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電壓表和電流表的改裝電壓表和電流表的改裝gggUI R2. 2. 三個(gè)主要參數(shù)三個(gè)主要參數(shù)內(nèi)阻內(nèi)阻: :電流計(jì)內(nèi)阻電流計(jì)內(nèi)阻R Rg g量程：量程：滿偏電流滿偏電流 I Ig g滿偏電壓滿偏電壓U Ug g3.3.電路

8、圖符號(hào)：電路圖符號(hào)：G G電流計(jì)電流計(jì)( (表頭表頭G)G)1 1、作用：、作用： 測(cè)量微小電流和電壓測(cè)量微小電流和電壓0 01 12 23 3mAmAU Ug g=I=Ig gR Rg g二、把表頭二、把表頭G G改裝成電壓表改裝成電壓表V V 如下圖所示，有一個(gè)表頭如下圖所示，有一個(gè)表頭G G，其內(nèi)阻為，其內(nèi)阻為RgRg，滿，滿偏電流為偏電流為IgIg。 gRgIG GU UU Ug gRU UR RU-UU-Ug g1.1.方法：方法：串聯(lián)分壓電阻串聯(lián)分壓電阻R R 2.2.原理原理: :利用串聯(lián)電阻的分壓作用利用串聯(lián)電阻的分壓作用 3.3.分壓電阻分壓電阻R: R: RRIUR ggI

9、UU gggIRIU ggRIU3.3.分壓電阻分壓電阻: : ggRIUR4.4.電壓表的內(nèi)阻：電壓表的內(nèi)阻： gVIUR gVRRR:或5.5.標(biāo)度：標(biāo)度： RU UR RgRgIG GU Ug gU-UU-Ug gU UU Uv vVRgI把原電壓值擴(kuò)大（把原電壓值擴(kuò)大（Rg+RRg+R）倍）倍 U=IU=Ig g（R Rg g+R+R） 有一表頭有一表頭G G，內(nèi)阻，內(nèi)阻RgRg=10 =10 ，滿偏電，滿偏電流流Ig=3 mAIg=3 mA，把它改裝成量程，把它改裝成量程U=3 VU=3 V的電壓表，要的電壓表，要串聯(lián)一個(gè)多大的電阻串聯(lián)一個(gè)多大的電阻R R？ 強(qiáng)化練習(xí)：強(qiáng)化練習(xí)：gR

10、gIG GU Ug gU UR RU-UU-Ug gU URRRIUR ggIUU gggIRIU ggRIU解：解：1010333)(990 三、把表頭三、把表頭G G改裝成電流表改裝成電流表A A 如下圖所示，有如下圖所示，有一個(gè)表頭一個(gè)表頭G G，其內(nèi)，其內(nèi)阻為阻為RgRg，滿偏電，滿偏電流為流為IgIg。 gRgIG GIRRIgII 1.1.方法：方法：并聯(lián)分流電阻并聯(lián)分流電阻R R 2.2.原理原理: :利用并聯(lián)電阻的分流作用利用并聯(lián)電阻的分流作用 3.3.分流電阻分流電阻R: R: gRn 11RRIUR gggIIRIggRII11)(gIIn 如下圖所示，有如下圖所示，有一個(gè)

11、表頭一個(gè)表頭G G，其內(nèi)，其內(nèi)阻為阻為RgRg，滿偏電，滿偏電流為流為IgIg。 gRgIG GIRRIgII 4.4.電流表的內(nèi)阻：電流表的內(nèi)阻： 5.5.標(biāo)度：標(biāo)度： IRIRggAgRn1ggRRRRU UA AARI把原電流值擴(kuò)大把原電流值擴(kuò)大 倍倍 RRRg強(qiáng)化練習(xí)：強(qiáng)化練習(xí)： 有一表頭有一表頭G G，內(nèi)阻，內(nèi)阻RgRg=25 =25 ，滿偏電流，滿偏電流Ig=3 mAIg=3 mA，把它改裝成量程為，把它改裝成量程為0.6 A0.6 A的電流表，要的電流表，要并聯(lián)一個(gè)多大的電阻并聯(lián)一個(gè)多大的電阻R R？改裝后電流表的內(nèi)阻？改裝后電流表的內(nèi)阻R RA A為為多大？多大？ gRgIG

12、GIRRIgII 解解: :gggIIRIRRIUR 331036 . 025103)(126. 06 . 0251033IRIRggA)(125. 0ggARRRRR1 1）若要將電流表）若要將電流表G G改裝成一個(gè)量程為改裝成一個(gè)量程為U Ug g的的n n倍的倍的電壓表電壓表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(gè)量程為改裝成一個(gè)量程為I Ig g的的n n倍的倍的電流表電流表A A，需要并聯(lián)的電阻的阻值為，需要并聯(lián)的電阻的阻值為小小 結(jié)結(jié)gRnR) 1( 1nRRg八、電流表和電壓表的讀數(shù)八、電流表和電壓表的讀數(shù)讀數(shù)時(shí)應(yīng)使視線

13、垂直于刻度表面，并要估讀. 具體估讀方法如下：(1) 量程為3 V和3 A的電壓表和電流表，其最小分度為0.1 V和0.1 A, 讀數(shù)要估讀到最小分度的十分之一. (2) 量程為0.6 A的電流表，其最小分度為0.02 A, 讀數(shù)要估讀到最小分度的，即不足半格的略去，超過半格的要按半格讀出，因此最后讀數(shù)如果以安培為單位，小數(shù)點(diǎn)后面有兩位，尾數(shù)可能為0、1、2、3(3) 量程為15 V的電壓表，其最小分度為0.5 V, 讀數(shù)要估讀到最小分度的，因此最后讀數(shù)如果以伏特為單位，小數(shù)點(diǎn)后面只有一位，尾數(shù)為0、1、2、3、4 九、限流和分壓電路的選取九、限流和分壓電路的選取 1.限流式 EsRABPRx

14、圖中變阻器起限流作用，求待測(cè)電阻Rx的電壓可調(diào)范圍EERRRxx 限流式電路的特點(diǎn):1.電壓不能從零開始調(diào)節(jié),調(diào)節(jié)范圍較小. 但電路結(jié)構(gòu)較為簡(jiǎn)單.2.電能損耗較小.2.分壓式 圖中變阻器起分壓作用，求待測(cè)電阻Rx的電壓可調(diào)范圍E0分壓式電路的特點(diǎn):1.電壓可以從零開始調(diào)節(jié)到電源電動(dòng)勢(shì),調(diào)節(jié)范圍較大. 但電路結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜.2.電能損耗較大.EsPRxRAB九、限流和分壓電路的選取九、限流和分壓電路的選取 限流式 分壓式 可調(diào)范圍變阻器電能損耗九、限流和分壓電路的選取九、限流和分壓電路的選取 EERRRxxE0較大阻值較小阻值較小較大R10Rx，應(yīng)選擇限流式電路R10Rx，應(yīng)選擇分壓式電路若實(shí)驗(yàn)要

15、求電壓從零開始變化，應(yīng)選擇分壓式電路如無此要求，即有一滿偏電流Ig=5mA,內(nèi)阻Rg=400的電流表G,若把它改裝成量程為10V的電壓表,應(yīng) 一個(gè) 的分壓電阻,該電壓表的內(nèi)阻為 ;若把它改裝成量程為3A的電流表,應(yīng) 聯(lián)一個(gè) 的分流電阻,該電流表的內(nèi)阻為 一量程為100A的電流表,內(nèi)阻為100,表盤刻度均勻,現(xiàn)串聯(lián)一個(gè)9900 的電阻將它改裝成電壓表,則該電壓表的量程是 V,用它來測(cè)量電壓時(shí),表盤指針位置如圖所示,此時(shí)電壓表的讀數(shù)大小為 V505010010010.5十、電阻的測(cè)量十、電阻的測(cè)量 用電壓表測(cè)出電阻兩端的電壓U，用電流表測(cè)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

16、， IUR 伏安法 伏安法測(cè)電阻的兩種電路 電流表接在電壓表兩接線柱外側(cè)，通常叫“外接法” 電流表接在電壓表兩接線柱內(nèi)側(cè)，通常叫“內(nèi)接法” AVRAVR 因?yàn)殡娏鞅?、電壓表分別有分壓、分流作用,因此兩種方法測(cè)量電阻都有誤差十、電阻的測(cè)量十、電阻的測(cè)量 伏安法測(cè)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(cè)量值偏小，適于測(cè)量小阻值電阻 .RAUURVRAIIIIAVIUR測(cè)說明：說明：誤差來源于電壓表的分流，分流越小，誤差越小所以該電路適合測(cè)量小電阻，即VRR RRIUR真十、電阻的測(cè)量十、電阻的測(cè)量 電阻的測(cè)量電阻的測(cè)量 外接法 內(nèi)接法 誤差來源 測(cè)量結(jié)果 測(cè)量條件 伏特表的分流 電流表

17、的分壓 R真R測(cè) R真R測(cè) RRA RRV 伏安法測(cè)電阻伏安法測(cè)電阻電路選擇 若已知待測(cè)電阻的大約值，電流表的內(nèi)阻和電壓表的內(nèi)阻，則當(dāng)xVAxRRRR時(shí)，選用電流表內(nèi)接法xVAxRRRR時(shí)，選用電流表外接法當(dāng)十、電阻的測(cè)量十、電阻的測(cè)量 AVxRRR 用外接法即AVxRRR 用內(nèi)接法用伏安法測(cè)量某電阻Rx的阻值,現(xiàn)有實(shí)驗(yàn)器材如下:A.待測(cè)電阻Rx：范圍在58，額定功率1WB.電流表A1：量程00.6A（內(nèi)阻0.2）C.電流表A2：量程03A（內(nèi)阻0.05）D.電壓表V1：量程00.6A（內(nèi)阻3K）E.電流表V1：量程00.6A（內(nèi)阻15）F.滑動(dòng)變阻器R：0100G.蓄電池：電動(dòng)勢(shì)12VH.導(dǎo)

18、線，電鍵.為了較準(zhǔn)確的測(cè)量，并保證器材安全，電流表應(yīng)選 ，電壓表應(yīng)選 ，并畫出電路圖。由 Rx知，應(yīng)選外接法5 .24VARR先確定測(cè)量電路ARPx51額定電流Im= 0.45A，應(yīng)選電流表A1VPRx8額定電壓Um= 2.8V，應(yīng)選電壓表V1由R=10010Rx知，應(yīng)選擇限流式電路再確定控制電路其電路圖如圖所示。分析：A.010V B.020VC.1020V D.2030V在圖中,AB間的電壓為30V,改變滑動(dòng)變阻器觸頭的位置,可以改變CD間的電壓,UCD的變化范圍是( )RVRRABCD如圖所示R1=6, R2=3 R3=4,A、B兩點(diǎn)電壓UAB=12V,C1、C2的電容分別為2F和1F,則它們帶電荷量分別為 和 .R1R2R3C2C2ABA.保持R2不變,增大R1B.增大R1 ,減小R2C.保持R2不變,減小R1D.增大R2 ,減小R1如圖所示，電流表G的內(nèi)阻不可忽略不計(jì)，R1、R2是兩個(gè)可變電阻，當(dāng)a、b間的電壓為4V時(shí)，電流表的指針G剛好滿偏，當(dāng)a、b間的電壓為3V時(shí)，如果仍要使電流表G的指針滿偏，下列方法中可行的是( )R1R2aGb四個(gè)電阻R1、R2 、R3、R4如圖所示連接,若R1=R2=R3=