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

串聯(lián)電路和并聯(lián)電路第十一章電路及其應(yīng)用人教物理必選第三冊根據(jù)電阻公式，如果把兩個電阻R1、R2

串聯(lián)（或并聯(lián)）后看成一個電阻，這個電阻跟R1、R2應(yīng)該是怎樣的關(guān)系？R1R2R2R1R=?R=?新課導(dǎo)入I0=I1=I2=I3q0=q1=q2=q3

恒定電流電路中各處電荷的分布是穩(wěn)定的，電路中各處的電荷分布應(yīng)保持不變，因此串聯(lián)電路中，相同時間內(nèi)通過0、1、2、3各點的電荷量一定相等。0123結(jié)論：串聯(lián)電路中的電流處處相等串聯(lián)電路U01=φ0－φ1由電勢差跟電勢的關(guān)系，可得:U12=φ1－φ2U23=φ2－φ3結(jié)論：串聯(lián)電路兩端的總電壓等于各部分電路兩端電壓之和。U01+U12+U23=φ0－φ3=U03串聯(lián)電路0123φ0φ1φ2φ3【規(guī)律】串聯(lián)電路兩端的總電壓等于各個電阻兩端的電壓之和，可以認為每個電阻從總電壓中分得一部分。因此，串聯(lián)電路具有分壓作用。R1R2R3U1U3U2結(jié)論：串聯(lián)電路中，每個電阻分得的電壓與其電阻成正比。串聯(lián)電路思考：多個電阻串聯(lián)呢？R=R1+R2結(jié)論：串聯(lián)電路的總電阻等于各部分電路電阻之和。R=R1+R2+···+Rn串聯(lián)電路RUIU=U1+U2IUU1U2R1R2

由R=R1+R2可知，R比其中任一個導(dǎo)體的電阻R1和R2都要大，你能解釋這是什么原因嗎？＋＝相當(dāng)于增加了導(dǎo)體的長度串聯(lián)電路I0=I1+I2+I3q0=q1+q2+q3電路中各處的電荷分布應(yīng)保持不變，因此并聯(lián)電路中，在相等時間內(nèi)通過干路0點的電荷量一定等于進入各支路1、2、3各點的電荷量之和。結(jié)論：并聯(lián)電路的總電流等于各支路電流之和0123并聯(lián)電路U=U1=U2=U3φ0=φ1=φ2=φ3φ4=φ5=φ6導(dǎo)線的電阻可以忽略，你可以找到并聯(lián)電路的電壓關(guān)系嗎？結(jié)論：并聯(lián)電路的總電壓與各支路的電壓相等并聯(lián)電路0123U654【規(guī)律】并聯(lián)電路，干路中的總電流等于各個支路中的電流之和，因此可以認為每個電阻都從總電流中分得一部分?？梢?，并聯(lián)電路具有分流作用。R1R2R3II1I2I3結(jié)論：并聯(lián)電路中，每個電阻分得的電流與其電阻成反比。規(guī)律總結(jié)【規(guī)律】并聯(lián)電路，干路中的總電流等于各個支路中的電流之和，因此可以認為每個電阻都從總電流中分得一部分。可見，并聯(lián)電路具有分流作用。R1R2R3II1I2I3結(jié)論：并聯(lián)電路中，每個電阻分得的電流與其電阻成反比。規(guī)律總結(jié)RUIII1I2R1R2U結(jié)論：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。

并聯(lián)電路＋＝相當(dāng)于增大了導(dǎo)體的橫截面積.思考1:R1和R2并聯(lián)后R=?思考2:由

可知，R比其中任一個導(dǎo)體的電阻R1和R2都要小，你能解釋這是什么原因嗎？問題與思考思考4:n個相同電阻R并聯(lián)的總電阻等于多少？思考3:如果兩個阻值相差很大的電阻并聯(lián)(R1>>R2)，其結(jié)果有何特點？兩個阻值相差很大的電阻并聯(lián)時總電阻與小電阻阻值接近。如果是串聯(lián)，情況又如何？問題與思考阻值與大電阻阻值接近思考5:如果在保持原有并聯(lián)電路中支路的數(shù)目不變，增大某一個支路中的電阻，則總電阻會增大還是會減小？并聯(lián)電路中，如果保持支路數(shù)目不變，增大某一個支路的電阻，則總電阻會增大。問題與思考思考6:如果在原有并聯(lián)電路中增加一條支路（該支路電阻不為0），則總電阻會增大還是會減??？并聯(lián)電路中，如果保持原有支路不變，增加支路數(shù)目，則總電阻會減小。問題與思考I1=I2=…=In

電路名稱串聯(lián)電路并聯(lián)電路電流關(guān)系各處電流相等，_____________總電流等于各支路電流之和，I＝___________________電壓關(guān)系總電壓等于各部分電壓_______，U＝U1＋U2＋…＋Un各支路兩端電壓______，即U＝U1＝U2＝…＝Un電阻關(guān)系總電阻等于各部分電阻之和，即R總＝R1＋R2＋…＋Rn總電阻的倒數(shù)等于各支路電阻的倒數(shù)之和，即I=I1+I2+=…+In之和相等

重要結(jié)論：串、并聯(lián)電路中一個電阻增大，總電阻增大串并聯(lián)電路對比練習(xí)4、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.4:2:1B.2:1:1C.3:2:1D.以上都不對R1R1R2R3R3abcdAR2R3R3abcdR1R1R2abcd100V20V40V40V100V50V25V25V由歐姆定律可知三個主要參數(shù)A、內(nèi)阻RgB、滿偏電流

IgC、滿偏電壓Ug小量程電流表G（表頭）0123mA2.三個主要參數(shù)及其關(guān)系①內(nèi)阻：電流計內(nèi)阻Rg②滿偏電流：指針偏轉(zhuǎn)到最大刻度時的電流Ig③滿偏電壓：電流滿偏時,其兩端的電壓Ug1.電路圖符號：G一.電流計(表頭)④三者間的關(guān)系:Ug=IgRg

【探究情景】有一個電流表G，內(nèi)阻Rg=30Ω，滿偏電流Ig=1mA。二.將表頭改裝成電壓表①若要從刻度盤能直接讀出內(nèi)阻兩端電壓，表盤上該如何標(biāo)電壓?00.51mA②在前一問基礎(chǔ)上，再給Rg串聯(lián)一個R=1470Ω的電阻使之變成一個新的電壓表，表盤上該如何標(biāo)電壓?R起到了什么作用?Ug=IgRg=0.03VUGRgRIg0.030.0150VU=Ug+URU=IgRg+

IgR=(Rg+R)Ig1.50.750VVURvIgUR=U–Ug=1.47VUgUR問題1：當(dāng)被測電壓是3V時，指針應(yīng)該指在哪里？表頭兩端加多大電壓？其余電壓加在哪里？00.51UGRgRmA

【探究情景】有一個電流表G，內(nèi)阻Rg=30Ω，滿偏電流Ig=1mA。要把它改裝為量程為0～3V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？二.將表頭改裝成電壓表Ug=IgRg=0.03VRv=R+Rg問題2：要串聯(lián)的電阻上分擔(dān)多少電壓？需要多大的電阻分壓？UR=U–Ug=2.97VIgR=U-IgRg

UgURRgRIgUVRV31.5問題4：改裝后的表盤需要做怎樣的改變？0123V（1）在電流計原刻度的基礎(chǔ)上乘以（Rg+R）即可。（2）滿刻度處標(biāo)改裝后的量程，然后根據(jù)小格數(shù)按比例等分即可。（量程和精確度）問題3：改裝后的電壓表內(nèi)阻RV是多大？Rv=Rg+R=3.0×103ΩU=IgRv=Ig(R+Rg)∝Ig012301mA思考：若要將電流計G改裝成一個量程為Ug的n倍的電壓表V，需要串聯(lián)電阻的阻值R為多少？練習(xí)5.有一個電流表G，內(nèi)阻Rg=10Ω，滿偏電流Ig=3mA。要把它改裝為量程

0~3V

的電壓表，要串聯(lián)多大的電阻？改裝后電壓表的內(nèi)阻是多大？1.原理：串聯(lián)分壓2.方法：串聯(lián)電阻3.再將表盤對應(yīng)示數(shù)改裝。總結(jié)：把電流表改裝成電壓表UIgVVURggRUggURRIgG0123mA0123V雙量程電壓表的改裝(1)內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖：(只是其中一種)(2)串聯(lián)電阻的計算：G

思考：你知道哪個量程大嗎？例1.將一個電阻為60Ω，滿偏電流為500μA的電流表表頭改成如圖所示的兩個量程的電壓表，量程分別為3V和15V，試求R1和R2的阻值．答案：5940Ω

24000Ω問題1：能讓0.6A的電流全部通過表頭嗎？怎么辦？IRR=?GRgIgGAAIRAI【探究情景】有一個電流表G，內(nèi)阻Rg=30Ω，滿偏電流Ig=1mA。要把把它改裝為量程為0～0.6A的電流表，要并聯(lián)多大的電阻？改裝后的電流表內(nèi)阻多大？三.將表頭改裝成大量程的電流表問題3：并聯(lián)的電阻上流過多少電流？需要多大的分流電阻？IR=0.6A-0.001A=0.599A問題2：當(dāng)被測電流是0.6A時，流過表頭的電流最大為多大？其余電流從哪里流過？IgURgRIRI0.050Ω00.20.40.6A0123mA（1）在原電流表原刻度的基礎(chǔ)上乘以（1+）即可（2）滿刻度處標(biāo)改裝后的量程，然后根據(jù)小格數(shù)按比例等分即可。

（量程和精確度）問題6：若要將電流表G改裝成一個量程為Ig的n倍的電流表A，需要并聯(lián)多大阻值的電阻？問題5：改裝后的表盤需要做怎樣的改變？問題4：改裝后的安培表內(nèi)阻RA是多大？01問題7：當(dāng)指針滿偏時，改裝后的電流表測得的電流應(yīng)該是多少？半偏呢？某一位置呢？

表頭電流電流表的測量值指針滿偏指針半偏某一位置0.5mA1mA0.6A0.3AIx600IxIxURgRIRI練習(xí)2:把Ig=1mA，Rg=100Ω的靈敏電流計改裝成量程為5mA的電流表，應(yīng)怎樣處理?并聯(lián)一個R=25Ω1.原表中0.2mA處應(yīng)改為多少A?2.新表內(nèi)阻RA=?,原表有30小格,改裝以后使用時指針指在18小格處,則測試的電流為多少?雙量程電流表的改裝

(1)電表結(jié)構(gòu)圖：(其中一種)G－

(2)并聯(lián)電阻的計算：

思考：你知道哪個量程大嗎？>，例2.如圖所示，有一個表頭G，滿偏電流Ig＝500mA，內(nèi)阻Rg＝200Ω，將它改裝為有0～1A和0～10A兩種量程的電流表，求R1、R2的阻值各為多大？答案R1＝20Ω

R2＝180Ω1.用兩只完全相同的電流表,分別改裝成一只量程更大的電流表和一只電壓表,將它們串聯(lián)起來接入電路中,如圖所示,此時()A.兩只電表的指針偏轉(zhuǎn)角相同B.兩只電表的指針都不偏轉(zhuǎn)C.電流表指針的偏轉(zhuǎn)角小于電壓表指針的偏轉(zhuǎn)角D.電流表指針的偏轉(zhuǎn)角大于電壓表指針的偏轉(zhuǎn)角CAVS校對時注意搞清楚改裝后電表刻度盤每一小格表示多大的數(shù)值．

改變變阻器R的滑片位置，使V的示數(shù)分別為0.5V、1.0V、1.5V、2.0V……核對改裝電壓表的示數(shù)是否正確，若改裝的電壓表滿刻度3V時，標(biāo)準電壓表V的讀數(shù)為3.1V，則百分誤差電表的校對0~0.6A：

A0~3A：

A讀數(shù)原則：按照“1、2、5分度”進行估讀分度讀數(shù)原則1分度估讀到下一位2分度估讀到本位5分度估讀到本位0.170.850~3V：

V0~15V：

V1.899.5電表的讀數(shù)原則（1）判斷電流方向：在電源外部的電路中，電流從正極流向負極。沿電流方向電勢逐漸降低。1.基本方法U1U2U3R1R2R3EABCD三.電路連接關(guān)系的識別（2）等電勢點排列法

根據(jù)電流的流向分析電路中各個節(jié)點的電勢高低，并將各個節(jié)點按電勢從高到低的順序排列；然后將每個電阻畫在相應(yīng)的兩節(jié)點間。復(fù)雜電路圖的簡化1.將各結(jié)點用字母標(biāo)出2.判定各結(jié)點電勢的高低R1R2R3R4ABCBC+_在電源外部，電流從正極出發(fā)，每經(jīng)過一個電阻電勢就降低一些，所以A點電勢高于B點電勢高于C點電勢，用同一條導(dǎo)線連接的點電勢相等，用同一個字母表示1.將各結(jié)點用字母標(biāo)出2.判定各結(jié)點電勢的高低3.將各結(jié)點按電勢高低自左到右排列，再將各結(jié)點間的支路畫出4.將畫出的等效圖加工整理R1R2R3R4ABCBC+_BABCR1R2R3R4CBC+_例6.如圖所示，R1∶R2∶R3＝1∶2∶3．當(dāng)AB兩端加上某一電壓后，則流過三個電阻的電流之比為I1：I2：I3＝

。答案：6：3：2R1R2R3ABR1R2R3AB2.電路元件的處理技巧（1）若電阻上沒有電流流過時，該電阻相當(dāng)于導(dǎo)線。（2）理想電流表的內(nèi)阻可看成零，理想電壓表的內(nèi)阻可看成無窮大．故電流表可先用導(dǎo)線替代，電壓表可先看成斷路。（3）復(fù)雜電路先根據(jù)以上技巧畫出等效電路圖，再進行分析計算?！锾貏e注意：與電壓表串聯(lián)的任何用電器，都相當(dāng)于導(dǎo)線；與穩(wěn)定電容器串聯(lián)的任何用電器也只相當(dāng)于導(dǎo)線。伏安法測電阻1、兩種測量電路：電流表外接法電流表內(nèi)接法伏安法測電阻2、誤差分析：電流表外接法U=URI=IR+IV>IR外接法測量值偏小誤差原因：伏特表的分流U=UR+UAI=IR電流表內(nèi)接法伏安法測電阻2、誤差分析：內(nèi)接法測量值偏大>UR電流表的分壓誤差原因：伏安法測電阻2、誤差分析：小電阻用外接法，測量值偏小大電阻用內(nèi)接法，測量值偏大內(nèi)接法RXVARXAV外接法慶威物理2.誤差：大內(nèi)偏大，小外偏小當(dāng)（即)時，用內(nèi)接法當(dāng)（即)時，用外接法當(dāng)（即)時，兩種接法均可1.結(jié)論：大內(nèi)小外若伏特表示數(shù)有明顯變化，即用外接；若安培表示數(shù)有明顯變化，即用內(nèi)接?！皟?nèi)外接”方法的選擇——試探法VASabR按內(nèi)外接的方式依次連接，觀察電流表、電壓表示數(shù)變化情況。伏安法測電阻的內(nèi)外接選擇1、伏安法測電阻有如圖所示的兩種測量電路：圖

是電流表外接法，用于測量

電阻，測量值比真實值

，誤差由

表分流引起；圖

是電流表內(nèi)接法，用于測量

電阻，測量值比真實值

，誤差由

表分壓引起。甲乙小大大小安培伏特3、如圖所示的伏安法測電阻的電路中，電壓表的內(nèi)阻為30KΩ，其讀數(shù)為3V。電流表的內(nèi)阻為0.2Ω，電流表的讀數(shù)為2mA。求待測電阻R的真實值為多大？1499.8Ω替代法測電阻替代法AxA1RxS2S1①實驗方法為：等效替代法②Ax也可以是電壓表，或未知電阻等注意：③僅有讀數(shù)等偶然誤差替代法測電阻例題某同學(xué)用如圖甲所示的電路測量靈敏電流計G的內(nèi)阻：(1)請在乙圖中將實物連線補充完整；(2)閉合開關(guān)S1后，將單刀雙擲開關(guān)S2置于位置1，調(diào)節(jié)滑動變阻器R1的阻值，使電流表G0有適當(dāng)示數(shù)I0；然后保持R1的阻值不變，將開關(guān)S2置于位置2，調(diào)節(jié)電阻箱R2，使電流表G0示數(shù)仍為I0.若此時電阻箱阻值R2＝200Ω，則靈敏電流計G的內(nèi)阻Rg＝________Ω.連線不能交叉200實際上：注意：半偏法測電阻①半偏法的前提：電壓表內(nèi)阻很大，滑動變阻器電阻很小，即RV>>R，②在①的前提下，接入Rx前后，支路總電壓幾乎不變，U前≈U后，則UV=Ux=?U，RV≈R0①Rx接入電路以后，支路總電阻變大，故U前<U后，②Ux半偏，則UV=?U前，Ux=U后-?U前，即Ux>UV，故Rx>RV測量值大于真實值VxRxS1測電壓表內(nèi)阻R實際上：注意：半偏法測電阻①半偏法的前提：電流表的內(nèi)阻很小，滑動變阻器電阻很大，即RA<<R，②在①的前提下，接入Rx前后，總電流幾乎不變，I前≈I后，則IA=Ix=?I，RA≈R0AxRxS2S1測電流表內(nèi)阻R①Rx接入電路以后，總電阻變小，故I前<I后，②Ax半偏，則IA=?I前，Ix=I后-?I前，即Ix>IA，故Rx<RA測量值小于真實值半偏法測電阻例題如圖所示電路測定該電流表的內(nèi)阻，實驗室可提供的器材如下：A．電流表G：滿偏電流為300μA；B．干電池E：3V；C．滑動變阻器R1：最大阻值為5kΩ，額定電流為1AD．滑動變阻器R2：最大阻值為16kΩ，額定電流為0.5AE．電阻箱R0：阻值范圍0～9999.9ΩF．開關(guān)兩個，導(dǎo)線若干(1)滑動變阻器R應(yīng)選用______(選填“C”或“D”)，將開關(guān)S1、S2都斷開，連接好實物圖，使滑動變阻器接入電路的電阻達到最大后，閉合開關(guān)S1，移動滑動變阻器的滑片，使電流表G的示數(shù)為200μA.(2)閉合開關(guān)S2，調(diào)節(jié)電阻箱R0的阻值為100Ω時電流表G的示數(shù)為100μA，則電流表G的內(nèi)阻Rg＝______Ω.(3)將該電流表改裝成量程為3V的電壓表，需串聯(lián)電阻的阻值為