23电阻的串联和并联

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,2019/11/30,#,一、认识电路,1.,什么是电路的串联,?,把几个导体元件依次首尾相连的方式,把几个元件的一端连在一起另一端也连在一起,然后把两端接入电路的方式,2.,什么是电路的并联,?,I,0,= I,1,= I,2,= I,3,串联电路各处的电流相同,2.,并联电路,:,并联电路的总电流等于各支路的电流之和,二、电流特点,0,1,2,3,1.,串联电路,:,I,0,= I,1,+ I,2,+ I,3,+,0,1,2,3,U=U,1,+U,2,+U,3,三、电压特点,串联电路,两端的总电压等于各部分电路电压之和,2.,并联电路,:,1.,串联电路,:,U=U,1,=U,2,=U,3,并联电路,的总电压与各支路的电压相等,U,R,1,R,2,R,3,U,U,1,U,2,U,3,0,1,2,3,R,1,R,2,R,3,1,0,串联电路的总电阻等于各部分电路电阻之和,三、电阻特点,1.,串联电路,:,讨论：多个电阻串联呢？,R,1,R,2,U,U,1,U,2,I,1.,串联电路,:,2.,并联电路,:,U,R,2,R,1,I,I,1,I,2,讨论：多个电阻并联呢？,并联电路的总电阻的倒数等于各支路电阻的倒数之和,三、电阻特点,串联电路的总电阻等于各部分电路电阻之和,1.,串联电路,:,2.,并联电路,:,讨论：,n,个相同电阻,(R,1,),串联或并联,其总电阻,R=,？,不同阻值的电阻串联,总电阻与其中最大电阻有何关系,?,不同阻值的电阻并联,总电阻与其中最小电阻有何关系,?,并联电路中,某一电阻增大,总电阻如何变,?,混联电路中,某一电阻增大,总电阻如何变？,R,1,和,R,2,并联后,R=,？,(,若,R,1,远大于,R,2,，,R=,？,),三、电阻特点,四、串并联电路特点,1.,串联电路,2.,并联电路,如图所示电路,当,ab,两端接入,100V,电压时,cd,两端为,20V,当,cd,两端接入,100V,电压时,ab,两端电压为,50V,则,R,1,:R,2,:R,3,为,( ),A.4:2:1,B.2:1:1,C.3:2:1,D.,以上都不对,R,1,R,1,R,2,R,3,R,3,a,b,c,d,A,R,2,R,3,R,3,a,b,c,d,R,1,R,1,R,2,a,b,c,d,100V,20V,40V,40V,100V,50V,25V,25V,第,2,课时 电表的改装,电流表,电压表,常用,的电压表和电流表都是由小量程的电流表改装而成的,G,_,+,2.,三个主要参数,内阻,:,电流计内阻,R,g,量程：满偏电流,I,g,满偏电压,U,g,3.,电路图符号：,灵敏电流表,(,表头,),1,、作用：,测量微小电流和电压,G,0,1,2,3,mA,1,、构造：,永磁铁和放入永磁铁磁场的可转动线圈组成,（大约几欧到几十欧）,（约几十微安到几毫安）,（大约零点几伏）,2,、电路图：,改装为电压表,例,1:,有一个电流表,G,，内阻,R,g,=30,，满偏电流,I,g,=1mA,。要把它改装为量程为,0,3V,的电压表,，如何改装？,改装后的电压表内阻多大？,在表头串联一个阻值较大的电阻,R,串,=2.97X10,3,Rv=3.0K,I,g,R,g,R,V,U,U,g,U,R,U,方法：在,表头,串联,一个阻值较大的电阻,I,g,R,g,R,V,U,U,g,U,R,U,例,2.,有一个电流表,G,，内阻,R,g,=30,，满偏电流,I,g,=1mA,。要把把它改装为量程为,0,0.6A,的电流表,，怎样改装？,改装后的电流表内阻多大？,改装为电流表,在表头上并联一个阻值较小的电阻,R,并,=0.050,R,A,=0.050,U,I,R,g,I,g,I,R,R,A,U,I,方法：在,表头上,并联,一个阻值较小的电阻,U,I,R,g,I,g,I,R,R,A,U,I,1,）若要将电流表,G,改装成一个量程为,U,g,的,n,倍的电压表,V,，需要串联电阻的阻值为,2,）若要将电流表,G,改装成一个量程为,I,g,的,n,倍的电流表,A,，需要并联的电阻的阻值为,小,结（选）,有一满偏电流,I,g,=5mA,内阻,R,g,=400,的,电流表,G,若把它改装成量程为,10V,的电压表,应,一个,的分压电阻,该电压表的内阻为,;,若把它改装成量程为,3A,的电流表,应,联一个,的分流电阻,该电流表的内阻为,串,并,1600,2000,0.668,0.667,一量程为,100,A,的电流表,内阻为,100,表盘刻度均匀,现串联一个,9900,的电阻将它改装成电压表,则该,电压表的量程是,V,用它来测量电压时,表盘指针位置如图所示,此时电压表的读数大小为,V,0.80,1,50,100,1,0.5,如图所示为一双量程电压表的示意图,.,已知电流表,G,的量程为,0100,A,内阻为,600,则图中串联的分压电阻,R,1,=, R,2,=,G,R,1,R,2,+,5V,15V,4.94X10,4,10,5,如图所示,电路由电流计与四个电阻连接而成,.,电流计内阻,R,g,=80,满偏电流,I,g,=1mA.,R,1,=10,R,2,=10,R,3,=194,R,4,=790,.,若使用,12,接线柱电路可做,表,.,量程为,.,若使用,13,可做,表,.,量程为,.,若使用,14,接线柱电路可做,表,.,量程为,.,若使用,15,可做,表,.,量程为,.,电流,电流,电压,电压,5mA,10mA,1V,5V,R,1,R,2,1,R,3,R,4,2,3,4,5,【,变式,】,有一只电压表，它的内阻是,100 ,，量程为,0.2 V,，现要改装成量程为,10 A,的电流表，电压表上应,(,),A,并联,0.002 ,的电阻,B,并联,0.02 ,的电阻,C,并联,50 ,的电阻,D,串联,4 900 ,的电阻,分压式和限流式电路的选取,E,s,P,R,x,R,A,B,E,s,P,R,x,R,A,B,E,s,R,A,B,P,R,x,E,s,R,A,B,P,R,x,E,s,R,A,B,P,R,x,1.,限流式,E,s,R,A,B,P,R,x,优点,:,电路结构较为简单,.,电能损耗较小,.,待测电阻,Rx,的电压可调范围,缺点,:,电压不能从零开始调节,调节范围较小,.,2.,分压式,特点,:,1.,电压可以从零开始调节到电源电动势,调节范围较大,.,2.,电能损耗较大，电路结构较为复杂,E,s,P,R,x,R,A,B,待测电阻,Rx,的电压可调范围,分压式：,1,、要求用电器的电压从零开始连续变化或要求电压变化范围较大,2,、若采用限流式，电路中电流超过电表的量程或待测电阻允许通过,的最大,电流。,3,、变阻器的总电阻远小于待测电阻,限流式：,1,、当待测电阻小于滑动变阻器电阻或差不多时，用限流式调控能力较强。,2,、若不存在以上问题，用分压式与限流式差不多时，用限流式，能耗小,，电路,连接简单。,限流和分压电路的选取原则,【,典例,】,表格中所列数据是测量小灯泡,U,I,关系的实验数据：,U,(V),0.0,0.2,0.5,1.0,1.5,2.0,2.5,3.0,I,(A),0.000,0.050,0.100,0.150,0.180,0.195,0.205,0.215,十、电阻的测量,用电压表测出电阻两端的电压,U,，用电流表测出通过电阻的电流,I,，利用部分电路欧姆定律可以算出电阻的阻值,R,，,伏安法,伏安法测电阻的两种电路,“,外接法,”,“,内接法,”,因为,电流表、电压表分别有分压、分流作用,因此两种方法测量电阻都有误差,十、电阻的测量,A,V,R,A,V,R,误差分析,电流表外接法,电压表示数,电流表示数,测量值偏小，适于测量小阻值电阻,.,说明：,误差来源于电压表的分流，分流越小，误差越小所以该电路适合测量小电阻，即,电阻的测量,外接法,内接法,误差来源,测量结果,测量条件,电压表,的分流,电流表的分压,R,测,R,真,R,测,R,真,RR,A,RR,x,知，应选外接法,先确定测量电路,额定电流,I,m,= 0.45A,，应选电流表,A,1,额定电压,U,m,= 2.8V,，应选电压表,V,1,由,R=100,R,x,知，应选择限流式电路,再确定控制电路,其电路图如图所示。,分析：,八、电流表和电压表的读数,读数时应使视线垂直于刻度表面，并要估读,.,具体估读方法如下：,(1),量程为,3 V,和,3 A,的电压表和电流表，其最小分度为,0.1 V,和,0.1 A,读数要估读到最小分度的十分之一,.,(2),量程为,0.6 A,的电流表，其最小分度为,0.02 A,读数要估读到最小分度的，即不足半格的略去，超过半格的要按半格读出，因此最后读数如果以安培为单位，小数点后面有两位，尾数可能为,0,、,1,、,2,、,3,(3),量程为,15 V,的电压表，其最小分度为,0.5 V,读数要估读到最小分度的，因此最后读数如果以伏特为单位，小数点后面只有一位，尾数为,0,、,1,、,2,、,3,、,4,量程为,0.6A,的电流表，最小分度为,0.02A,，指针偏转不够一个分格的部分用半格估读法，读数为两位小数。,0.15A,练习：如图，电流表读数为,量程为,3A,的电流表，最小分度为,0.1A,，指针偏转不够一个分格的部分用,1/10,格估读法，读数为两位小数。,0,1,2,A,3,0.74A,练习：如图，电流表读数为,量程为,3V,的电压表，最小分格为,0.1V,，指针偏转不够一个分格的部分用,1/10,格估读法，读数为两位小数。,0,1,2,V,3,练习：如图，电压表读数为,2.38V,量程为,15V,的电压表，最小分格为,0.5V,，指针偏转不够一个分格的部分用,1/5,格估读法，读数为一位小数。,0,5,10,V,15,练习：如图，电压表读数为,11.7V,6,半偏法测量电流表的内阻,1.,原理,半偏法测电流表内阻的原理是欧姆定律和并联电路的电流分配关系，因电流表可以读出自身的电流，故在其电流减半时，必有另一支路分掉另一半的电流，在总电流近似不变的条件下，该支路的电阻（电阻箱读出）等于电流表的电阻,2.,电路,3.,实验条件,:,目的：保持干路中的电流基本不变,4.,步骤,2,先闭合,S,1,，调节,R,1,使电流表指针,满偏,.,3,再闭合,S,2,，保持电阻,R,1,不变,，调节,R,2,使电流表指针,半偏,，记下,R,2,的值,.,4,若,R,1,100R,2,，有,R,g,=R,2,1,把滑动变阻器,R,1,的电阻调到,最大,，把电阻箱,R,2,的阻值调到,0,5.,误差分析,定性分析：在用半偏法测电流表的内阻的实验中，当闭合开关,S,2,时，调节,R,2,使电流表半偏，即通过电流表的电流为,Ig/2,，此时干路总电流因回路中总电阻变小而变大，即比,Ig,稍大，这样通过,R,2,的电流将大于,Ig/2,，因此电流表内阻的测量值小于真实值,定量分析,6.,仪器选择,因而滑动变阻器选择大滑阻,电流表的改装和检验,G,A,（,R,g,测量值小于真实值，,R,并,小于标准值,则,R,A,小于标准值）,校表结果：改装成电流表通过表头的电流偏小，读数小于真实值,校对电路,半偏法测电压表的内阻,1.,原理,半偏法测电压表内阻的原理是欧姆定律和串联电路的电压分配关系，因电压表可以读出自身的电压，故在其电压减半时，必有另用电器分掉另一半的电压，在总电压近似不变的条件下，电压表的电阻等于另一个用电器（电阻箱）读出。,2.,电路,3.,实验条件,:,（目的：保持测量电路中的电压基本不变）,4.,步骤,3.,保持滑动变阻器触头位置不变，调节,R,0,使电压表指针半偏，记下,R,0,的值,.,4.,若,RR,V,，有,R,g,=R,0,2.,闭合开关,S,，调节,R,使电压表指针满偏,.,1.,把电阻箱,R,0,的阻值调到,0,，把滑动变阻器的触头,P,滑到,a,端,5.,误差分析,定性分析：在用半偏法测电压表的内阻的实验中，当闭合开关,S,时，调节,R,0,使电压表半偏，即加在电压表的电压为,Ug/2,，此时测量电路总电压因回路中总电阻变大而变大，即比调节,R,0,前稍大，这样加在,R,2,的电压将大于,Ug/2,，因此电压表内阻的测量值,大于,真实值,定量分析,6.,仪器选择,电压表的改装和检验,G,V,（,R,g,测量值小于真实值，,R,串,大于标准值则,R,V,大于标准值）,校表电路,校表结果：改装成电压表读数小于真实值,例：,【2004,全国春招,】,把电流表改装为电压表的实验中给出的器材有：,电流表（量程,0-300A,） 标准伏特表（量程,0-3V,）,电阻箱（,0-9999,） 电位器（,0-100k,）,电源（电动势,2V,） 电源（电动势,6V,）,滑动变阻器（,0-50,，额定电流,1.5A,）电键两只，导线若干,用半偏法测定电流表的内阻。采用右图电路测定电流表,G,的内阻。要想得到较高的精确度，从以上给出的器材中，可变电阻,R,1,应选用,_,，可变电阻,R,2,应选用,_,，电源,E,应选用,_,。,实验操作的步骤有：,A,合上,K,1,B,合上,K,2,C,观察,R,1,的阻值是否最大，如果不是，将,R,1,的阻值调至最大,D,调节,R,1,的阻值，使电流表指针偏转到满刻度,E,调节,R,2,的阻值，使电流表指针偏转到满刻度的一半,F,记下,R,2,的阻值。 把以上步骤的字母代号按合理顺序填写在下面横线上空白处：,_ _,C A D B E F,如果要将图中的电流表,G,改装为量程为,0-3V,的伏特表，方法是给电流表,_,联一只电阻箱，并把电阻箱阻值调节为,_,。,串,9500,如果在步骤,F,中所得的,R,2,的阻值为,500,，则中被测电流表,G,的内阻,Rg,的测量值为,_ _,。,500,下图所示器材中，一部分是将电流表改装为伏特表所需的，其余是为了把改装成的伏特表跟标准伏特表进行校对所需的。在下面方框中画出改装和校对都包括在内的电路图（要求从,0-3V,每,0.5V,刻度进行一次校对）；然后在图中画出连线，将所示器材按以上要求连接成实验电路。,如果要将图中的电流表,G,改装为量程为,0-3V,的伏特表，方法是给电流表,_,联一只电阻箱，并把电阻箱阻值调节为,_,。,下图所示器材中，一部分是将电流表改装为伏特表所需的，其余是为了把改装成的伏特表跟标准伏特表进行校对所需的。在下面方框中画出改装和校对都包括在内的电路图（要求从,0-3V,每,0.5V,刻度进行一次校对）；然后在图中画出连线，将所示器材按以上要求连接成实验电路。,串,9500,