高中物理 串联电路和并联电路PPT课件

4 串 联 电 路 和 并 联 电 路 1.了 解 串 联 电 路 和 并 联 电 路 的 连 接 方 式 ，掌 握 串 、并 联 电 路 的 电 流 和 电 压 特 点 .2.掌 握 串 、并 联 电 路 电 阻 的 计 算 .3.知 道 常 用 的 电 压 表 和 电 流 表 都 是 由 小 量 程 的 电 流 表 G表头 改 装 而 成 的 . 4.了 解 电 流 表 G表 头 的 原 理 ，知 道 什 么 是 满 偏 电 流 和 满 偏电 压 . 5.理 解 表 头 改 装 成 常 用 电 压 表 和 电 流 表 的 原 理 ，会 求 分 压电 阻 和 分 流 电 阻 的 阻 值 . 彩 灯 的 连 接灯 的 连 接 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 导 体 元 件 的 一 端 连 在 一 起 ，另 一 端 也 连 在 一 起 ,然 后2.什 么 是 电 路 的 并 联 ?把 两 端 接 入 电 路 的 方 式 。 串联和并联的判别 I0=I1=I2=I3 串 联 电 路 各 处 的 电 流 相 等2.并 联 电 路 : 并 联 电 路 的 总 电 流 等 于 各 支 路 电 流 之 和二 、电 流 特 点 0 1 2 31.串 联 电 路 : I0 = I1 + I2 + I30 123 讨 论 ：如 果 有 更 多 的 导 体 串 联 或 并 联 ，结 论 如 何 ？ 串 联 电 路 的 电 流 并 联 电 路 的 电 流 U03=U01+U12+U23 结 论 :串 联 电 路 两 端 的 总 电 压 等 于 各 局 部 电 路三 、电 压 特 点 0 1 2 31.串 联 电 路 :U01=0 1 各 点 的 电 势 与 各 点 之 间 的 电 势 差 有 什 么 关 系 ?U12=1 2U23=2 3 比 较 电 压 关 系 U03=0 3电 压 之 和 U=U1=U2=U3 并 联 电 路 的 总 电 压 与 各 支 路 的 电 压 相 等2.并 联 电 路 : 比 较 0、1、2、3点 的 电 势 关 系 比 较 4、5、6点 的 电 势 关 系 比 较 电 压 关 系讨 论 ：如 果 有 更 多 的 导 体 串 联 或 并 联 ，结 论 如 何 ？0 1 2 3 4 5 6 0 U 串 联 电 路 的 电 压 并 联 电 路 的 电 压 串 联 电 路 的 总 电 阻 等 于 各 局 部 电 路 电 阻 之 和四 、电 阻 特 点1.串 联 电 路 :1 2U=U +U1 2U UU = +I I I 1 21 2U UU = +I I I 1 2R =R +R讨 论 ：多 个 电 阻 串 联 呢 ？ 1 2 nR =R +R + +RR1 R2UU1 U2I 2.并 联 电 路 :1 2I I I 1 2I IIU U U 1 21 2I IIU U U 1 21 1 1R R R 讨 论 ：多 个 电 阻 并 联 呢 ？ 1 21 1 1 1nR R R R 并 联 电 路 总 电 阻 的 倒 数 等 于 各 支 路 电 阻 的 倒 数 之 和 五 、串 、并 联 电 路 特 点1.串 联 电 路 1 2 nR R R R 1 21 1 1 1nR R R R 2.并 联 电 路 1 2 nI I I I 1 2 nU U U U 1 2 nI I I I 1 2 nU U U U 串并联电路 g g gU I R 2. 三 个 主 要 参 数 内 阻 :电 流 计 内 阻 Rg 量 程 ：满 偏 电 流 Ig 满 偏 电 压 Ug：3.电 路 图 符 号 ： G六 、电 流 计 (表 头 )1.作 用 ： 测 量 微 小 电 流 和 电 压 0 1 2 3mA 例 1.有 一 个 电 流 表 G，内 阻 Rg=30 ，满 偏 电 流 Ig=1 mA.要 把它 改 装 为 量 程 0 0.6 A的 电 流 表 ，要 并 联 多 大 的 电 阻 ？ 改 装 后的 电 流 表 内 阻 多 大 ？七 、电 流 表在 表 头 上 并 联 一 个 阻 值 较 小 的 电 阻R 并 RA AUIIR R=假 设 I =nIg (n为 放 大 倍 数 ) GI Ig RgRI-Ig那 么 R= gRn 1R 并即 ： 电 流 表 的 改 装如 图 ：由 (I-Ig) R= Ig Rgg ggI RI I g g gg gI R R(nI I ) n 1 练 习 1.如 下 图 是 一 个 双 量 程 电 流 表 ，Ig=0.5 mA，Rg=200 ，计 算 R1和 R2的 阻 值 . G R2R1 I2 10 mA I1 1 mA 解 ： R1+R2 (I1-Ig) = Ig Rg R1+R2=Ig Rg (I1-Ig)= 100 0.5 =200 Ig Rg+ R2 =(I2-Ig) R1 Rg+R2 =(I2-Ig) R1 Ig=19R1 R1=20 R2=180 八 、电 压 表例 2.有 一 个 电 流 表 G，内 阻 Rg=30 ，满 偏 电 流 Ig=1 mA.要 把 它改 装 为 量 程 0 3 V的 电 压 表 ，要 串 联 多 大 的 电 阻 ？ 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 103 Rv=3.00 kIg Rg RUg URU VU g ggU U UR R令 ：U=nUg那 么 有 ( 1)g g ggU UR R n RU G UUg U-UgRg R由 ： 假 设 改 装 成 一 个 量 程 为 Ug的 n倍 的 电 压 表 ，需 要 串 联 电阻 的 阻 值 为 1 gR n R 电 压 表 的 改 装 电流表改为电压表 电 路 图 如 下 图 : R1G V RS改 装 电 压 表 的 电 路 图V 为 标 准 电 压 表 ，R为 滑 动 变 阻 器 （分 压 式 接 法 ），虚 线 框 中 为 改 装 电 压 表 . 改 变 变 阻 器 R的 滑 片 位 置 ，使 V 的 示 数 分 别 为 0.5 V、1.0 V、 1.5 V、2.0 V 核 对 改 装 电 压 表 的 示 数 是 否 正确 ，并 算 出 改 装 的 电 压 表 满 刻 度 时 的 百 分 误 差 . 例 如 ：改 装 的 电 压 表 满 刻 度 3 V时 ，标 准 电 压 表 V 的 读 数为 3.1 V，那 么 百 分 误 差3.1 3.0 100% 3.2%3.1 电流表改装为电压表全过程 九 、电 流 表 和 电 压 表 的 读 数读 数 时 应 使 视 线 垂 直 于 刻 度 外 表 ，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 下一 位 . (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 ，即 缺 乏 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 ，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 十 、限 流 和 分 压 电 路 的 选 取 1.限 流 式 E s RA BPRx xxR E ER R图 中 变 阻 器 起 限 流 作 用 ，求 待 测 电 阻 Rx的 电 压 可调 范 围 限 流 式 电 路 的 特 点 : 1 电 压 不 能 从 零 开 始 调 节 ,调 节 范 围 较 小 .但 电 路 结 构较 为 简 单 . 2 电 能 损 耗 较 小 . 2.分 压 式 图 中 变 阻 器 起 分 压 作 用 ，求 待 测 电 阻 Rx的 电 压 可 调 范 围0 EE sP RxRA B 分 压 式 电 路 的 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 . 但 电 路 结 构 较 为 复 杂 . 2 电 能 损 耗 较 大 . 限 流 式 分 压 式 可 调 范 围变 阻 器电 能 损 耗 xxR EER +R 0E较 大 阻 值 较 小 阻 值较 小 较 大R 10R x，应 选 择 限 流 式 电 路R 10Rx，应 选 择 分 压 式 电 路假 设 实 验 要 求 电 压 从 零 开 始 变 化 ，应 选 择 分 压 式 电 路如 无 此 要 求 ，那 么 十 一 、电 阻 的 测 量 伏 安 法 UR I 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 局 部 电 路 欧 姆 定 律 可 以 算 出 电 阻的 阻 值 R 1.伏 安 法 测 电 阻 的 两 种 电 路 A VRA V R 因 为 电 流 表 、电 压 表 分 别 有 分 压 、分 流 作 用 ,所 以 两 种 方法 测 量 电 阻 都 有 误 差 电 流 表 接 在 电 压 表 两 接 线 柱 外 侧 ，通 常 叫 “外 接 法 电 流 表 接 在 电 压 表 两 接 线 柱 内 侧 ，通 常 叫 “内 接 法 2.伏 安 法 测 电 阻 的 误 差 分 析 1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 .V RU UA R V RI I I I VAUR I测说 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 阻 值 电 阻 ，即 VR RRRUR I真 A V RxU总 URUA 外 接 法 内 接 法 误 差 来 源 测 量 结 果 适 用 条 件 伏 特 表 的 分 流 电 流 表 的 分 压 R真 R测 R真 R测 RRA RRx知 ， 应 选 外 接 法24.5A VR R 先 确 定 测 量 电 路15xP AR 额 定 电 流 Im， 应 选 电 流 表 A18xPR V额 定 电 压 Um， 应 选 电 压 表 1由 R=100 10Rx知 ， 应 选 择 限 流 式 电 路再 确 定 控 制 电 路其 电 路 图 如 下 图 .【 解 析 】 R A.4:2:1 B.2:1:1C.3:2:1 D.以 上 都 不 对 R1R1 R2 R3R3ab cdA R2 R3R3ab cdR1R1 R2ab cd100V 20V40V40V 100V50V 25V25V1.如 下 图 电 路 ,当 ab两 端 接 入 100 V电 压 时 ,cd两 端 电 压为 20 V,当 cd两 端 接 入 100 V电 压 时 ,ab两 端 电 压 为 50 V,那 么R1:R2:R3为 ( )【 解 析 】 2.如 下 图 电 路 中 , R1=20 , R2=40 , R3=60 ,R4=20 , R5=40 ,那 么 以 下 说 法 正 确 的 选 项 是 ( )A.假 设 UAB=140 V,C、D端 开 路 ,那 么 UCD=84 VB.假 设 UAB=140 V,C、D端 开 路 ,那 么 UCD=140 VC.假 设 UCD=140 V,A、B端 短 路 ,那 么 通 过 R1的 电 流 为 0.6 AD.假 设 UCD=140 V,A、B端 短 路 ,那 么 通 过 R3的 电 流 为 0.4 AR1R 4 R3 R2R5AB CD ACD 3.有 四 盏 灯 ，接 入 如 下 图 的 电 路 中 , 1和 2的 电 阻 均为 484 ,3和 4的 电 阻 均 为 1210 , 把 电 路 接 通 后 ,四 盏灯 的 电 流 之 比 I1:I2:I3:I4= .L1 UL2L3 L47:5:2:7 10 V 20 VC.10 V 20 V D.20 V 30 V4.在 图 中 ，AB间 的 电 压 为 30 V，改 变 滑 动 变 阻 器 触 头 的 位 置 ，可 以 改 变 CD间 的 电 压 ，UCD的 变 化 范 围 是 ( )R VRRAB CDC A.保 持 R2不 变 ,增 大 R1B.增 大 R1 ,减 小 R2C.保 持 R2不 变 ,减 小 R1D.增 大 R2 ,减 小 R15.如 下 图 ，电 流 表 G的 内 阻 不 可 忽 略 不 计 ，R1、R2是 两 个可 变 电 阻 ，当 a、b间 的 电 压 为 4 V时 ，电 流 表 的 指 针 G刚 好 满偏 ，当 a、b间 的 电 压 为 3 V时 ，如 果 仍 要 使 电 流 表 G的 指 针 满偏 ，以 下 方 法 中 可 行 的 是 ( )AB R1 R2a G b 6.用 两 只 完 全 相 同 的 电 流 表 ,分 别 改 装 成 一 只 量 程 更 大的 电 流 表 和 一 只 电 压 表 ,将 它 们 串 联 起 来 接 入 电 路 中 ,如图 所 示 ,此 时 ( )A.两 只 电 表 的 指 针 偏 转 角 相 同B.两 只 电 表 的 指 针 都 不 偏 转C.电 流 表 指 针 的 偏 转 角 小 于 电 压 表 指 针 的 偏 转 角D.电 流 表 指 针 的 偏 转 角 大 于 电 压 表 指 针 的 偏 转 角C A Vs 7.如 下 图 电 流 表 和 电 压 表 的 读 数 分 别 为 10 V和 0.1 A,电 压表 内 阻 为 500 ,那 么 待 测 电 阻 R的 测 量 值 比 真 实 值 ,测量 值 为 ,真 实 值 为 . 小100 125A VRc d 8.一 个 未 知 电 阻 ,无 法 估 计 其 电 阻 值 ,某 同 学 用 伏 安 法 测量 此 电 阻 ,用 如 图 (a)、 (b)两 种 电 路 各 测 一 次 ,用 (a)图 所 测数 据 为 3.0 V、 3.0 mA,用 (b)图 测 得 的 数 据 是 2.9 V、 4.0 mA,由 此 可 知 ,用 图 测 得 Rx的 误 差 较 小 ,测 量 值Rx= . a1000 A VA VRx Rx(a) (b) 9.如 下 图 为 一 双 量 程 电 压 表 的 示 意 图 .电 流 表 G的量 程 为 0 100 A,内 阻 为 600 ,那 么 图 中 串 联 的 分 压 电 阻R1= , R2= 。G R1 R2+ 5V 15V4.94 104 1 105 10.如 下 图 ,电 路 由 电 流 计 与 四 个 电 阻 连 接 而 成 .电 流 计内 阻 Rg=80 ,满 偏 电 流 Ig=1 mA。R1=10 ,R2=10 ,R3=194 ,R4=790 .假 设 使 用 1、2接 线 柱 电 路 可 做 表 。量程 为 0 。假 设 使 用 1、3接 线 柱 电 路 可 做 _表 。量 程为 0 。假 设 使 用 1、4接 线 柱 电 路 可 做 _表 。量 程 为 0 。假 设 使 用 1、5接 线 柱 电 路 可 做 _表 。量程 为 0 。 R 1 R21 R3 R42 3 4 5电 流 电 流电 压电 压5 mA10 mA1 V5 V 1.假 设 要 将 电 流 表 G改 装 成 一 个 量 程 为 Ug的 n倍 的 电 压 表 V，需 要 串 联 电 阻 的 阻 值 为2.假 设 要 将 电 流 表 G改 装 成 一 个 量 程 为 Ig的 n倍 的 电 流 表 A，需 要 并 联 的 电 阻 的 阻 值 为 gRnR )1( 1 nRR g 为 明 天 做 好 准 备 的 最 好 方 法 是 集 中 你所 有 智 慧 ， 所 有 的 热 忱 ， 把 今 天 的 工 作 做得 尽 善 尽 美 ， 这 就 是 你 能 应 付 未 来 的 唯 一方 法 。