高中物理 第二章第四节 《串联电路和并联电路》课件 新人教版选修3-1

欢迎进入物理课堂 2 4串联电路和并联电路 河北师大附中李喜昌 Unit2恒定电流 相等 和 和 等于 等于 等于 I I1 I2 I3 I I1 I2 I3 U U1 U2 U3 U U1 U2 U3 R R1 R2 R3 串联电路 在相同时间内 流过0 1 2 3四点的电量关系 q0 q1 q2 q3则根据I q t 同除以相同的时间t 得到什么结论 并联电路 在相同时间内 流过0 1 2 3四点的电量关系 q0 q1 q2 q3则根据I q t 同除以相同的时间t 得到什么结论 串联电路 U01 U12 U23 U01 U12 U23 U03 有何结论 并联电路 不考虑导线的电阻 一根纯导线上的各点是等电势点 0 1 2 3四点电势有何关系 同理 4 5 6三点电势有何关系 有何结论 串联电路 两端总电压U U1 U2同除以相同的电流I 得 根据R U I 可得 有何结论 并联电路 干路总电流I I1 I2同除以相同的电压U 得 根据R U I 可得 有何结论 n个相同电阻 R1 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 R1和R2并联后R 若R1远大于R2 R 1 串联电路的电压及功率分配 1 由U IR串联电路的电压分配与阻值成正比 2 由P IU串联电路的功率分配与阻值成正比 2 并联电路的电流及功率分配 1 由I U R并联电路的电流分配与阻值成反比 2 由P U2 R并联电路的功率分配与阻值成反比 1 电流计G 俗称表头 2 电流计的几个基本数据 满偏电流Ig表头内阻Rg满偏电压Ug 三者满足关系 Ug IgRg 三个量只要知道其中任何两个 就可以求第三个量 例1 电流表G的内阻为Rg 10 满偏电流为Ig 3mA 要把它改装成量程为U 3V的伏特表 应该怎么办 问题1 能让3V的电压全部加在表头吗 怎么办 问题2 当被测电压是3V时 指针应该指在哪里 表头两端加多大电压 其余电压加在哪里 问题3 要串联的电阻上分担多少电压 需要多大的电阻分压 问题5 改装后的表盘需要做怎样的改变 问题4 改装后的电压表内阻RV是多大 1 在电流计原刻度的基础上乘以 Rg R 即可 2 满刻度处标改装后的量程 然后根据小格数按比例等分即可 量程和精确度 问题6 若要将电流表G改装成一个量程为Ug的n倍的电压表V 需要串联多大阻值的电阻 1 原理 串联分压 2 方法 串联电阻 3 再将表盘对应示数改装 问题1 能让0 6A的电流全部通过表头吗 怎么办 例2 有一个电流表G 内阻为Rg 25 满偏电流为Ig 3mA 要把它改装成量程为I 0 6A的安培表 应该怎么办 并联小电阻 0 0 2 0 4 0 6 问题2 当被测电流是0 6A时 应该让指针指在哪里 表头里应该流过多少电流 并联小电阻指针指在满刻度处 表头中流过电流为3mA IR 0 6 0 003 0 597A 问题3 并联的电阻上流过多少电流 需要多大的分流电阻 问题4 改装后的安培表内阻RA是多大 1 在原电流表原刻度的基础上乘以 1 Rg R 即可 2 满刻度处标改装后的量程 然后根据小格数按比例等分即可 量程和精确度 问题6 若要将电流表G改装成一个量程为Ig的n倍的电流表A 需要并联多大阻值的电阻 问题5 改装后的表盘需要做怎样的改变 1 原理 并联分流 2 方法 并联电阻 3 再将表盘对应示数改装 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3V和3A的电压表和电流表 其最小分度为0 1V和0 1A 读数要估读到最小分度的十分之一 2 量程为0 6A的电流表 其最小分度为0 02A 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15V的电压表 其最小分度为0 5V 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 练习1 有一个电流表G 内阻为Rg 120 满偏电流为Ig 3mA 要把它改装成量程为I 3A的安培表 应该并联多大的电阻 练习2 有一个电流表G 内阻为Rg 120 满偏电流为Ig 3mA 给它并联一个0 12 的电阻改装为安培表 问此安培表的量程为多大 练习3 如果给电流表并联一个阻值等于电流表内阻的电阻 它的量程变为多大 刻度盘上的数字应当怎么刻 练习4 电流表G的内阻为Rg 100 满偏电流为Ig 3mA 要把它改装成量程为U 15V的伏特表 应该串联多大的电阻 练习5 电流表G的内阻为Rg 100 满偏电流为Ig 3mA 给它串联一个900 的电阻改装为伏特表 问此伏特表的量程为多大 练习6 如果给电流计串联一个阻值等于电流表内阻的电阻 它的量程变为多大 刻度盘上的数字应当怎么刻 第四节串联电路和并联电路 两个用电器的额定电压都是6V 额定电流分别是I1 0 1A和I2 0 3A 1 把这两个用电器并联后接在电压为8V的电路中 要使它们正常工作 应附加多大的电阻 功率至少需多大 2 如果把它们串联后接在12V的电路上 要使它们正常工作应该接多大的电阻 功率至少为多大 思路点拨 1 两个用电器的额定电压都是6V 并联后接入6V的电路上就能正常工作 而今电路的电压是8V 大于6V 故应串联一个分压电阻Rx 使其分担2V的电压 2 两个电阻不能简单地串联 因串联后两个用电器的分压不同 不能均分12V的电压 图2 4 5 答案 1 5 0 8W 2 30 1 2W 题后反思 用电器正常工作的条件是 加在它们两端的电压必须是额定电压 或通过它们的电流必须是额定电流 若电源电压不满足要求 就要用学过的串并联知识进行电路整合 变式训练1如图2 4 6所示电路中有三个电阻 已知R1 R2 R3 1 3 6 则电路工作时 电压U1 U2为 A 1 6B 1 9C 1 3D 1 2答案 D 图2 4 6 如图2 4 7所示是一个电流表 电压表两用的电路 电流表G的量程是100 A 内阻是1000 电阻R1 0 1 R2 99k 当双刀双掷开关合到a b上时 电流表改装成什么表 其量程是多少 当双刀双掷开关合到c d上时 电流表改装成什么表 其量程是多少 图2 4 7 精讲精析 当开关合到a b上时 电路转换成图2 4 8甲所示的电路 此时小电阻R1与电流表G并联 R1起分流作用 可作为大量程电流表使用 图2 4 8 答案 见精讲精析 规律总结 理解电表改装的原理 并根据串 并联电路的特点进行计算是解这类题的关键 变式训练2将一个电阻为60 满偏电流为500 A的电流表表头改成如图2 4 9所示的两个量程的电压表 量程分别为3V和15V 试求R1和R2的阻值 图2 4 9 答案 5940 24000 用电流表和电压表测量电阻Rx的阻值 如图2 4 10所示 分别将图甲和图乙两种测量电路连接到电路中 按照甲图时 电流表示数4 60mA 电压表示数2 50V 按照乙图时 电流表示数为5 00mA 电压表示数为2 30V 比较这两次结果 正确的是 图2 4 10 A 电阻的真实值更接近543 且大于543 B 电阻的真实值更接近543 且小于543 C 电阻的真实值更接近460 且大于460 D 电阻的真实值更接近460 且小于460 答案 B 变式训练3 2011年吉林实验中学期中 如图2 4 11所示 用伏安法测电阻R 按图中甲图测得的结果为R1 按乙图测得为R2 若电阻的真实值为R 则 A R1 R R2B R1R1 R R2D R1 R R2解析 选A 用内接法测电阻有R1 R 用外接法测电阻有R2R R2 选项A正确 图2 4 11 如图2 4 12所示 滑动变阻器R1的最大值是200 R2 R3 300 A B两端电压UAB 8V 1 当开关S断开时 移动滑动片P R2两端可获得的电压变化范围是多少 2 当S闭合时 移动滑动片P R2两端可获得的电压变化范围又是多少 图2 4 12 思路点拨 先认清电键S断开 闭合时的滑动变阻器的接法 再根据串并联关系结合滑片位置计算R2获得的电压范围 答案 1 4 8V 8V 2 3 43V 8V 名师归纳 1 滑动变阻器接入电路时 金属杆的两个端点不能同时接入电路 否则电流由金属杆流过而短路 2 限流接法电压调节范围较小 而分压式接法电压调节范围较大 在具体应用中要根据题目要求合理选择 变式训练4如图2 4 13所示 R1 7 R2 3 可变电阻器R3的最大阻值为6 求AB两端的电阻值的范围 图2 4 13 答案 7 R 9 同学们 来学校和回家的路上要注意安全 同学们 来学校和回家的路上要注意安全