高二物理鲁科版选修3-1课件：第1部分 第3章 第4节《串联电路和并联电路》

欢迎进入物理课堂 1 串联电路中各处的电流相等 总电压等于各部分电压之和 2 并联电路中 各支路的电压相等 总电流等于各支路电流之和 3 电压表是利用串联电路的分压作用 由小量程电流计串联电阻改装而成 4 电流表是利用并联电路的分流作用 由小量程电流计并联电阻改装而成的 自学教材 1 串联电路的基本特点 1 在串联电路中 各处的电流 即 2 串联电路的总电压等于各部分电压 即U 相等 I1 I2 In 之和 U1 U2 Un 2 串联电路的性质如图3 4 1所示 图3 4 1 3 电流表改装成电压表将电流表的示数根据欧姆定律U IR换算成电压值 可直接用于测 如果给小量程电流表一个分压电阻 就可以用来量度较大的电压 因此电压表就是一个串联了分压电阻的电流表 电压 串联 重点诠释 1 对串联电路的深化理解 1 串联电路的各处电流相等 是电荷守恒定律的体现 2 串联电路的总电压等于各部分电压之和 是能量守恒定律的体现 2 将小量程电流计改装成大量程的电压表 1 改装原理 将电流计的示数根据欧姆定律U IR换算成电压值 只是量程Ug很小 如果给小量程电流计串联一个较大的分压电阻 就可以用来测量较大的电压 因此电流计就变成了一个串联了分压电阻的电压表 1 电阻R1 R2 R3串联在电路中 已知R1 10 R3 5 R1两端的电压为6V R2两端的电压为12V 则下列判断错误的是 A 电路中的电流为0 6AB 电阻R2的阻值为20 C 三只电阻两端的总电压为21VD 电阻R3消耗的电功率为3 6W 解析 串联电路中电流处处相等 所以I I1 U1 R1 0 6A 所以A对 又串联电路中导体两端电压和导体电阻成正比 即U1 U2 U3 R1 R2 R3 所以R2 20 U3 3V B对 又串联电路的总电压等于各支路电压之和 所以U U1 U2 U3 21V C对 P3 I2R3 1 8W 所以D错 答案 D 自学教材 1 并联电路 1 并联电路 如果将电路中的元件逐个并列地连接起来 这个电路就是电路 2 并联电路的基本特点 并联电路中各支路的电压 即U 并联电路的总电流等于各支路电流之和 即I 并联 U1 U2 Un I1 I2 In 相等 2 把小量程的电流表改装成大量程的电流表给小量程的电流表一个较小电阻就可以用来量度较大的电流 即扩大了电流表的量程 并联 重点诠释 1 对并联电路的深化理解 1 并联电路中各支路的电压相等 体现了电场力做功大小与路径无关 由始末点的电势差决定 2 并联电路的总电流等于各支路电流之和 是电荷守恒定律的体现 2 小量程电流表改成大量程电流表 1 改装原理 给小量程的电流计并联一个分流电阻 就可以用来测量一个较大的电流 也就扩大了电流计的量程 图3 4 2 2 三个电阻之比为R1 R2 R3 1 2 5 将这三个电阻并联 则通过这三支路的电流I1 I2 I3为 A 1 2 5B 5 2 1C 10 5 2D 2 5 10 答案 C 自学教材 1 混联电路串联之中有 并联之中有的电路 2 方法不管混联电路多复杂 大都可以简化为电路和电路 并联 串联 串联 并联 重点诠释 1 混联电路的处理方法 1 对于简单电路 可直接分析计算 2 对于较复杂的电路 需先将复杂电路适当简化 画出等效电路图 结合串并联电路的特点进行分析 计算 2 电路化简原则 1 无电流的支路化简时可去除 2 等电势的各点化简时可合并 3 理想导线可任意长短 4 理想电流表可认为短路 理想电压表可认为断路 5 电压稳定时电容器可认为断路 3 常用等效简化方法 1 电流分支法 先将各结点用字母标上 判定各支路元件的电流方向 若原电路无电流 可先假设加上电压形成电流后判断 按电流流向 自左到右将各元件 结点 分支逐一画出 将画出的等效图加工整理 2 等势点排列法 将各结点用字母标出 判定各结点电势的高低 若原电路未加电压 可先假设加上电压后判断 将各结点电势高低自左到右排列 再将各结点之间的支路画出 将画出的等效图加工整理 图3 4 3 3 试画出图3 4 3中的等效电路图 解析 假设电流的流向从A流向D 则电路中的等电势点为A B 电势从高到低为AB C D 观察电路 R2 R3接在AB与C之间 R1接在AB与D之间 R4接在C与D之间 故等效电路图如图所示 答案 见解析图 例1 两个用电器的额定电压都是6V 额定电流分别是0 1A和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 应附加多大电阻 怎样连接 功率至少需多大 2 如果把它们串后接在12V的电路上 要使它们正常工作应该怎样做 审题指导 解此题要根据两用电器的额定电压值和电流值 利用串联分压和并联分流的原理进行设计 答案 1 5 串联0 8W 2 应该并联在R1两端一个分流电阻 其阻值为30 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 上题中若两用电器组成串联电路 则加在电路两端的电压最大是多少 两用电器都能正常工作吗 答案 8V额定电流为0 3A的用电器不能正确工作 例2 有一满偏电流Ig 1mA 内阻Rg 100 的小量程电流表 求 1 把它改装成满偏电压U 10V的电压表需串联的电阻 2 把它改装成满偏电流I 0 6A的电流表需并联的电阻 审题指导 根据串并联电路的关系 改装时应注意 1 改装后的电压表的量程U等于电流表的满偏电流Ig与电压表内阻 Rg Rx 的乘积 2 改装成电流表时 IgRg等于 I Ig 和并联的分流电阻R的乘积 I Ig Rx 答案 1 9900 2 0 17 图3 4 4 如图3 4 4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 解析 当开关合到a b上时 电路转换成如图甲所示的电路 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 答案 电流表1A电压表10V 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