高中物理 第二章第四節(jié) 《串聯(lián)電路和并聯(lián)電路》課件 新人教版選修3-1

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歡迎進入物理課堂 2 4串聯(lián)電路和并聯(lián)電路 河北師大附中李喜昌 Unit2恒定電流 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 串聯(lián)電路 在相同時間內 流過0 1 2 3四點的電量關系 q0 q1 q2 q3則根據I q t 同除以相同的時間t 得到什么結論 并聯(lián)電路 在相同時間內 流過0 1 2 3四點的電量關系 q0 q1 q2 q3則根據I q t 同除以相同的時間t 得到什么結論 串聯(lián)電路 U01 U12 U23 U01 U12 U23 U03 有何結論 并聯(lián)電路 不考慮導線的電阻 一根純導線上的各點是等電勢點 0 1 2 3四點電勢有何關系 同理 4 5 6三點電勢有何關系 有何結論 串聯(lián)電路 兩端總電壓U U1 U2同除以相同的電流I 得 根據R U I 可得 有何結論 并聯(lián)電路 干路總電流I I1 I2同除以相同的電壓U 得 根據R U I 可得 有何結論 n個相同電阻 R1 串聯(lián)或并聯(lián) 其總電阻R 不同阻值的電阻串聯(lián) 總電阻與其中最大電阻有何關系 不同阻值的電阻并聯(lián) 總電阻與其中最小電阻有何關系 并聯(lián)電路中 某一電阻增大 總電阻如何變 混聯(lián)電路中 某一電阻增大 總電阻如何變 R1和R2并聯(lián)后R 若R1遠大于R2 R 1 串聯(lián)電路的電壓及功率分配 1 由U IR串聯(lián)電路的電壓分配與阻值成正比 2 由P IU串聯(lián)電路的功率分配與阻值成正比 2 并聯(lián)電路的電流及功率分配 1 由I U R并聯(lián)電路的電流分配與阻值成反比 2 由P U2 R并聯(lián)電路的功率分配與阻值成反比 1 電流計G 俗稱表頭 2 電流計的幾個基本數(shù)據 滿偏電流Ig表頭內阻Rg滿偏電壓Ug 三者滿足關系 Ug IgRg 三個量只要知道其中任何兩個 就可以求第三個量 例1 電流表G的內阻為Rg 10 滿偏電流為Ig 3mA 要把它改裝成量程為U 3V的伏特表 應該怎么辦 問題1 能讓3V的電壓全部加在表頭嗎 怎么辦 問題2 當被測電壓是3V時 指針應該指在哪里 表頭兩端加多大電壓 其余電壓加在哪里 問題3 要串聯(lián)的電阻上分擔多少電壓 需要多大的電阻分壓 問題5 改裝后的表盤需要做怎樣的改變 問題4 改裝后的電壓表內阻RV是多大 1 在電流計原刻度的基礎上乘以 Rg R 即可 2 滿刻度處標改裝后的量程 然后根據小格數(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Ug的n倍的電壓表V 需要串聯(lián)多大阻值的電阻 1 原理 串聯(lián)分壓 2 方法 串聯(lián)電阻 3 再將表盤對應示數(shù)改裝 問題1 能讓0 6A的電流全部通過表頭嗎 怎么辦 例2 有一個電流表G 內阻為Rg 25 滿偏電流為Ig 3mA 要把它改裝成量程為I 0 6A的安培表 應該怎么辦 并聯(lián)小電阻 0 0 2 0 4 0 6 問題2 當被測電流是0 6A時 應該讓指針指在哪里 表頭里應該流過多少電流 并聯(lián)小電阻指針指在滿刻度處 表頭中流過電流為3mA IR 0 6 0 003 0 597A 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 問題4 改裝后的安培表內阻RA是多大 1 在原電流表原刻度的基礎上乘以 1 Rg R 即可 2 滿刻度處標改裝后的量程 然后根據小格數(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 1 原理 并聯(lián)分流 2 方法 并聯(lián)電阻 3 再將表盤對應示數(shù)改裝 讀數(shù)時應使視線垂直于刻度表面 并要估讀 具體估讀方法如下 1 量程為3V和3A的電壓表和電流表 其最小分度為0 1V和0 1A 讀數(shù)要估讀到最小分度的十分之一 2 量程為0 6A的電流表 其最小分度為0 02A 讀數(shù)要估讀到最小分度的 即不足半格的略去 超過半格的要按半格讀出 因此最后讀數(shù)如果以安培為單位 小數(shù)點后面有兩位 尾數(shù)可能為0 1 2 3 3 量程為15V的電壓表 其最小分度為0 5V 讀數(shù)要估讀到最小分度的 因此最后讀數(shù)如果以伏特為單位 小數(shù)點后面只有一位 尾數(shù)為0 1 2 3 4 練習1 有一個電流表G 內阻為Rg 120 滿偏電流為Ig 3mA 要把它改裝成量程為I 3A的安培表 應該并聯(lián)多大的電阻 練習2 有一個電流表G 內阻為Rg 120 滿偏電流為Ig 3mA 給它并聯(lián)一個0 12 的電阻改裝為安培表 問此安培表的量程為多大 練習3 如果給電流表并聯(lián)一個阻值等于電流表內阻的電阻 它的量程變?yōu)槎啻?刻度盤上的數(shù)字應當怎么刻 練習4 電流表G的內阻為Rg 100 滿偏電流為Ig 3mA 要把它改裝成量程為U 15V的伏特表 應該串聯(lián)多大的電阻 練習5 電流表G的內阻為Rg 100 滿偏電流為Ig 3mA 給它串聯(lián)一個900 的電阻改裝為伏特表 問此伏特表的量程為多大 練習6 如果給電流計串聯(lián)一個阻值等于電流表內阻的電阻 它的量程變?yōu)槎啻?刻度盤上的數(shù)字應當怎么刻 第四節(jié)串聯(lián)電路和并聯(lián)電路 兩個用電器的額定電壓都是6V 額定電流分別是I1 0 1A和I2 0 3A 1 把這兩個用電器并聯(lián)后接在電壓為8V的電路中 要使它們正常工作 應附加多大的電阻 功率至少需多大 2 如果把它們串聯(lián)后接在12V的電路上 要使它們正常工作應該接多大的電阻 功率至少為多大 思路點撥 1 兩個用電器的額定電壓都是6V 并聯(lián)后接入6V的電路上就能正常工作 而今電路的電壓是8V 大于6V 故應串聯(lián)一個分壓電阻Rx 使其分擔2V的電壓 2 兩個電阻不能簡單地串聯(lián) 因串聯(lián)后兩個用電器的分壓不同 不能均分12V的電壓 圖2 4 5 答案 1 5 0 8W 2 30 1 2W 題后反思 用電器正常工作的條件是 加在它們兩端的電壓必須是額定電壓 或通過它們的電流必須是額定電流 若電源電壓不滿足要求 就要用學過的串并聯(lián)知識進行電路整合 變式訓練1如圖2 4 6所示電路中有三個電阻 已知R1 R2 R3 1 3 6 則電路工作時 電壓U1 U2為 A 1 6B 1 9C 1 3D 1 2答案 D 圖2 4 6 如圖2 4 7所示是一個電流表 電壓表兩用的電路 電流表G的量程是100 A 內阻是1000 電阻R1 0 1 R2 99k 當雙刀雙擲開關合到a b上時 電流表改裝成什么表 其量程是多少 當雙刀雙擲開關合到c d上時 電流表改裝成什么表 其量程是多少 圖2 4 7 精講精析 當開關合到a b上時 電路轉換成圖2 4 8甲所示的電路 此時小電阻R1與電流表G并聯(lián) R1起分流作用 可作為大量程電流表使用 圖2 4 8 答案 見精講精析 規(guī)律總結 理解電表改裝的原理 并根據串 并聯(lián)電路的特點進行計算是解這類題的關鍵 變式訓練2將一個電阻為60 滿偏電流為500 A的電流表表頭改成如圖2 4 9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 圖2 4 9 答案 5940 24000 用電流表和電壓表測量電阻Rx的阻值 如圖2 4 10所示 分別將圖甲和圖乙兩種測量電路連接到電路中 按照甲圖時 電流表示數(shù)4 60mA 電壓表示數(shù)2 50V 按照乙圖時 電流表示數(shù)為5 00mA 電壓表示數(shù)為2 30V 比較這兩次結果 正確的是 圖2 4 10 A 電阻的真實值更接近543 且大于543 B 電阻的真實值更接近543 且小于543 C 電阻的真實值更接近460 且大于460 D 電阻的真實值更接近460 且小于460 答案 B 變式訓練3 2011年吉林實驗中學期中 如圖2 4 11所示 用伏安法測電阻R 按圖中甲圖測得的結果為R1 按乙圖測得為R2 若電阻的真實值為R 則 A R1 R R2B R1R1 R R2D R1 R R2解析 選A 用內接法測電阻有R1 R 用外接法測電阻有R2R R2 選項A正確 圖2 4 11 如圖2 4 12所示 滑動變阻器R1的最大值是200 R2 R3 300 A B兩端電壓UAB 8V 1 當開關S斷開時 移動滑動片P R2兩端可獲得的電壓變化范圍是多少 2 當S閉合時 移動滑動片P R2兩端可獲得的電壓變化范圍又是多少 圖2 4 12 思路點撥 先認清電鍵S斷開 閉合時的滑動變阻器的接法 再根據串并聯(lián)關系結合滑片位置計算R2獲得的電壓范圍 答案 1 4 8V 8V 2 3 43V 8V 名師歸納 1 滑動變阻器接入電路時 金屬桿的兩個端點不能同時接入電路 否則電流由金屬桿流過而短路 2 限流接法電壓調節(jié)范圍較小 而分壓式接法電壓調節(jié)范圍較大 在具體應用中要根據題目要求合理選擇 變式訓練4如圖2 4 13所示 R1 7 R2 3 可變電阻器R3的最大阻值為6 求AB兩端的電阻值的范圍 圖2 4 13 答案 7 R 9 同學們 來學校和回家的路上要注意安全 同學們 來學校和回家的路上要注意安全