2018-2019高中物理 第二章 恒定电流 2.4 串联电路和并联电路课件 新人教版选修3-1.ppt

4串联电路和并联电路,一、串联电路和并联电路1.定义：(1)串联电路：把几个导体(用电器)_连接，接入电路的连接方式。如图甲所示。,依次首尾,(2)并联电路：把几个导体(用电器)的一端_，另一端_，再将两端接入电路的连接方式。如图乙所示。,连在一起,也连在一起,2.串联电路、并联电路的特点：,相等,I1=I2=In,之和,I1+I2+In,之和,U1+U2+Un,相等,U1=U2=Un,之和,R1+R2+Rn,倒数之和,二、电压表和电流表1.小量程电流表G(表头)的三个参量：,表头,最大刻度,满偏电流,IgRg,2.电表改装原理：(1)电压表改装：将表头_一个较大电阻，如图所示：,串联,(2)电流表改装：将表头_一个较小电阻，如图所示：,并联,【思考辨析】(1)串联电路两端的总电压一定比某一导体两端的电压高。()(2)并联电路干路上的电流一定比通过某一导体的电流大。()(3)电路中电阻的个数越多，电路的总电阻越大。(),(4)将小量程电流表改装成电压表需要并联一个电阻。(),提示：(1)。串联电路的总电压等于各导体两端的电压之和。(2)。并联电路干路上的电流等于各支路电流之和。(3)。串联电路中电阻的个数越多，电路的总电阻越大，并联电路中电阻的个数越多，电路的总电阻越小。,(4)。将小量程电流表改装成电压表需串联一个电阻。,【生活链接】如图甲所示，这是学生用的电流表，电流表的量程有哪几个？乙图中电流表的读数是多少？电流表是怎样由量程较小的灵敏电流计改装而成的？,提示：甲图电流表的量程有00.6A和03A两个，乙图电流表的读数为0.12A。电流表改装需要并联一个较小的电阻。,如图甲所示，这是学生用的电压表，电压表的量程有哪几个？乙图中电压表的读数是多少？电压表是怎样由量程较小的灵敏电流计改装而成的？,提示：甲图电压表的量程有03V和015V两个。乙图中电压表的读数为2.50V。电压表的改装需要串联一个较大的电阻。,知识点一对串、并联电路的理解探究导入：在串联电路中电流处处相等，并联电路中各支路两端的电压相等，请思考：(1)串联电路中各电阻两端的电压跟它的阻值有什么关系？,(2)并联电路中通过各支路电阻的电流跟它们的阻值有什么关系？,提示：(1)在串联电路中，由于U1=I1R1，U2=I2R2，U3=I3R3，Un=InRn，I=I1=I2=In，所以有=I，即各电阻两端的电压跟它们的阻值成正比。,(2)在并联电路中，由于U1=I1R1，U2=I2R2，U3=I3R3，Un=InRn，U1=U2=U3=Un，所以有I1R1=I2R2=I3R3=InRn=U，故I1=，I2=，I3=，In=，所以I1I2I3In=，即通过各支路电阻的电流跟它们的阻值成反比。,【归纳总结】1.关于电压和电流的分配关系：(1)串联电路中各电阻两端的电压跟它们的阻值成正比。(2)并联电路中通过各支路电阻的电流跟它们的阻值成反比。,2.串、并联电路总电阻的比较：,【典题通关】【典例】如图所示的电路中，R1=8，R2=4，R3=6，R4=3。,(1)求电路中的总电阻。(2)当加在电路两端的电压U=42V时，通过每个电阻的电流是多少？,【正确解答】电路连接的特点是R3、R4并联后再和R1、R2串联，可根据串、并联电路的特点求解总电阻和流过每个电阻的电流。(1)R3、R4并联后电阻为R34，则R34=2，R1、R2和R34串联，总电阻R=R1+R2+R34=14。,(2)根据欧姆定律I=得I=A=3A。由于R1、R2串联在干路上，故通过R1、R2的电流都是3A。设通过R3、R4的电流为I3、I4，由并联电路的特点：I3+I4=3A，解得I3=1A，I4=2A。答案：(1)14(2)3A3A1A2A,【过关训练】1.(多选)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()A.电路中的电流为0.6AB.电阻R2的阻值为20C.三只电阻两端的总电压为21VD.电阻R3两端的电压为4V,【解析】选A、B、C。电路中电流I=A=0.6A；R2阻值为R2=20，三只电阻两端的总电压U=I(R1+R2+R3)=21V；电阻R3两端的电压U3=IR3=0.65V=3V。,2.如图所示，每个电阻的阻值都是2，电流表内阻不计，在B、C间加6V电压时，电流表的示数是()A.0B.1AC.2AD.3A,【解析】选B。将电路改画成如图所示形式。=2A，每一支路电流均为1A。,【补偿训练】如图所示，三个完全相同的电阻R1、R2、R3接在电路中，则它们两端的电压之比为()A.111B.122C.144D.211,【解析】选D。设流过R1的电流为I，则流过R2、R3的电流均为；由欧姆定律可知电压之比为IR=211，故选D。,知识点二电表的改装探究导入：某一小量程电流表G(表头)满偏电流为Ig，内阻为Rg，要想把它改装为量程为U的电压表和量程为I的电流表，需要串联和并联一个阻值为多大的电阻？,提示：把小量程电流表改装为量程为U的电压表时，串联电阻需要分担的电压为U-IgRg，故串联电阻的阻值R=；把小量程电流表改装为量程为I的电流表时，并联电阻需要分担的电流为I-Ig，故并联电阻的阻值R=,【归纳总结】,【典题通关】考查角度1电流表的改装方法【典例1】一个电流表的电阻RA为0.18，最大量程为10A，刻度盘分为100个刻度。现将其最大量程扩大为100A，需_联一个_的电阻，此时刻度盘每个刻度表示_A；新的电流表的内阻为_。,【审题关键】,【正确解答】扩大电流表的量程，需要并联一个分流电阻，电路如图。解法一：分流电阻为：R=0.02，,扩大后每个刻度表示的电流值为：I0=1A，扩大后电流表的内阻为R与RA的并联电阻：R内=0.018。,解法二：扩大的倍数为n=10，分流电阻为R=0.02，扩大后每个刻度表示的电流值为I0=1A，扩大后电流表的内阻为R内=0.018答案：并0.0210.018,【误区警示】电流表改装需要注意的两点(1)改装电流表时需要并联一个小电阻。(2)电流表并联的电阻越小，改装的电流表的量程越大。,考查角度2电压表的改装方法【典例2】有一只电流表G，Rg=10，满偏电流Ig=3mA，要把它改装成量程为03V的电压表，应串联一个多大的电阻？改装后的电压表内阻是多少？,【审题关键】,【正确解答】把电流表G改装成03V的电压表，满偏电流Ig=，故需要串联电阻的阻值为：R=-Rg=-10=990；改装后电压表的内阻为RV=R+Rg=1000。答案：9901000,【误区警示】电压表改装需要注意的两点(1)改装电压表时需要串联一个电阻。(2)串联的电阻越大，改装后电压表的量程越大。,【过关训练】1.一个电流表的满偏电流Ig=1mA，内阻为500，要把它改装成一个量程为10V的电压表，则应在电流表上()A.串联一个10k的电阻B.并联一个10k的电阻C.串联一个9.5k的电阻D.并联一个9.5k的电阻,【解析】选C。把一个电流表改装成一个电压表，要串联一个电阻，可知B、D错误。通过电流表的电流为Ig时，电流表表头两端的电压Ug=IgRg=110-3500V=0.5V；串联电阻R分担的电压UR=U-Ug=10V-0.5V=9.5V，所以串联电阻的阻值R=9.5k，故C正确，A错误。,2.一量程为100A的电流表，内阻为100，现串联一个9900的电阻将它改装成电压表，该电压表的量程是_V。用它来测量电压，表盘指针位置如图所示。该电压的大小是_V。,【解析】改装电压表的量程U=Ig(Rg+R)=10010-6(100+9900)V=1V。图示位置的示数为0.85V。答案：10.85,【拓展例题】考查内容：复杂电路的简化分析【典例】如图所示，已知R1=R2=R3=R4=R，求电键K闭合和断