高中物理 第二章 恒定电流 第5讲 串联电路和并联电路课件 新人教版选修31.ppt

第5讲串联电路和并联电路 第二章恒定电流 1 掌握串 并联电路的电流和电压的特点 2 掌握电阻串 并联的计算 3 理解将小量程电流表改装成大量程电流表和电压表的原理 并会进行有关计算 目标定位 二 对并联电路的理解 三 电流表和电压表 栏目索引 一 对串联电路的理解 对点检测自查自纠 一 对串联电路的理解 知识梳理 1 串联把几个导体依次 接入电路 这样的连接方式叫做 如图1所示 图1 首尾相连 串联 答案 2 串联电路的特点 1 串联电路中各处的电流 即 i 2 串联电路两端的总电压等于各部分电路电压 即 u 3 串联电路的总电阻等于各部分电路电阻 即r 4 串联电阻具有分压作用 串联电路中各电阻两端的电压跟它的阻值成 即 i 相等 i1 i2 i3 之和 u1 u2 u3 之和 r1 r2 r3 正比 答案 深度思考 1 若r1 r2组成串联电路 r1不变 r2增大时 串联的总电阻如何变化 若r1 r2 串联的总电阻接近哪个电阻 答案增大接近r2 2 若n个相同的电阻r串联 总电阻是多大 答案nr 答案 典例精析 返回 例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 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r3两端的电压为4v 解析答案 总结提升 三只电阻两端的总电压u i r1 r2 r3 21v c对 电阻r3两端的电压u3 ir3 0 6 5v 3v d错 答案abc 总结提升 返回 总结提升 1 分析串联电路要抓住电流不变的特点 2 串联电路的总电阻大于其中任一部分电路的电阻 当一个大电阻和一个小电阻串联时 串联电阻接近大电阻 3 串联电路中任一电阻增大 总电阻增大 知识梳理 二 对并联电路的理解 1 并联 把几个导体的一端连在一起 另一端 然后把这两端接入电路 这样的连接方式叫做并联 如图2所示 图2 也连在一起 答案 2 并联电路的特点 1 并联电路的总电流等于各支路电流 即 i 2 并联电路的总电压与各支路电压 即 u 3 并联电路总电阻的倒数等于各支路电阻的倒数 即 4 并联电路具有分流作用 并联电路中通过各支路电阻的电流跟它们的阻值成 即 i1r1 i2r2 i3r3 u 之和 i1 i2 i3 相等 u1 u2 u3 之和 反比 答案 深度思考 1 若r1 r2组成并联电路 r1不变 r2增大时 并联的总电阻如何变化 若r1 r2 并联的总电阻接近哪个电阻 答案增大接近r1 2 若n个相同的电阻r并联 总电阻是多大 答案 典例精析 例2如图3所示的电路中 r1 2 r2 3 r3 4 图3 1 电路的总电阻是多少 解析根据并联电路的特点 解析答案 2 若流过电阻r1的电流i1 3a 则通过r2 r3的电流分别为多少 干路电流为多少 解析由于i1r1 i2r2 i3r3 所以i2 2ai3 1 5a干路电流i i1 i2 i3 3 2 1 5 a 6 5a 答案2a1 5a6 5a 解析答案 总结提升 总结提升 1 分析并联电路要抓住电压不变的特点 2 并联电阻小于任一个分电阻 一个大电阻与一个小电阻并联时 总电阻接近小电阻 3 并联电路任一电阻增大时 总电阻也随之增大 针对训练由四个电阻连接成的电路如图4所示 r1 8 r2 4 r3 6 r4 3 1 求a d之间的总电阻 故rad r1 r2 rcd 8 4 2 14 答案见解析 图4 解析答案 返回 2 如果把42v的电压加在a d两端 则通过每个电阻的电流是多少 解析由欧姆定律知i 3a 即为通过r1 r2的电流 设通过r3 r4的电流分别为i3 i4 则由并联电路电压相等 得i3r3 i4r4 又i3 i4 3a 解得i3 1a i4 2a 答案见解析 解析答案 三 电流表和电压表 知识梳理 1 小量程电流表g 表头 的三个参数 1 电流表的内阻 电流表g的电阻rg 2 满偏电流 指针偏转到时的电流ig 3 满偏电压 电流表g通过时 加在它两端的电压ug 由欧姆定律可知ug 最大刻度 满偏电流 igrg 答案 2 电压表 电流表的改装及其特点 分压 分流 答案 ig r rg i ig r 高 答案 深度思考 由相同的表头改装成两个量程不同的电流表 读数越大的电流表表示流过表头的电流越大吗 什么可以表示流过表头的电流大小 答案不是 指针偏转角度越大表示流过表头的电流越大 答案 典例精析 例3有一电流表g 内阻rg 10 满偏电流ig 3ma 1 要把它改装成量程为0 3v的电压表 应串联一个多大的电阻 改装后电压表的内阻是多大 解析由题意知电流表g的满偏电压ug igrg 0 03v改装成量程为0 3v的电压表 当达到满偏时 分压电阻r的分压ur u ug 2 97v 改装后电压表的内阻rv rg r 1000 答案见解析 解析答案 返回 2 要把它改装成量程为0 0 6a的电流表 需要并联一个多大的电阻 改装后电流表的内阻是多大 解析改装成量程为0 0 6a的电流表 当达到满偏时 分流电阻r 的分流ir i ig 0 597a 答案见解析 解析答案 方法点拨 方法点拨 关于电表的改装 要分清改装成电压表时需串联电阻 改装成电流表时需并联电阻 然后再结合电路知识及部分电路欧姆定律加以解决 1 先明确小量程电流表g的两个参数 ig rg 并算出满偏电压ug igrg 2 用欧姆定律求改装时需要串联或并联的电阻 改装成电压表时要串联一个阻值较大的电阻来分压 如图5所示 其阻值r rg 图5 方法点拨 返回 改装成电流表时要并联一个阻值较小的电阻来分流 如图6所示 其阻值r 图6 对点检测自查自纠 1 2 3 4 1 串 并联电路的有关计算 电阻r1与r2并联在电路中 通过r1与r2的电流之比为1 2 则当r1与r2串联后接入电路中时 r1与r2两端电压之比u1 u2为 a 1 2b 2 1c 1 4d 4 1 b 答案 1 2 3 4 2 串 并联电路的有关计算 如图7所示 r1 4 r2 9 r3 18 通电后经r1 r2和r3的电流之比i1 i2 i3 r1 r2和r3两端的电压之比u1 u2 u3 图7 3 2 1 2 3 3 答案 1 2 3 4 3 电表的改装 一量程为100 a的电流表 内阻为100 表盘刻度均匀 现串联一个9900 的电阻将它改装成电压表 则该电压表的量程为 v 用它来测量电压时 表盘指针位置如图8所示 此时电压表的读数大小为 v 图8 解析 1 0 8 解析答案 1 2 3 4 4 电表的改装 多选 如图9甲 乙所示的电路图为电表改装的示意图 g为表头 r为可调电阻 则下列说法正确的是 a 图甲为电流表改装的原理图 增大可调电阻的阻值 改装后电表的量程增大b 图甲为电流表改装的原理图 增大可调电阻的阻值 改装后电表的量程减小c 图乙为电压表改装的原理图 增大可调电阻的阻值 改装后电表的量程增大d 图乙为电压表改装的原理图 增大可调电阻的