《直流电路》--3电阻的串联、并联及其应用

1、直流电路直流电路教材分析教材分析首师附密云中学 毛久彪第三节电阻的串联、并联及其应用第三节电阻的串联、并联及其应用1 12 23 34 4知道串、并联电路的基本特点、等效电阻、电知道串、并联电路的基本特点、等效电阻、电流或电压分配、功率分配流或电压分配、功率分配理解电流表改装的原理和相关计算理解电流表改装的原理和相关计算理解滑动变阻器限流和分压的原理理解滑动变阻器限流和分压的原理掌握伏安法测电阻的原理电路和误差分析掌握伏安法测电阻的原理电路和误差分析复习复习1.1.电流强度定义式：电流强度定义式：3.3.欧姆定律：欧姆定律：QIt2.2.电流强度微观形式：电流强度微观形式：I=nqvs4.4.

2、电阻定律：电阻定律：lRSUIR各量含义各量含义各量含义，形状变化体积不变各量含义，形状变化体积不变各量含义，伏安特性曲线各量含义，伏安特性曲线作业讲解推导扩展，推导扩展，n变含义变含义一电阻的串联与并联一电阻的串联与并联1、串联与并联、串联与并联定义定义:把几个导体依次首尾相连，接入把几个导体依次首尾相连，接入电路，这样的连接方式叫做串联；电路，这样的连接方式叫做串联；把几个导体的一端连在一起，另一端也连在一起，然把几个导体的一端连在一起，另一端也连在一起，然后把这两端接入电路，这样的连接方式叫做并联后把这两端接入电路，这样的连接方式叫做并联第三节电阻的串联、并联及其应用第三节电阻的串联、并

3、联及其应用R1R2R3RRR1R2R3等效电阻等效电阻等效电阻等效电阻2、串联电路的基本规律、串联电路的基本规律(1)电流关系：电流关系：I 总总=I1=I2=I3=(2)电压关系：电压关系：U总总=U1+U2+U3+(3)电阻关系：电阻关系：R总总=R1+R2+R3+(4)功率分配关系：功率分配关系：串联串联电阻电阻具有具有分压分压作用。作用。电压分配：电压分配：Un与与Rn成正比成正比312123UUURRR312123PPPRRR3并联电路的基本规律并联电路的基本规律(2)电流关系：电流关系： I总总=I1+I2+I3+(1)电压关系：电压关系：U 总总=U1=U2=U3=电流分配：电流

4、分配：In与与Rn成反比成反比 I1R1=I2R2=I3R3(4)功率关系：功率关系：P1R1=P2R2=P3R3(3)电阻关系：电阻关系：31111=+RRRR12总并联并联电阻电阻具有具有分流分流作用。作用。4几个常用的推论几个常用的推论(1)串联电路的总电阻大于其中任一部分电路的串联电路的总电阻大于其中任一部分电路的总电阻总电阻( )(2)并联电路的总电阻小于其中任一支路的总电并联电路的总电阻小于其中任一支路的总电阻，且小于其中最小的电阻阻，且小于其中最小的电阻( ） (3)无论电阻怎样连接，每一段电路的总耗电功无论电阻怎样连接，每一段电路的总耗电功率率P总是等于各个电阻耗电功率之和总是

5、等于各个电阻耗电功率之和 PP1P2(4)无论电路是串联还是并联还是混联，电路中无论电路是串联还是并联还是混联，电路中任意一个电阻变大时，电路的总电阻变大任意一个电阻变大时，电路的总电阻变大xRR并总xRR串总xRR总第二节课第二节课二、电表改装问题二、电表改装问题常用的电流表和电压表都是用小量程的电流表常用的电流表和电压表都是用小量程的电流表(灵敏灵敏电流计、表头电流计、表头)改装而成的。改装而成的。GVA二、电表改装问题二、电表改装问题(1)灵敏电流计灵敏电流计G俗称表头俗称表头电流计的几个基本数据：电流计的几个基本数据：满偏电流满偏电流Ig 表头内阻表头内阻Rg 满偏电压满偏电压Ug三者

6、满足关系：三者满足关系： Ug= Ig Rg三个量只要知道其中任何两个，就可以求第三个量三个量只要知道其中任何两个，就可以求第三个量能测量弱电流的大小，也能测量低电压。内电阻较小能测量弱电流的大小，也能测量低电压。内电阻较小G（2）把表头改装成为伏特表）把表头改装成为伏特表原理：串联分压原理：串联分压R=URIg方法：串联一个电阻，让方法：串联一个电阻，让这个电阻分担这个电阻分担(U-Ug)的电的电压压,串联的电阻为串联的电阻为U-IgRgIg=GV二、电表改装问题二、电表改装问题1、有一个电流表、有一个电流表G,内阻为内阻为Rg=120,满偏电流满偏电流为为Ig=3mA,要把它改装成量程为要

7、把它改装成量程为U=6V的伏特表的伏特表,应该串联多大的电阻？应该串联多大的电阻？2、有一个电流表、有一个电流表G,内阻为内阻为Rg10,满偏电流满偏电流为为Ig=3mA,给它串联一个给它串联一个4990的电阻改装为的电阻改装为伏特表伏特表,问此伏特表的量程有多大？问此伏特表的量程有多大？答案答案1880 答案答案15V（3)把表头改装成为安培表把表头改装成为安培表原理：并联分流原理：并联分流R=IgRgIRIgRg( I-Ig)=方法：并联一个电阻，方法：并联一个电阻，让这个电阻分担让这个电阻分担(I-Ig)的电流的电流,并联的电阻为并联的电阻为AGIgRgI=1、有一个电流表、有一个电流表

8、G,内阻为内阻为Rg=120,满偏电流满偏电流为为Ig=3mA,要把它改装成量程为要把它改装成量程为I=3A的安培的安培表表,应该并联多大的电阻？应该并联多大的电阻？2、有一个电流表、有一个电流表G,内阻为内阻为Rg120,满偏电满偏电流为流为Ig=3mA,给它并联一个给它并联一个0.12的电阻改装的电阻改装为安培表为安培表,问此安培表的量程为多大？问此安培表的量程为多大？答案答案 0.12 答案答案 3 A后记 讲15分钟作业。又能讲完新课，时间合适。4几个常用的推论几个常用的推论(1)串联电路的总电阻大于其中任一部分电路的串联电路的总电阻大于其中任一部分电路的总电阻总电阻( )(2)并联电

9、路的总电阻小于其中任一支路的总电并联电路的总电阻小于其中任一支路的总电阻，且小于其中最小的电阻阻，且小于其中最小的电阻( ） (3)无论电阻怎样连接，每一段电路的总耗电功无论电阻怎样连接，每一段电路的总耗电功率率P总是等于各个电阻耗电功率之和总是等于各个电阻耗电功率之和 PP1P2(4)无论电路是串联还是并联还是混联，电路中无论电路是串联还是并联还是混联，电路中任意一个电阻变大时，电路的总电阻变大任意一个电阻变大时，电路的总电阻变大xRR并总xRR串总xRR总第三节课第三节课测验满30分1.1.有一电流表有一电流表G G，内阻，内阻R Rg g10 10 ，满偏电流，满偏电流I Ig g3 m

10、A.3 mA.(1)(1)要把它改装成量程为要把它改装成量程为0 03 V3 V的电压表，应串联多大的电压表，应串联多大的电阻？改装后电压表的内阻是多大？的电阻？改装后电压表的内阻是多大？(2)(2)要把它改装成量程为要把它改装成量程为0 00.6 A0.6 A的电流表，需要并联的电流表，需要并联多大的电阻？改装后电流表的内阻是多大？多大的电阻？改装后电流表的内阻是多大？2.2.一量程为一量程为100 A100 A的电流表，内阻为的电流表，内阻为100 100 ，表盘，表盘刻度均匀，现串联一个刻度均匀，现串联一个9 900 9 900 的电阻将它改装成电的电阻将它改装成电压表，则该电压表的量程

11、为压表，则该电压表的量程为_ V_ V用它来测量电压时，用它来测量电压时，表盘指针位置如图所示，表盘指针位置如图所示，此时电压表的读数大小为此时电压表的读数大小为_ V._ V.解解(1)分压电阻分压电阻R990 ,改装后电压表的内阻改装后电压表的内阻RVRgR1 000 .(2) 分流电阻分流电阻R0.05 ,改装后电流表的内阻改装后电流表的内阻RA0.05 1.1.有一电流表有一电流表G,G,内阻内阻R Rg g10 ,10 ,满偏电流满偏电流I Ig g3 mA.3 mA.(1)(1)要把它改装成量程为要把它改装成量程为0 03 V3 V的电压表，应串联多大的电压表，应串联多大的电阻？改

12、装后电压表的内阻是多大？的电阻？改装后电压表的内阻是多大？(2)(2)要把它改装成量程为要把它改装成量程为0 00.6 A0.6 A的电流表，需要并联的电流表，需要并联多大的电阻？改装后电流表的内阻是多大？多大的电阻？改装后电流表的内阻是多大？gggUI RRIgggI RRII2 2。一量程为一量程为100 A100 A的电流表，内阻为的电流表，内阻为100 100 ，表盘，表盘刻度均匀，现串联一个刻度均匀，现串联一个9 900 9 900 的电阻将它改装成电的电阻将它改装成电压表，则该电压表的量程为压表，则该电压表的量程为_ V_ V用它来测量电用它来测量电压时，表盘指针位置如图压时，表盘

13、指针位置如图5 5所示，此时电压表的读数所示，此时电压表的读数大小为大小为_ V._ V.1 0.8 图图580801001U或三、滑动变阻器的使用三、滑动变阻器的使用1 1、限流电路：滑动变阻器、限流电路：滑动变阻器接上下两个位置，起限流接上下两个位置，起限流作用。作用。滑动变阻器：四个接线点滑动变阻器：四个接线点, ,但但有两个相当于同一点。有两个相当于同一点。作用：通过调节滑片位置，改作用：通过调节滑片位置，改变其它用电器电压和电流。变其它用电器电压和电流。用电器上电压变化范围：用电器上电压变化范围：RxR0U）（RRURUURx+ + 0限流电路优点：结构简单。限流电路优点：结构简单。

14、限流电路缺点：调节用电器上的电压范围小；限流电路缺点：调节用电器上的电压范围小；不能从零开始调节。不能从零开始调节。限流电路选择条件：滑动变阻器阻值限流电路选择条件：滑动变阻器阻值R R0 0比用电比用电器电阻器电阻R R大得多时采用。大得多时采用。2 2、分压电路：、分压电路：RxR0U0RxUU用电器上电压变化范用电器上电压变化范围：围：滑动变阻器接上下三滑动变阻器接上下三个位置，起分压作用。个位置，起分压作用。分压电路优点：电压调节范围大；能从零开始分压电路优点：电压调节范围大；能从零开始调节。调节。分压电路缺点：电路结构复杂。分压电路缺点：电路结构复杂。分压电路选择：分压电路选择：（1

15、 1）、滑动变阻器阻值）、滑动变阻器阻值R R0 0比比R RX X小得多时采用。小得多时采用。（2 2）、要求电压从零开始连续调节；）、要求电压从零开始连续调节；（3 3）、要求测量多组数据时采用。）、要求测量多组数据时采用。四、伏安法测电阻四、伏安法测电阻2 2、两种电路：、两种电路：UIR电流表接在电压表两接线柱外侧通常叫电流表接在电压表两接线柱外侧通常叫“电流表的外接法电流表的外接法”1 1、伏安法测电阻原理：、伏安法测电阻原理：电流表接在电压表两接线柱内侧通常叫电流表接在电压表两接线柱内侧通常叫“电流表的内接法电流表的内接法”外接法外接法内接法内接法四、伏安法测电阻四、伏安法测电阻U

16、RI3.误差分析：误差分析：外接法测量值偏小；外接法测量值偏小；内接法测量值偏大；内接法测量值偏大；4.真实值计算：真实值计算：外接：外接：URI测测测111RRR+Vx测内接：内接：URI测测测RRR+Ax测这种由实验方法或仪器带来的误差叫系统误差；特点是这种由实验方法或仪器带来的误差叫系统误差；特点是总偏大或偏小。由人为因素带来的误差叫偶然误差，特总偏大或偏小。由人为因素带来的误差叫偶然误差，特点是有时偏大有时偏小，通过多次测量求平均来减小。点是有时偏大有时偏小，通过多次测量求平均来减小。4几个常用的推论几个常用的推论(1)串联电路的总电阻大于其中任一部分电路的串联电路的总电阻大于其中任一

17、部分电路的总电阻总电阻( )(2)并联电路的总电阻小于其中任一支路的总电并联电路的总电阻小于其中任一支路的总电阻，且小于其中最小的电阻阻，且小于其中最小的电阻( ） (3)无论电阻怎样连接，每一段电路的总耗电功无论电阻怎样连接，每一段电路的总耗电功率率P总是等于各个电阻耗电功率之和总是等于各个电阻耗电功率之和 PP1P2(4)无论电路是串联还是并联还是混联，电路中无论电路是串联还是并联还是混联，电路中任意一个电阻变大时，电路的总电阻变大任意一个电阻变大时，电路的总电阻变大xRR并总xRR串总xRR总第四节课第四节课四、伏安法测电阻四、伏安法测电阻URI5.电路选择：电路选择：大电阻宜采用外接法

18、大电阻宜采用外接法小电阻宜采用内接法小电阻宜采用内接法VARR R时时R叫大电阻。叫大电阻。VARR R中VARR R时时R叫小电阻。叫小电阻。6 6、记忆口诀：、记忆口诀：大内大；小外小大内大；小外小四、伏安法测电阻四、伏安法测电阻6.完整电路：完整电路：例例1 1：设已知伏特表电阻：设已知伏特表电阻R RV V=5000=5000欧欧, ,安培表电阻安培表电阻R RA A=0.2000=0.2000欧欧待测电阻待测电阻R RX X约为几欧约为几欧, ,应采用哪个电路图来测理电应采用哪个电路图来测理电阻阻? ?如电压表示数为如电压表示数为2.502.50伏伏, ,电流表示数为电流表示数为0.

19、500.50安安, ,则则RxRx的测量值是多少的测量值是多少?R?RX X的准确值是多少的准确值是多少? ?若待测电阻若待测电阻R RX X约为几百欧约为几百欧, ,应采用哪个电路图来测应采用哪个电路图来测量？如电压表示数为量？如电压表示数为16.016.0伏伏, ,安培表示数为安培表示数为0.0800.080安安. .求求R RX X的测量值和准确值。的测量值和准确值。甲；甲；5.05.0欧欧 ；5.015.01欧欧 乙乙200200欧；欧；199.8199.8欧欧例例2.2.如图，用伏安法测电阻，当被测电阻阻值如图，用伏安法测电阻，当被测电阻阻值不能估计时，可采用试接法让伏特表一端接不能

20、估计时，可采用试接法让伏特表一端接在电路的在电路的a a点上，另一端先后接在点上，另一端先后接在b b点和点和c c点，点，注意观察两个电表的示数若安培表的示数有注意观察两个电表的示数若安培表的示数有显著变化，则待测电阻的阻值跟显著变化，则待测电阻的阻值跟 表表内阻可以比拟，伏特表应接在内阻可以比拟，伏特表应接在a a、 两点，两点，并且测量结果并且测量结果 . .答案：伏特表，答案：伏特表，c；偏大；偏大.例例3.3. 在用伏安法测电阻在用伏安法测电阻RxRx的实验中，所用电压表的内阻的实验中，所用电压表的内阻约为约为20 k20 k，电流表的内阻约为，电流表的内阻约为10 10 ，选择能够尽量减，选择能够尽量减小