【世纪金榜】高中物理-第二章-直流电路-3电阻的串联、并联及其应用课件-教科版选修3-1

3电阻的串联、并联及其应用13电阻的串联、并联及其应用1请同学们仔细观察上面的两幅图。当两幅图中的一个灯泡的灯丝烧断时，另一只灯泡能否正常工作？2请同学们仔细观察上面的两幅图。当两幅图中的一个灯泡的灯丝烧断1.了解串并联电路中电阻、电流、电压特点.2.了解电表的改装的原理、方法，会改装电表并能分析测量误差的产生原因.（重点）3.了解限流电路和分压电路，在实际应用中能选择合适的控制电路.4.理解伏安法测电阻的两种方法.31.了解串并联电路中电阻、电流、电压特点.3

任何复杂的电路都是由各种电学元件通过不同方式连接组成的，其中最基本的两种连接方式是串联和并联.下面我们分别研究在电阻串联和并联时电路的特性及其应用.4任何复杂的电路都是由各种电学元件通过不同方式连电阻的串联把各个电阻依次首尾相连的方式把各个电阻并列地连接在一起的方式电阻的并联一、电阻的串联与并联5电阻的串联把各个电阻依次首尾相连的方式把各个电阻并列地连接在I0=I1=I2=I3串联电路各处的电流相同2.并联电路:并联电路的总电流等于各支路的电流之和电流特点01231.串联电路:I0=I1+I2+I301236I0=I1=I2=I3串联电路各处的电流相同2.U=U1+U2+U3电压特点串联电路两端的总电压等于各部分电路电压之和2.并联电路:1.串联电路:U=U1=U2=U3并联电路的总电压与各支路的电压相等UR1R2R3UU1U2U30123R1R2R310U1U2U37U=U1+U2+U3电压特点串联电路两端的总电压等于各部分电UR1R2U1U2ⅠⅠURR=R1+R2电阻的串联8UR1R2U1U2ⅠⅠURR=R1+R2电阻的R1R2I1I2ⅠURⅠU电阻的并联：9R1R2I1I2ⅠURⅠU电阻的并联：91.串联电路:2.并联电路:并联电路的总电阻的倒数等于各支路电阻的倒数之和串联电路的总电阻等于各部分电路电阻之和101.串联电路:2.并联电路:并联电路的总电阻的倒数等于各支路试证明：1.n个相同的电阻并联，总电阻为一个电阻的n分之一；2.若干个电阻并联，总电阻一定小于其中最小的电阻；3.并联的支路越多，总电阻越小；4.并联支路有一个电阻变大，总电阻变大.11试证明：11串联电路并联电路小结：串.并联电路特性12串联电路并联电路小结：串.并联电路特性12二、电压表和电流表的改装13二、电压表和电流表的改装132.三个主要参数①内阻

Rg

:电流计线圈内阻②满偏电流：

Ig③满偏电压

Ug3.电路图符号：GⅠ.电流计(表头)1.作用：测量微小电流和电压0123mA表头指针偏转到最大刻度时的电流.表头指针偏转到最大刻度时两端所加的电压.

142.三个主要参数①内阻Rg:电流计线圈内阻②满偏电流：Ⅱ.把电流计改装成电压表GUUgUR(U-Ug)1.方法：串联一个阻值较大的电阻R

2.原理:串联电阻的分压作用

3.分压电阻R:

15Ⅱ.把电流计改装成电压表GUUgUR(U-Ug)1.方法：4.电压表的内阻：URGUgU-UgUUv164.电压表的内阻：URGUgU-UgUUv16GUgURU-UgU例题1：有一表头G，内阻Rg=10Ω，满偏电流Ig=3mA，把它改装成量程U=3V的电压表，要串联一个多大的电阻R？解：17GUgURU-UgU例题1：有一表头G，内阻Rg=10Ω，满1.方法：并联一个较小的电阻R2.原理:并联电阻的分流作用

3.分流电阻R:

GⅢ.把电流计改装成电流表181.方法：并联一个较小的电阻R2.原理:并联电阻的分流作用G4.电流表的内阻：

UA19G4.电流表的内阻：UA19例题2：有一表头G，内阻Rg=25Ω，满偏电流Ig=3mA，把它改装成量程为0.6A的电流表，要并联一个多大的电阻R？改装后电流表的内阻RA为多大？G解:20例题2：有一表头G，内阻Rg=25Ω，满偏电流Ig=G解:2121改装小结（1）若要将电流表G改装成电压表需要：串联一个电阻：分压（2）若改装成一个量程为Ug的n倍的电压表V，需要串联电阻的阻值为（3）若要将电流表G改装成大量程电流表需要：并联一个电阻：分流（4）若改装成一个量程为Ig的n倍的电流表A，需要并联的电阻的阻值为22改装小结（1）若要将电流表G改装成电压表需要：串联一个电阻：三、限流电路和分压电路1.限流式

EsRABPRx图中变阻器起限流作用待测电阻Rx的电压可调范围

限流式电路的特点:(1)电压不能从零开始调节,调节范围较小.但电路结构较为简单.(2)电能损耗较小.23三、限流电路和分压电路1.限流式EsRABPRx图中变阻2.分压式

图中变阻器起分压作用待测电阻Rx的电压可调范围分压式电路的特点:(1)电压可以从零开始调节到电源电动势,调节范围较大.但电路结构较为复杂.(2)电能损耗较大.EsPRxRAB242.分压式图中变阻器起分压作用分压式电路的特点:(1)电压限流式分压式可调范围变阻器电能损耗较大阻值较小阻值较小较大R＞10Rx，应选择限流式电路R＜10Rx，应选择分压式电路若实验要求电压从零开始变化，应选择分压式若无此要求，即小结：限流电路和分压电路对比及选择25限流式分压式可调范围变阻器电能损耗较大阻值较小阻值较小较用电压表测出电阻两端的电压U，用电流表测出通过电阻的电流I，利用部分电路欧姆定律可以算出电阻的阻值R，四、伏安法测电阻的两种电路原理：欧姆定律26用电压表测出电阻两端的电压U，用电流表测出通过电阻的电流I，电流表接在电压表两接线柱外侧，

通常叫“外接法”

电流表接在电压表两接线柱内侧，

通常叫“内接法”

AVRAVR因为电流表、电压表分别有分压、分流作用,因此两种方法测量电阻都有误差．27电流表接在电压表两接线柱外侧，

通常叫“外接法”电流表接在伏安法测电阻的误差分析电流表外接法电压表示数电流表示数测量值偏小，适合测量小电阻.说明：误差来源于电压表的分流，分流越少，误差越小．所以该电路适合测量小电阻，即<AVR28伏安法测电阻的误差分析电流表外接法电压表示数电流表示数测电流表内接法电压表示数电流表示数测量值偏大,适合测量大电阻.说明：误差来源于电流表的分压，分压越少，误差越小．所以该电路适合测量大电阻，即AVR>29电流表内接法电压表示数电流表示数测量值偏大,适合测量大电阻外接法内接法误差来源测量结果测量条件电压表的分流电流表的分压R真＞R测

R真＜R测

R>>RA

R<<RV

伏安法测电阻30外接法内接法误差来源测量结果测量条件电压表的分流伏安法测电阻电路选择

若已知待测电阻的大约值、电流表的内阻和电压表的内阻，则当时，选用电流表内接法．时，选用电流表外接法．当用外接法．或用内接法．31伏安法测电阻电路选择若已知待测电阻的大约值、电流表的内阻和例题：用伏安法测量某电阻Rx的阻值,现有实验器材如下:A.待测电阻Rx：范围在5Ω—8Ω，额定功率1WB.电流表A1：量程0—0.6A（内阻0.2Ω）C.电流表A2：量程0—3A（内阻0.05Ω）D.电压表V1：量程0—3V（内阻3kΩ）E.电压表V2：量程0—15V（内阻15kΩ）F.滑动变阻器R：0—100ΩG.蓄电池：电动势12VH.导线，电键.为了较准确的测量，并保证器材安全，电流表应选

，电压表应选

，并画出电路图.32例题：用伏安法测量某电阻Rx的阻值,现有实验器材如下:A.待由

Ω>Rx知，应选外接法先确定测量电路额定电流Im=

≈0.45A，应选电流表A1额定电压Um=≈2.8V，应选电压表V1由R=100Ω＞10Rx知，

应选择限流式电路再确定控制电路其电路图如图所示.答案：A1V1电路图如分析所示分析：33由Ω>Rx知，应选外接法先确定测量电1.电阻的串联、并联2.电表改装方法原理结论误差分析3.限流电路和分压电路特点如何选择4.伏安法测电阻的两种电路内接法外接法误差分析适用情况341.电阻的串联、并联2.电表改装方法原理结论1.有一满偏电流Ig=3mA，内阻Rg=120Ω的电流表G,要把它改装成为量程为6V的电压表，应

联一个

Ω的分压电阻.串18802.有一满偏电流Ig=3mA，内阻Rg=120Ω的电流表G,若把它改装成为量程为3A的电流表，应

联一个阻值为____Ω的分流电阻.并0.12351.有一满偏电流Ig=3mA，内阻Rg=120Ω的电流表G,3.一个未知电阻,无法估计其电阻值,某同学用伏安法测量其电阻值,用如图甲乙两种电路各测一次,用甲图所测数据为3.0V、3.0mA,用乙图测得的数据是2.9V、4.0mA,由此可知,用

图测得Rx的误差较小,测量值Rx=

.甲1000ΩAVAVRxRx甲乙363.一个未知电阻,无法估计其电阻值,某同学用伏安法甲1000A.0～10VB.0～20VC.10～20VD.20～30VRVRRABCDC4.在图中,AB间的电压为30V,改变滑动变阻器触头的位置,可以改变CD间的电压,UCD的变化范围是()37A.0～10VRVRRABCDC4.在图中,A.两只电表的指针偏转角相同B.两只电表的指针都不偏转C.电流表指针的偏转角小于电压表指针的偏转角D.电流表指针的偏转角大于电压表指针的偏转角CAVs5.用两只完全相同的电流表,分别改装成一只量程更大的电流表和一只电压表,将它们串联起来接入电路中,如图所示,此时()38A.两只电表的指针偏转角相同CAVs5.用两只完全相同的电流在前进的路上，主动搬开别人脚下的绊脚石，有时往往也是为自己铺路.在前进的路上，主动搬开别人脚下的绊脚石，有时3电阻的串联、并联及其应用403电阻的串联、并联及其应用1请同学们仔细观察上面的两幅图。当两幅图中的一个灯泡的灯丝烧断时，另一只灯泡能否正常工作？41请同学们仔细观察上面的两幅图。当两幅图中的一个灯泡的灯丝烧断1.了解串并联电路中电阻、电流、电压特点.2.了解电表的改装的原理、方法，会改装电表并能分析测量误差的产生原因.（重点）3.了解限流电路和分压电路，在实际应用中能选择合适的控制电路.4.理解伏安法测电阻的两种方法.421.了解串并联电路中电阻、电流、电压特点.3

任何复杂的电路都是由各种电学元件通过不同方式连接组成的，其中最基本的两种连接方式是串联和并联.下面我们分别研究在电阻串联和并联时电路的特性及其应用.43任何复杂的电路都是由各种电学元件通过不同方式连电阻的串联把各个电阻依次首尾相连的方式把各个电阻并列地连接在一起的方式电阻的并联一、电阻的串联与并联44电阻的串联把各个电阻依次首尾相连的方式把各个电阻并列地连接在I0=I1=I2=I3串联电路各处的电流相同2.并联电路:并联电路的总电流等于各支路的电流之和电流特点01231.串联电路:I0=I1+I2+I3012345I0=I1=I2=I3串联电路各处的电流相同2.U=U1+U2+U3电压特点串联电路两端的总电压等于各部分电路电压之和2.并联电路:1.串联电路:U=U1=U2=U3并联电路的总电压与各支路的电压相等UR1R2R3UU1U2U30123R1R2R310U1U2U346U=U1+U2+U3电压特点串联电路两端的总电压等于各部分电UR1R2U1U2ⅠⅠURR=R1+R2电阻的串联47UR1R2U1U2ⅠⅠURR=R1+R2电阻的R1R2I1I2ⅠURⅠU电阻的并联：48R1R2I1I2ⅠURⅠU电阻的并联：91.串联电路:2.并联电路:并联电路的总电阻的倒数等于各支路电阻的倒数之和串联电路的总电阻等于各部分电路电阻之和491.串联电路:2.并联电路:并联电路的总电阻的倒数等于各支路试证明：1.n个相同的电阻并联，总电阻为一个电阻的n分之一；2.若干个电阻并联，总电阻一定小于其中最小的电阻；3.并联的支路越多，总电阻越小；4.并联支路有一个电阻变大，总电阻变大.50试证明：11串联电路并联电路小结：串.并联电路特性51串联电路并联电路小结：串.并联电路特性12二、电压表和电流表的改装52二、电压表和电流表的改装132.三个主要参数①内阻

Rg

:电流计线圈内阻②满偏电流：

Ig③满偏电压

Ug3.电路图符号：GⅠ.电流计(表头)1.作用：测量微小电流和电压0123mA表头指针偏转到最大刻度时的电流.表头指针偏转到最大刻度时两端所加的电压.

532.三个主要参数①内阻Rg:电流计线圈内阻②满偏电流：Ⅱ.把电流计改装成电压表GUUgUR(U-Ug)1.方法：串联一个阻值较大的电阻R

2.原理:串联电阻的分压作用

3.分压电阻R:

54Ⅱ.把电流计改装成电压表GUUgUR(U-Ug)1.方法：4.电压表的内阻：URGUgU-UgUUv554.电压表的内阻：URGUgU-UgUUv16GUgURU-UgU例题1：有一表头G，内阻Rg=10Ω，满偏电流Ig=3mA，把它改装成量程U=3V的电压表，要串联一个多大的电阻R？解：56GUgURU-UgU例题1：有一表头G，内阻Rg=10Ω，满1.方法：并联一个较小的电阻R2.原理:并联电阻的分流作用

3.分流电阻R:

GⅢ.把电流计改装成电流表571.方法：并联一个较小的电阻R2.原理:并联电阻的分流作用G4.电流表的内阻：

UA58G4.电流表的内阻：UA19例题2：有一表头G，内阻Rg=25Ω，满偏电流Ig=3mA，把它改装成量程为0.6A的电流表，要并联一个多大的电阻R？改装后电流表的内阻RA为多大？G解:59例题2：有一表头G，内阻Rg=25Ω，满偏电流Ig=G解:6021改装小结（1）若要将电流表G改装成电压表需要：串联一个电阻：分压（2）若改装成一个量程为Ug的n倍的电压表V，需要串联电阻的阻值为（3）若要将电流表G改装成大量程电流表需要：并联一个电阻：分流（4）若改装成一个量程为Ig的n倍的电流表A，需要并联的电阻的阻值为61改装小结（1）若要将电流表G改装成电压表需要：串联一个电阻：三、限流电路和分压电路1.限流式

EsRABPRx图中变阻器起限流作用待测电阻Rx的电压可调范围

限流式电路的特点:(1)电压不能从零开始调节,调节范围较小.但电路结构较为简单.(2)电能损耗较小.62三、限流电路和分压电路1.限流式EsRABPRx图中变阻2.分压式

图中变阻器起分压作用待测电阻Rx的电压可调范围分压式电路的特点:(1)电压可以从零开始调节到电源电动势,调节范围较大.但电路结构较为复杂.(2)电能损耗较大.EsPRxRAB632.分压式图中变阻器起分压作用分压式电路的特点:(1)电压限流式分压式可调范围变阻器电能损耗较大阻值较小阻值较小较大R＞10Rx，应选择限流式电路R＜10Rx，应选择分压式电路若实验要求电压从零开始变化，应选择分压式若无此要求，即小结：限流电路和分压电路对比及选择64限流式分压式可调范围变阻器电能损耗较大阻值较小阻值较小较用电压表测出电阻两端的电压U，用电流表测出通过电阻的电流I，利用部分电路欧姆定律可以算出电阻的阻值R，四、伏安法测电阻的两种电路原理：欧姆定律65用电压表测出电阻两端的电压U，用电流表测出通过电阻的电流I，电流表接在电压表两接线柱外侧，

通常叫“外接法”

电流表接在电压表两接线柱内侧，

通常叫“内接法”

AVRAVR因为电流表、电压表分别有分压、分流作用,因此两种方法测量电阻都有误差．66电流表接在电压表两接线柱外侧，

通常叫“外接法”电流表接在伏安法测电阻的误差分析电流表外接法电压表示数电流表示数测量值偏小，适合测量小电阻.说明：误差来源于电压表的分流，分流越少，误差越小．所以该电路适合测量小电阻，即<AVR67伏安法测电阻的误差分析电流表外接法电压表示数电流表示数测电流表内接法电压表示数电流表示数测量值偏大,适合测量大电阻.说明：误差来源于电流表的分压，分压越少，误差越小．所以该电路适合测量大电阻，即AVR>68电流表内接法电压表示数电流表示数测量值偏大,适合测量大电阻外接法内接法误差来源测量结果测量条件电压表的分流电流表的分压R真＞R测

R真＜R测

R>>RA

R<<RV

伏安法测电阻69外接法内接法误差来源测量结果测量条件电压表的分流伏安法测电阻电路选择

若已知待测电阻的大约值、电流表的内阻和电压表的内阻，则当时，选用电流表内接法．时，选用电流表外接法．当用外接法．或用内接法．70伏安法测电阻电路选择若已知待测电阻的大约值、电流表的内阻和例题：用伏安法测量某电阻Rx的阻值,现有实验器材如下:A.待测电阻Rx：范围在5Ω—8Ω，额定功率1WB.电流表A1：量程0—0.6A（内阻0.2Ω）C.电流表A2：量程0—3A（内阻0.05Ω）D.电压表V1：量程0—3V（内阻3kΩ）E.电压表V2：量程0—15V（内阻15kΩ）F.滑动变阻器R：0—100ΩG.蓄电池：电动势12VH.导线，电键.为了较准确的测量，并保证器材安全，电流表应选

，电压表应选

，并画出电路图.71例题：用伏安法测量某电阻Rx的阻值,现有实验器材如下:A.待由

Ω>Rx知，应选外接法先确定测量电路额定电流Im=

≈0.45A，应选电流表A1额定电压Um=≈2.8V，应选电压表V1由R=100Ω＞10Rx知，

应选择限流式电路再确定控制电路其电路图如图所示.答案：A1V1电路图如分析所示分析：72由Ω