23電阻的串聯(lián)和并聯(lián)

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1、單擊此處編輯母版標題樣式,單擊此處編輯母版文本樣式,第二級,第三級,第四級,第五級,2019/11/30,,?#?,一、認識電路,1.,什么是電路的串聯(lián),?,把幾個導(dǎo)體元件依次首尾相連的方式,把幾個元件的一端連在一起另一端也連在一起,,,然后把兩端接入電路的方式,2.,什么是電路的并聯(lián),?,,,,,,,,,,,,I,0,= I,1,= I,2,= I,3,串聯(lián)電路各處的電流相同,2.,并聯(lián)電路,:,并聯(lián)電路的總電流等于各支路的電流之和,二、電流特點,,,,,,0,,1,,2,,3,1.,串聯(lián)電路,:,I,0,= I,1,+ I,2,+ I,3,+,…,,,,,,,,,0,,1,,2,,3,U=

2、U,1,+U,2,+U,3,三、電壓特點,串聯(lián)電路,兩端的總電壓等于各部分電路電壓之和,2.,并聯(lián)電路,:,,,,,1.,串聯(lián)電路,:,U=U,1,=U,2,=U,3,并聯(lián)電路,的總電壓與各支路的電壓相等,U,,,,,R,1,R,2,R,3,U,,,,,,U,1,,,U,2,,,U,3,,0,,1,,2,,3,R,1,,,,,,,,R,2,R,3,1,0,串聯(lián)電路的總電阻等于各部分電路電阻之和,三、電阻特點,1.,串聯(lián)電路,:,,討論：多個電阻串聯(lián)呢？,R,1,R,2,,,,,,,,U,,,,,,,U,1,U,2,I,,,1.,串聯(lián)電路,:,2.,并聯(lián)電路,:,,,,,,,,U,,,,,R,2

3、,R,1,I,,,,I,1,I,2,討論：多個電阻并聯(lián)呢？,并聯(lián)電路的總電阻的倒數(shù)等于各支路電阻的倒數(shù)之和,三、電阻特點,串聯(lián)電路的總電阻等于各部分電路電阻之和,1.,串聯(lián)電路,:,2.,并聯(lián)電路,:,討論：,②n,個相同電阻,(R,1,),串聯(lián)或并聯(lián),,,其總電阻,R=,？,③,不同阻值的電阻串聯(lián),,,總電阻與其中最大電阻有何關(guān)系,?,④,不同阻值的電阻并聯(lián),,,總電阻與其中最小電阻有何關(guān)系,?,⑤,并聯(lián)電路中,,,某一電阻增大,,,總電阻如何變,?,⑥,混聯(lián)電路中,,,某一電阻增大,,,總電阻如何變？,①R,1,和,R,2,并聯(lián)后,R=,？,(,若,R,1,遠大于,R,2,，,R=,？,)

4、,三、電阻特點,四、串并聯(lián)電路特點,1.,串聯(lián)電路,2.,并聯(lián)電路,,,如圖所示電路,,,當(dāng),ab,兩端接入,100V,電壓時,,cd,兩端為,20V,,當(dāng),cd,兩端接入,100V,電壓時,,ab,兩端電壓為,50V,,則,R,1,:R,2,:R,3,為,( ),A.4:2:1,B.2:1:1,C.3:2:1,D.,以上都不對,,,,,,,,,R,1,R,1,R,2,R,3,R,3,a,b,c,d,A,,,,,,,R,2,R,3,R,3,a,b,c,d,,,,,,,R,1,R,1,R,2,a,b,c,d,100V,20V,40V,40V,100V,50V,25V,25V,第

5、,2,課時 電表的改裝,電流表,電壓表,常用,的電壓表和電流表都是由小量程的電流表改裝而成的,,,,,,,,,,,,,G,_,+,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,2.,三個主要參數(shù),①,內(nèi)阻,:,電流計內(nèi)阻,R,g,②,量程：滿偏電流,I,g,③,滿偏電壓,U,g,3.,電路圖符號：,靈敏電流表,(,表頭,),1,、作用：,測量微小電流和電壓,,,,G,,,,,,,,,0,1,2,3,mA,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,1,、構(gòu)造：,永磁鐵和放入永磁鐵磁場的可轉(zhuǎn)動線圈組成,（大約幾歐到幾十歐）,（約幾

6、十微安到幾毫安）,（大約零點幾伏）,2,、電路圖：,,改裝為電壓表,,例,1:,有一個電流表,G,，內(nèi)阻,R,g,=30,Ω,，滿偏電流,I,g,=1mA,。要把它改裝為量程為,0,～,3V,的電壓表,，如何改裝？,改裝后的電壓表內(nèi)阻多大？,在表頭串聯(lián)一個阻值較大的電阻,R,串,=2.97X10,3,Ω,Rv=3.0K,Ω,,,,,,,,,I,g,R,g,R,,,,,,,V,,,U,,,,,,,U,g,U,R,,,,,U,,方法：在,表頭,串聯(lián),一個阻值較大的電阻,,,,,,,,,I,g,R,g,R,,,,,,,V,,,U,,,,,,,U,g,U,R,,,,,U,,,例,2.,有一個電流表,G

7、,，內(nèi)阻,R,g,=30,Ω,，滿偏電流,I,g,=1mA,。要把把它改裝為量程為,0,～,0.6A,的電流表,，怎樣改裝？,改裝后的電流表內(nèi)阻多大？,改裝為電流表,在表頭上并聯(lián)一個阻值較小的電阻,R,并,=0.050,Ω,R,A,=0.050,Ω,,,,,,,,,,,U,,,I,R,g,,I,g,,,,,,I,R,R,,,,,A,,,U,,,,I,,,方法：在,表頭上,并聯(lián),一個阻值較小的電阻,,,,,,,,,,,U,,,I,R,g,,I,g,,,,,,I,R,R,,,,,A,,,U,,,,I,,1,）若要將電流表,G,改裝成一個量程為,U,g,的,n,倍的電壓表,V,，需要串聯(lián)電阻的阻值為

8、,,2,）若要將電流表,G,改裝成一個量程為,I,g,的,n,倍的電流表,A,，需要并聯(lián)的電阻的阻值為,小,結(jié)（選）,有一滿偏電流,I,g,=5mA,,內(nèi)阻,R,g,=400,Ω,的,電流表,G,,若把它改裝成量程為,10V,的電壓表,,,應(yīng),,一個,,Ω,的分壓電阻,,,該電壓表的內(nèi)阻為,,Ω,;,若把它改裝成量程為,3A,的電流表,,,應(yīng),,聯(lián)一個,,,Ω,的分流電阻,,,該電流表的內(nèi)阻為,,,,Ω,串,并,1600,2000,0.668,0.667,,一量程為,100,μ,A,的電流表,,,內(nèi)阻為,100,Ω,,,表盤刻度均勻,,,現(xiàn)串聯(lián)一個,9900,Ω,的電阻將它改裝成電壓表,,,則

9、該,電壓表的量程是,,V,,,用它來測量電壓時,,,表盤指針位置如圖所示,,,此時電壓表的讀數(shù)大小為,,V,0.80,1,,,50,100,,,,,,,,,,,,1,Ｖ,0.5,Ｖ,,如圖所示為一雙量程電壓表的示意圖,.,已知電流表,G,的量程為,0~100,μ,A,,內(nèi)阻為,600,Ω,,,則圖中串聯(lián)的分壓電阻,R,1,=,,Ω,, R,2,=,,Ω,,,G,,,R,1,,,R,2,+,5V,15V,4.94X10,4,10,5,,如圖所示,,,電路由電流計與四個電阻連接而成,.,電流計內(nèi)阻,R,g,=80,Ω,,,滿偏電流,I,g,=1mA.,R,1,=10,Ω,,R,2,=10,Ω,,R

10、,3,=194,Ω,,R,4,=790,Ω,.,若使用,12,接線柱電路可做,,表,.,量程為,,.,若使用,13,可做,,表,.,量程為,,.,若使用,14,接線柱電路可做,,表,.,量程為,,.,若使用,15,可做,,表,.,量程為,,.,電流,電流,電壓,電壓,5mA,10mA,1V,5V,R,1,R,2,1,,,,,,,,,,,,,,,R,3,R,4,2,3,4,5,,,,,,【,變式,】,有一只電壓表，它的內(nèi)阻是,100 Ω,，量程為,0.2 V,，現(xiàn)要改裝成量程為,10 A,的電流表，電壓表上應(yīng),(,,),．,A,．并聯(lián),0.002 Ω,的電阻,B,．并聯(lián),0.02 Ω,的電阻,C

11、,．并聯(lián),50 Ω,的電阻,D,．串聯(lián),4 900 Ω,的電阻,,分壓式和限流式電路的選取,,,,,,,,,,,,,E,s,P,R,x,,,R,A,B,,,,,,,,,,,,E,s,P,R,x,,,R,A,B,,,,,,,,,,,,,,E,s,R,A,B,P,R,x,,,,,,,,,,,,,,E,s,R,A,B,P,R,x,,,,,,,,,,,,,,E,s,R,A,B,P,R,x,,1.,限流式,,,,,,,,,,,,,,E,s,R,A,B,P,R,x,,優(yōu)點,:,電路結(jié)構(gòu)較為簡單,.,電能損耗較小,.,待測電阻,Rx,的電壓可調(diào)范圍,缺點,:,電壓不能從零開始調(diào)節(jié),,,調(diào)節(jié)范圍較小,.,,2

12、.,分壓式,特點,:,1.,電壓可以從零開始調(diào)節(jié)到電源電動勢,,,調(diào)節(jié)范圍較大,.,2.,電能損耗較大，電路結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜,,,,,,,,,,,,E,s,P,R,x,,,R,A,B,待測電阻,Rx,的電壓可調(diào)范圍,分壓式：,1,、要求用電器的電壓從零開始連續(xù)變化或要求電壓變化范圍較大,2,、若采用限流式，電路中電流超過電表的量程或待測電阻允許通過,的最大,電流。,3,、變阻器的總電阻遠小于待測電阻,限流式：,1,、當(dāng)待測電阻小于滑動變阻器電阻或差不多時，用限流式調(diào)控能力較強。,2,、若不存在以上問題，用分壓式與限流式差不多時，用限流式，能耗小,，電路,連接簡單。,限流和分壓電路的選取原則,,【,

13、典例,】,,表格中所列數(shù)據(jù)是測量小燈泡,U,－,I,關(guān)系的實驗數(shù)據(jù)：,U,(V),0.0,0.2,0.5,1.0,1.5,2.0,2.5,3.0,I,(A),0.000,0.050,0.100,0.150,0.180,0.195,0.205,0.215,十、電阻的測量,,用電壓表測出電阻兩端的電壓,U,，用電流表測出通過電阻的電流,I,，利用部分電路歐姆定律可以算出電阻的阻值,R,，,,伏安法,伏安法測電阻的兩種電路,“,外接法,”,,“,內(nèi)接法,”,,因為,電流表、電壓表分別有分壓、分流作用,,,因此兩種方法測量電阻都有誤差．,十、電阻的測量,,,,,,A,,,,V,R,,,A,,,,V,R

14、,,誤差分析,電流表外接法,電壓表示數(shù),電流表示數(shù),測量值偏小，適于測量小阻值電阻,.,說明：,誤差來源于電壓表的分流，分流越小，誤差越?。栽撾娐愤m合測量小電阻，即,<,,,A,,,,V,R,,電流表內(nèi)接法,電壓表示數(shù),電流表示數(shù),測量值偏大,,,適于測量大阻值電阻,.,說明：,誤差來源于電流表的分壓，分壓越少，誤差越小．所以該電路適合測量大電阻，即,,,A,,,,V,R,>,電阻的測量,,,,,,,外接法,內(nèi)接法,,,,誤差來源,測量結(jié)果,測量條件,,,電壓表,的分流,電流表的分壓,R,測,＜,R,真,R,測,＞,R,真,R>>R,A,,R<

15、選擇,若已知待測電阻的大約值，電流表的內(nèi)阻和電壓表的內(nèi)阻，,則,,,,,當(dāng),時，選用電流表內(nèi)接法．,時，選用電流表外接法．,當(dāng),,試觸法：,若不知道電阻值，可借助試觸法來確定用哪種接法,1,、若電流表示數(shù)變化比較明顯，說明電壓表分流作用強，應(yīng)采用內(nèi)接法。,2,、若電壓表示數(shù)變化比較明顯，說明電流表分壓作用強，應(yīng)采用外接法。,,,A,,,,V,Rx,,,,a,b,,一個未知電阻,,,無法估計其電阻值,,,某同學(xué)用伏安法測量此電阻,,,用如圖,(a)(b),兩種電路各測一次,,,用,(a),圖所測數(shù)據(jù)為,3.0V,、,3.0mA,,用,(b),圖測得的數(shù)據(jù)是,2.9V,、,4.0mA,,由此可知,

16、,,用,,圖測得,R,x,的誤差較小,,,測量值,R,x,=,,.,（,a,）,1000,Ω,,,A,,,,V,,,A,,,,V,R,x,R,x,(a),(b),,如圖所示電流表和電壓表的讀數(shù)分別為,10V,和,0.1A,,電壓表內(nèi)阻為,500,Ω,,,那么待測電阻,R,的測量值比真實值,,,,測量值為,,,,真實值為,,.,小,100,Ω,125,Ω,,,A,,,,V,R,c,d,用伏安法測量某電阻,Rx,的阻值,,,現(xiàn)有實驗器材如下,:,A.,待測電阻,R,x,：范圍在,5,—,8Ω,，額定功率,1W,B.,電流表,A,1,：量程,0,—,0.6A,（內(nèi)阻,0.2Ω,）,C.,電流表,A,

17、2,：量程,0,—,3A,（內(nèi)阻,0.05Ω,）,D.,電壓表,V,1,：量程,0,—,3V,（,內(nèi)阻,3KΩ,）,E.,電壓表,V,2,：,量程,0,—,15V,（,內(nèi)阻,15KΩ,）,F.,滑動變阻器,R,：,0,—,100Ω,G.,蓄電池：電動勢,12V,H.,導(dǎo)線，電鍵,.,為了較準確的測量，并保證器材安全，電流表應(yīng)選,,，電壓表應(yīng)選,,，并畫出電路圖。,由,Ω>R,x,知，應(yīng)選外接法,先確定測量電路,,額定電流,I,m,= ≈0.45A,，應(yīng)選電流表,A,1,額定電壓,U,m,= ≈2.8V,，應(yīng)選電壓表,V,1,由,R=100Ω,＞,R,x,知，應(yīng)

18、選擇限流式電路,再確定控制電路,其電路圖如圖所示。,分析：,八、電流表和電壓表的讀數(shù),讀數(shù)時應(yīng)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,3 V,和,3 A,的電壓表和電流表，其最小分度為,0.1 V,和,0.1 A,,讀數(shù)要估讀到最小分度的十分之一,.,,(2),量程為,0.6 A,的電流表，其最小分度為,0.02 A,,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,15 V,的電壓表，其最小分度為,0.5 V,,讀數(shù)要估讀到最小分度的，

19、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…,量程為,0.6A,的電流表，最小分度為,0.02A,，指針偏轉(zhuǎn)不夠一個分格的部分用半格估讀法，讀數(shù)為兩位小數(shù)。,0.15A,,練習(xí)：如圖，電流表讀數(shù)為,量程為,3A,的電流表，最小分度為,0.1A,，指針偏轉(zhuǎn)不夠一個分格的部分用,1/10,格估讀法，讀數(shù)為兩位小數(shù)。,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,0,1,2,A,3,0.74A,,練習(xí)：如圖，電流表讀數(shù)為,量程為,3V,的電壓表，最小分格為,0.1V,，指針偏轉(zhuǎn)不夠一個分格的部分用,1/10,格估讀法，讀數(shù)為兩位小

20、數(shù)。,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,0,1,2,V,3,,練習(xí)：如圖，電壓表讀數(shù)為,2.38V,量程為,15V,的電壓表，最小分格為,0.5V,，指針偏轉(zhuǎn)不夠一個分格的部分用,1/5,格估讀法，讀數(shù)為一位小數(shù)。,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,0,5,10,V,15,,練習(xí)：如圖，電壓表讀數(shù)為,11.7V,6>,半偏法測量電流表的內(nèi)阻,1.,原理,,半偏法測電流表內(nèi)阻的原理是歐姆定律和并聯(lián)電路的電流分配關(guān)系，因電流表可以讀出自身的電流，故在其電流減半時，必有另一支路分掉另一半的電流，在總電流近似不變的條件下，該支路的電阻（電

21、阻箱讀出）等于電流表的電阻．,2.,電路,3.,實驗條件,:,目的：保持干路中的電流基本不變,4.,步驟,2>,先閉合,S,1,,，調(diào)節(jié),R,1,使電流表指針,滿偏,.,3>,再閉合,S,2,，保持電阻,R,1,不變,，調(diào)節(jié),R,2,使電流表指針,半偏,，記下,R,2,的值,.,4>,若,R,1,＞,100R,2,,，有,R,g,=R,2,1>,把滑動變阻器,R,1,的電阻調(diào)到,最大,，把電阻箱,R,2,的阻值調(diào)到,0,5.,誤差分析,,定性分析：在用半偏法測電流表的內(nèi)阻的實驗中，當(dāng)閉合開關(guān),S,2,時，調(diào)節(jié),R,2,使電流表半偏，即通過電流表的電流為,Ig/2,，此時干路總電流因回路中總電阻

22、變小而變大，即比,Ig,稍大，這樣通過,R,2,的電流將大于,Ig/2,，因此電流表內(nèi)阻的測量值小于真實值．,②,定量分析,6.,儀器選擇,因而滑動變阻器選擇大滑阻,》,電流表的改裝和檢驗,,,,G,,,,．,．,,．,．,,,,,,,A,（,R,g,測量值小于真實值，,R,并,小于標準值,則,R,A,小于標準值）,校表結(jié)果：改裝成電流表通過表頭的電流偏小，讀數(shù)小于真實值,校對電路,,,,,,,,③,半偏法測電壓表的內(nèi)阻,1.,原理,半偏法測電壓表內(nèi)阻的原理是歐姆定律和串聯(lián)電路的電壓分配關(guān)系，因電壓表可以讀出自身的電壓，故在其電壓減半時，必有另用電器分掉另一半的電壓，在總電壓近似不變的條件下，

23、電壓表的電阻等于另一個用電器（電阻箱）讀出。,2.,電路,3.,實驗條件,:,（目的：保持測量電路中的電壓基本不變）,4.,步驟,3.,保持滑動變阻器觸頭位置不變，調(diào)節(jié),R,0,使電壓表指針半偏，記下,R,0,的值,.,4.,若,R<

24、調(diào)節(jié),R,0,前稍大，這樣加在,R,2,的電壓將大于,Ug/2,，因此電壓表內(nèi)阻的測量值,大于,真實值．,②,定量分析,6.,儀器選擇,②,電壓表的改裝和檢驗,,,,G,．,．,,,,,,,,V,（,R,g,測量值小于真實值，,R,串,大于標準值則,R,V,大于標準值）,校表電路,,,,,,,,,校表結(jié)果：改裝成電壓表讀數(shù)小于真實值,例：,【2004·,全國春招,】,把電流表改裝為電壓表的實驗中給出的器材有：,①電流表（量程,0-300μA,） ②標準伏特表（量程,0-3V,）,③電阻箱（,0-9999Ω,） ④電位器（,0-100kΩ,）,

25、⑤電源（電動勢,2V,） ⑥電源（電動勢,6V,）,⑦滑動變阻器（,0-50Ω,，額定電流,1.5A,）⑧電鍵兩只，導(dǎo)線若干,,⑴①,用半偏法測定電流表的內(nèi)阻。采用右圖電路測定電流表,G,的內(nèi)阻。要想得到較高的精確度，從以上給出的器材中，可變電阻,R,1,應(yīng)選用,______,，可變電阻,R,2,應(yīng)選用,______,，電源,E,應(yīng)選用,____,。,②,實驗操作的步驟有：,A,．合上,K,1,B,．合上,K,2,C,．觀察,R,1,的阻值是否最大，如果不是，將,R,1,的阻值調(diào)至最大,D,．調(diào)節(jié),R,1,的阻值，使電流表指針偏轉(zhuǎn)到滿刻度,E,．調(diào)節(jié),R,2,

26、的阻值，使電流表指針偏轉(zhuǎn)到滿刻度的一半,F,．記下,R,2,的阻值。 把以上步驟的字母代號按合理順序填寫在下面橫線上空白處：,__ _,,④,③,⑥,C A D B E F,⑵,如果要將圖中的電流表,G,改裝為量程為,0-3V,的伏特表，方法是給電流表,_____,聯(lián)一只電阻箱，并把電阻箱阻值調(diào)節(jié)為,________Ω,。,串,9500,③,如果在步驟,F,中所得的,R,2,的阻值為,500Ω,，則中被測電流表,G,的內(nèi)阻,Rg,的測量值為,__ _,Ω,。,500,⑶,下圖所示器材中，一部分是將

27、電流表改裝為伏特表所需的，其余是為了把改裝成的伏特表跟標準伏特表進行校對所需的。在下面方框中畫出改裝和校對都包括在內(nèi)的電路圖（要求從,0-3V,每,0.5V,刻度進行一次校對）；然后在圖中畫出連線，將所示器材按以上要求連接成實驗電路。,⑵,如果要將圖中的電流表,G,改裝為量程為,0-3V,的伏特表，方法是給電流表,_____,聯(lián)一只電阻箱，并把電阻箱阻值調(diào)節(jié)為,________Ω,。,⑶,下圖所示器材中，一部分是將電流表改裝為伏特表所需的，其余是為了把改裝成的伏特表跟標準伏特表進行校對所需的。在下面方框中畫出改裝和校對都包括在內(nèi)的電路圖（要求從,0-3V,每,0.5V,刻度進行一次校對）；然后在圖中畫出連線，將所示器材按以上要求連接成實驗電路。,串,9500,,,,,,,,,