物理選修 串聯(lián)電路和并聯(lián)電路PPT課件

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1、教學(xué)目標(biāo) （一）知識與技能 1、了解串聯(lián)和并聯(lián)電路的連接方式，掌握串并聯(lián)電路的電流和電壓特點(diǎn)。 2、掌握電組的串并聯(lián)的計(jì)算。 3、知道常用的電壓表和電流表都是由小量程的電流表G（表頭）改裝而成的。 4、了解電流表（表頭）的原理，知道什么是滿偏電流和滿偏電壓。 5、理解表頭改裝成常用電壓表和電流表的原理，會求分壓電阻和分流電阻的阻值。 （二）過程與方法 知道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。通過分壓電阻和分流電阻阻值的計(jì)算，培養(yǎng)學(xué)生應(yīng)用所學(xué)物理知識解決實(shí)際問題的能力。第1頁/共45頁 （三）情感、態(tài)度與價(jià)值觀 通過本節(jié)課的教學(xué)活動，要培養(yǎng)學(xué)生的應(yīng)用意識，引導(dǎo)學(xué)生關(guān)心實(shí)際問題，有

2、志于把所學(xué)物理知識應(yīng)用到實(shí)際中去。 教學(xué)重點(diǎn) 熟練掌握串并聯(lián)電路的特點(diǎn)；電組的串并聯(lián)的計(jì)算。 教學(xué)難點(diǎn) 表頭G改裝成大量程電壓表V和電流表A的原理，并會計(jì)算分壓電阻和分流電阻。 教學(xué)方法 自學(xué)引導(dǎo)、講授法 教學(xué)用具 投影片、多媒體輔助教學(xué)設(shè)備第2頁/共45頁一、認(rèn)識電路一、認(rèn)識電路1.1.什么是電路的串聯(lián)什么是電路的串聯(lián)? ?把幾個(gè)導(dǎo)體元件依次把幾個(gè)導(dǎo)體元件依次首尾相連首尾相連的方式的方式把幾個(gè)元件的把幾個(gè)元件的一端連在一起另一端也連一端連在一起另一端也連在一起在一起, ,然后把然后把兩端接入電路兩端接入電路的方式的方式2.2.什么是電路的并聯(lián)什么是電路的并聯(lián)? ?第3頁/共45頁I0 = I

3、1 = I2 = I3串聯(lián)電路串聯(lián)電路各處各處的電流相同的電流相同2.2.并聯(lián)電路并聯(lián)電路: :并聯(lián)電路的總電流等于各支路的電流之和并聯(lián)電路的總電流等于各支路的電流之和二、電流特點(diǎn)二、電流特點(diǎn)01231.1.串聯(lián)電路串聯(lián)電路: :I0 = I1 + I2 + I3+0123第4頁/共45頁U=UU=U1 1+U+U2 2+U+U3 3三、電壓特點(diǎn)三、電壓特點(diǎn)串聯(lián)電路串聯(lián)電路兩端的總電壓等于各部分電路電壓之和兩端的總電壓等于各部分電路電壓之和2.2.并聯(lián)電路并聯(lián)電路: :1.1.串聯(lián)電路串聯(lián)電路: :U=UU=U1 1=U=U2 2=U=U3 3并聯(lián)電路并聯(lián)電路的總電壓與各支路的電壓相等的總電壓

4、與各支路的電壓相等U UR R1 1R R2 2R R3 3U UU U1 1U U2 2U U3 30123R R1 1R R2 2R R3 310第5頁/共45頁串聯(lián)電路的總電阻等于各部分電路電阻之和串聯(lián)電路的總電阻等于各部分電路電阻之和三、電阻特點(diǎn)三、電阻特點(diǎn)1.1.串聯(lián)電路串聯(lián)電路: :12UUU12UUUIII1212UUUIII12RRR討論：多個(gè)電阻串聯(lián)呢？討論：多個(gè)電阻串聯(lián)呢？12nRRRRR1R2UU1U2I第6頁/共45頁1.1.串聯(lián)電路串聯(lián)電路: :12nRRRR2.2.并聯(lián)電路并聯(lián)電路: :UR2R1II1I212III12IIIUUU1212IIIUUU12111RR

5、R討論：多個(gè)電阻并聯(lián)呢？討論：多個(gè)電阻并聯(lián)呢？121111nRRRR并聯(lián)電路的總電阻的倒數(shù)等于各支路并聯(lián)電路的總電阻的倒數(shù)等于各支路電阻電阻的倒數(shù)之和的倒數(shù)之和三、電阻特點(diǎn)三、電阻特點(diǎn)串聯(lián)電路的總電阻等于各部分電路電阻之和串聯(lián)電路的總電阻等于各部分電路電阻之和第7頁/共45頁1.1.串聯(lián)電路串聯(lián)電路: :12nRRRR2.2.并聯(lián)電路并聯(lián)電路: :121111nRRRR討論：討論：n n個(gè)相同電阻個(gè)相同電阻(R(R1 1) )串聯(lián)或并聯(lián)串聯(lián)或并聯(lián), ,其總電阻其總電阻R=R=？不同阻值的電阻串聯(lián)不同阻值的電阻串聯(lián), ,總電阻與其中最大電阻有何關(guān)系總電阻與其中最大電阻有何關(guān)系? ? 不同阻值的電

6、阻并聯(lián)不同阻值的電阻并聯(lián), ,總電阻與其中最小電阻有何關(guān)系總電阻與其中最小電阻有何關(guān)系? ?并聯(lián)電路中并聯(lián)電路中, ,某一電阻增大某一電阻增大, ,總電阻如何變總電阻如何變? ?混聯(lián)電路中混聯(lián)電路中, ,某一電阻增大某一電阻增大, ,總電阻如何變？總電阻如何變？R R1 1和和R R2 2并聯(lián)后并聯(lián)后R=R=？( (若若R R1 1遠(yuǎn)大于遠(yuǎn)大于R R2 2，R=R=？) )第8頁/共45頁四、串并聯(lián)電路特點(diǎn)四、串并聯(lián)電路特點(diǎn)1.1.串聯(lián)電路串聯(lián)電路12nRRRR121111nRRRR2.2.并聯(lián)電路并聯(lián)電路12nIIII12nUUUU12nIIII12nUUUU第9頁/共45頁如圖所示電路,當(dāng)

7、ab兩端接入100V電壓時(shí),cd兩端為20V,當(dāng)cd兩端接入100V電壓時(shí),ab兩端電壓為50V,則R1:R2:R3為( )A.4:2:1B.2:1:1C.3:2:1D.以上都不對R1R1R2R3R3abcdR2R3R3abcdR1R1R2abcd100V20V40V40V100V50V25V25V第10頁/共45頁如圖所示電路中, R1=20, R2=40, R3=60, R4=20, R5=40,則下列說法正確的是 ( )A.若UAB=140V,C、D端開路,則UCD=84VB.若UAB=140V,C、D端開路,則UCD=140VC.若UCD=104V,A、B端短路,則通過R1的電流為0.

8、6AD.若UCD=104V,A、B端短路,則通過R3的電流為0.4AR1R4R3R2R5ABCDR1R4R3R2R5ABCD第11頁/共45頁有四盞燈，接入如圖的電路中, 1和2的電阻均為484,3和4的電阻均為1210, 把電路接通后,四盞燈的電流之比I1:I2:I3:I4= .L1UL2L3L4第12頁/共45頁gggUI R2. 2. 三個(gè)主要參數(shù)三個(gè)主要參數(shù)內(nèi)阻內(nèi)阻: :電流計(jì)內(nèi)阻電流計(jì)內(nèi)阻R Rg g量程：滿偏電流量程：滿偏電流 I Ig g滿偏電壓滿偏電壓U Ug g3.3.電路圖符號：電路圖符號：G G五、電流計(jì)五、電流計(jì)( (表頭表頭) )1 1、作用：、作用： 測量微小電流和

9、電壓測量微小電流和電壓0 01 12 23 3mAmA第13頁/共45頁六、電壓表六、電壓表 例例1:1:有一個(gè)電流表有一個(gè)電流表G G，內(nèi)阻，內(nèi)阻R Rg g=30=30，滿偏電流，滿偏電流I Ig g=1mA=1mA。要把它改裝為量程為。要把它改裝為量程為0 03V3V的電壓表，的電壓表，要串聯(lián)多大的電阻？改裝后的電壓表內(nèi)阻多大？要串聯(lián)多大的電阻？改裝后的電壓表內(nèi)阻多大？IgRgRVU在表頭在表頭串聯(lián)串聯(lián)一個(gè)一個(gè)阻值較大阻值較大的電阻的電阻R R串串=2.97X10=2.97X103 3 Rv=3.0K Rv=3.0KUgURU第14頁/共45頁六、電壓表六、電壓表IgRgRVU在表頭在表

10、頭串聯(lián)串聯(lián)一個(gè)一個(gè)阻值較大阻值較大的電阻的電阻UgURUgggIRIURggRIUgRnR) 1( ggRUU) 1(第15頁/共45頁 例例2.2.有一個(gè)電流表有一個(gè)電流表G G，內(nèi)阻，內(nèi)阻R Rg g=30=30，滿偏電流，滿偏電流I Ig g=1mA=1mA。要把把它改裝為量程為。要把把它改裝為量程為0 00.6A0.6A的電流的電流表，要并聯(lián)多大的電阻？改裝后的電流表內(nèi)阻表，要并聯(lián)多大的電阻？改裝后的電流表內(nèi)阻多大？多大？UIRgIgIRRAUI七、電流表七、電流表在表頭上在表頭上并聯(lián)并聯(lián)一個(gè)阻值一個(gè)阻值較小較小的電阻的電阻R R并并=0.050=0.050 R RA A=0.050=

11、0.050第16頁/共45頁UIRgIgIRRAUI七、電流表七、電流表在表頭上在表頭上并聯(lián)并聯(lián)一個(gè)阻值一個(gè)阻值較小較小的電阻的電阻RIIRIggg)( gggRIIIR1nRRg第17頁/共45頁1 1）若要將電流表）若要將電流表G G改裝成一個(gè)量程為改裝成一個(gè)量程為U Ug g的的n n倍的電壓表倍的電壓表V V，需要串聯(lián)電阻的阻值為，需要串聯(lián)電阻的阻值為2 2）若要將電流表）若要將電流表G G改裝成一個(gè)量程為改裝成一個(gè)量程為I Ig g的的n n倍的電流表倍的電流表A A，需要并聯(lián)的電，需要并聯(lián)的電阻的阻值為阻的阻值為小小 結(jié)結(jié)gRnR) 1( 1nRRg第18頁/共45頁 八、電流表和

12、電壓表的讀數(shù)八、電流表和電壓表的讀數(shù)讀數(shù)時(shí)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(diǎn)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，因此最后讀數(shù)如果以伏特為單位，小數(shù)點(diǎn)后面只有一位，尾數(shù)為0、1、2、3、4 第19頁/共45頁一平行板電

13、容器C,極板是水平放置的,它和三個(gè)可變電阻及電源連接成如圖所示的電路,今有一質(zhì)量為m的帶電液滴懸浮在兩極板之間靜止不動,要想使液滴上升可采用的辦法是( )A.增大R1B.增大R2C.增大R3D.減小R2R1R2R3C第20頁/共45頁如圖所示是將滑動變阻器作為分壓器用的電路,A、B為分壓器的滑片放在變阻器的中央,下列判斷哪些正確( )A.空載時(shí)輸出電壓為UAB=UCD/2B.當(dāng)接上負(fù)載R時(shí),輸出電壓UABUCD/2C.負(fù)載R越大,UAB越接近UCD/2D.負(fù)載R越小,UAB越接近UCD/2CAPBDCAPBDCAPBDR/2R/2第21頁/共45頁九、限流和分壓電路的選取九、限流和分壓電路的選

14、取 1.限流式 EsRABPRx圖中變阻器起限流作用，求待測電阻Rx的電壓可調(diào)范圍EERRRxx 限流式電路的特點(diǎn):1.電壓不能從零開始調(diào)節(jié),調(diào)節(jié)范圍較小. 但電路結(jié)構(gòu)較為簡單.2.電能損耗較小.第22頁/共45頁2.分壓式 圖中變阻器起分壓作用，求待測電阻Rx的電壓可調(diào)范圍E0分壓式電路的特點(diǎn):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. 但電路結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜.2.電能損耗較大.EsPRxRAB九、限流和分壓電路的選取九、限流和分壓電路的選取 第23頁/共45頁限流式 分壓式 可調(diào)范圍變阻器電能損耗九、限流和分壓電路的選取九、限流和分壓電路的選取 EERRRxxE0較大阻值較小阻值較小

15、較大R10Rx，應(yīng)選擇限流式電路R10Rx，應(yīng)選擇分壓式電路若實(shí)驗(yàn)要求電壓從零開始變化，應(yīng)選擇分壓式電路如無此要求，即第24頁/共45頁有一滿偏電流Ig=5mA,內(nèi)阻Rg=400的電流表G,若把它改裝成量程為10V的電壓表,應(yīng) 一個(gè) 的分壓電阻,該電壓表的內(nèi)阻為 ;若把它改裝成量程為3A的電流表,應(yīng) 聯(lián)一個(gè) 的分流電阻,該電流表的內(nèi)阻為 第25頁/共45頁一量程為100A的電流表,內(nèi)阻為100,表盤刻度均勻,現(xiàn)串聯(lián)一個(gè)9900 的電阻將它改裝成電壓表,則該電壓表的量程是 V,用它來測量電壓時(shí),表盤指針位置如圖所示,此時(shí)電壓表的讀數(shù)大小為 V505010010010.5第26頁/共45頁十、電阻

16、的測量十、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， IUR 伏安法 第27頁/共45頁伏安法測電阻的兩種電路 電流表接在電壓表兩接線柱外側(cè)，通常叫“外接法” 電流表接在電壓表兩接線柱內(nèi)側(cè)，通常叫“內(nèi)接法” AVRAVR 因?yàn)殡娏鞅?、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、電阻的測量十、電阻的測量 第28頁/共45頁伏安法測電阻的誤差分析 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 .RAUURVRAIIIIAVIUR測說明：說明：誤差來源于電壓表的分流，分流越小，誤差越小所以該電

17、路適合測量小電阻，即VRR RRIUR真十、電阻的測量十、電阻的測量 第30頁/共45頁電阻的測量電阻的測量 外接法 內(nèi)接法 誤差來源 測量結(jié)果 測量條件 伏特表的分流 電流表的分壓 R真R測 R真R測 RRA RRV 伏安法測電阻第31頁/共45頁伏安法測電阻電路選擇 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)xVAxRRRR時(shí)，選用電流表內(nèi)接法xVAxRRRR時(shí)，選用電流表外接法當(dāng)十、電阻的測量十、電阻的測量 AVxRRR 用外接法即AVxRRR 用內(nèi)接法第32頁/共45頁用伏安法測量某電阻Rx的阻值,現(xiàn)有實(shí)驗(yàn)器材如下:A.待測電阻Rx：范圍在58，額定功率1WB.電流表A1

18、：量程00.6A（內(nèi)阻0.2）C.電流表A2：量程03A（內(nèi)阻0.05）D.電壓表V1：量程00.6A（內(nèi)阻3K）E.電流表V1：量程00.6A（內(nèi)阻15）F.滑動變阻器R：0100G.蓄電池：電動勢12VH.導(dǎo)線，電鍵.為了較準(zhǔn)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。第33頁/共45頁由 Rx知，應(yīng)選外接法5 .24VARR先確定測量電路ARPx51額定電流Im= 0.45A，應(yīng)選電流表A1VPRx8額定電壓Um= 2.8V，應(yīng)選電壓表V1由R=10010Rx知，應(yīng)選擇限流式電路再確定控制電路其電路圖如圖所示。分析：第34頁/共45頁A.010V B.020VC.

19、1020V D.2030V在圖中,AB間的電壓為30V,改變滑動變阻器觸頭的位置,可以改變CD間的電壓,UCD的變化范圍是( )RVRRABCD第35頁/共45頁如圖所示R1=6, R2=3 R3=4,A、B兩點(diǎn)電壓UAB=12V,C1、C2的電容分別為2F和1F,則它們帶電荷量分別為 和 .R1R2R3C2C2AB第36頁/共45頁A.保持R2不變,增大R1B.增大R1 ,減小R2C.保持R2不變,減小R1D.增大R2 ,減小R1如圖所示，電流表G的內(nèi)阻不可忽略不計(jì)，R1、R2是兩個(gè)可變電阻，當(dāng)a、b間的電壓為4V時(shí)，電流表的指針G剛好滿偏，當(dāng)a、b間的電壓為3V時(shí)，如果仍要使電流表G的指針

20、滿偏，下列方法中可行的是( )R1R2aGb第37頁/共45頁四個(gè)電阻R1、R2 、R3、R4如圖所示連接,若R1=R2=R3=R4=2,且R1兩端的電壓為4V,求:(1)電路的總電阻.(2)電阻R2兩端的電壓R1R2abR3R4cdR1R3R2R4abcd第38頁/共45頁A.兩只電表的指針偏轉(zhuǎn)角相同B.兩只電表的指針都不偏轉(zhuǎn)C.電流表指針的偏轉(zhuǎn)角小于電壓表指針的偏轉(zhuǎn)角D.電流表指針的偏轉(zhuǎn)角大于電壓表指針的偏轉(zhuǎn)角用兩只完全相同的電流表,分別改裝成一只量程更大的電流表和一只電壓表,將它們串聯(lián)起來接入電路中,如圖所示,此時(shí)( )AVs第39頁/共45頁如圖所示電流表和電壓表的讀數(shù)分別為10V和0

21、.1A,電壓表內(nèi)阻為500,那么待測電阻R的測量值比真實(shí)值 ,測量值為 ,真實(shí)值為 .AVRcd第40頁/共45頁一個(gè)未知電阻,無法估計(jì)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,用 圖測得Rx的誤差較小,測量值Rx= .AVAVRxRx(a)(b)第41頁/共45頁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0100A,內(nèi)阻為600,則圖中串聯(lián)的分壓電阻R1= , R2= GR1R2+5V15V第42頁/共45頁如圖所示,電路由電流計(jì)與四個(gè)電阻連接而成.電流計(jì)內(nèi)阻Rg=80,滿偏電流Ig=1mA. R1=10 ,R2=10 ,R3=194 ,R4=790.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 .R1R21R3R42345第43頁/共45頁第44頁/共45頁感謝您的觀看！第45頁/共45頁