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1、第四节 串联电路和并联电路,一、认识电路,1.什么是的串联?,把几个导体元件依次首尾相连的方式,把几个元件的一端连在一起另一端也连在一起,然后,2.什么是电路的并联?,把两端接入电路的方式,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,二、电流特点,1.串联电路:,I0 = I1 + I2 + I3,讨论：如果有更多的导体串联或并联，结论如何？,U03=U01+U12+U23,结论:串联电路两端的总电压等于各部分电路,三、电压特点,1.串联电路:,U01=01,各点的电势与各点之间的电势差有什么关系?,U12=12,U23=2
2、3,比较电压关系?,U03=03,电压之和,U=U1=U2=U3,并联电路的总电压与各支路的电压相等,三、电压特点,1.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:,比较0、1、2、3点的电势关系?,比较4、5、6点的电势关系?,比较电压关系?,讨论：如果有更多的导体串联或并联，结论如何？,串联电路的总电阻等于各部分电路电阻之和,三、电阻特点,1.串联电路:,讨论：多个电阻串联呢？,三、电阻特点,1.串联电路:,2.并联电路:,讨论：多个电阻并联呢？,并联电路的总电阻的倒数等于各支路电阻的倒数之和,三、电阻特点,1.串联电路:,2.并联电路:,讨论：,R1和R2并联后R=？,n个
3、相同电阻(R1)串联或并联，其总电阻R=？,不同阻值的电阻串联，总电阻与其中最大电阻有何关系？,不同阻值的电阻并联，总电阻与其中最小电阻有何关系？,(若R1远大于R2，R=？),并联电路中,某一电阻增大,总电阻如何变？,并联电路中,支路增多,总电阻如何变？,四、串并联电路特点,1.串联电路,2.并联电路,1、三个阻值都是12的电阻，它们任意连接，组成电路，总电阻值可能为 ( ) A、4 B、8 C、18 D、36,ABCD,例与练,2、有一只弧光灯，正常工作电流为5安，电阻为8欧，要把它接入电压为110伏的电路中，需要串联一个多大的电阻，弧光灯才能正常工作?,分析 先根据题意画电路图，并标出已
4、知量和未知量，然后根据欧姆定律及串联电路特点求解,I=5A,U=110V,R1=8,R2,解法一：U1=I R1,=5A8,=40V,U2=U-U1,=110V-40V,=70V,R2=,14 ,例与练,解法二：,R2=R-R1,=22 - 8,=14,R=,22 ,解法三：U1=I R1,=5A8,=40V,U2=U-U1,=110V-40V,=70V,根据,得：,=,14,U1,3、求：电阻R1两端的电压U1?,例与练,R,Ucd,U,a,b,c,d,当ab之间的电压为U为，c、d之间的电压为多少?,Rx,4、如图所示是将滑动变阻器作为分压器用的电路,A、B为分压器的滑片放在变阻器的中央,
5、下列判断哪些正确( ),A、空载时输出电压为UAB=UCD/2 B、当接上负载R时,输出电压UABUCD/2 C、负载R越大,UAB越接近UCD/2 D、负载R越小,UAB越接近UCD/2,AC,R/2,R/2,例与练,A.010V B.020V C.1020V D.2030V,5、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( ),C,例与练,五、小量程电流表G（表头）,1. 核心部件：永久磁铁和可转动的线圈,2. 工作原理：通电后，线圈在磁场力的作下带动指针偏转，指针的偏角与通指针的电流强度I成正比,电流计,1.作用：测量电路中的电流,2
6、.原理：磁场对电流的作用,3.连接：串接,4.内阻：电流计本身的电阻,6.量程：满偏电流（Ig）、满偏电压（Ug）,5.电路图符号：,7.读数：,也可读电压,8.测量实际电流、电压的困难,电表的改装,六、电压表,1.用电流计来改装,六、电压表,在表头串联一个阻值较大的电阻,六、电压表,1.用电流计来改装,2.例1:有一个电流表G，内阻Rg=10，满偏电流Ig=3mA。,要把它改装为量程为03V的电压表，要串联多大的电阻？,改装后的电压表内阻多大？,七、电流表,七、电流表,在表头上并联一个阻值较小的电阻,例2.有一个电流表G，内阻Rg=25，满偏电流Ig=3mA。要把,七、电流表,把它改装为量程
7、为00.6A的电流表，要并联多大的电阻？,改装后的电流表内阻多大？,1、若要将电流表G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,2、若要将电流表G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,小结:电压表和电流表的改装,6、用同一个小量程电流表G分别改装成电流表A、电压表V，则G、A、V的内电阻RG、RA 、RV之间的关系为 ( ) ARGRA RV BRARG RV CRVRA RG DRARV RG,例与练,B,7、一个电流表的内电阻为0.18 K，最大量程为10A，刻度盘分为100个刻度，改装成量程为100A的电流表，应并 联一个 的电阻，此时刻度盘每个
8、刻度表示 A，新的电流表的内电阻为 。,例与练,20,1,18,8、一个电压表的电阻为10K，最大量程为3.0V，刻度盘分为30个刻度，改装成量程为30V的电压表，应 联一个 K的电阻，此时刻度盘每个刻度表示 V，新的电压表的内电阻为 K。,例与练,串,90,1,100,9、一量程为100A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,则该电压表的量程是 V,用它来测量电压时,表盘指针位置如图所示,此时电压表的读数大小为 V,1,0.80,1,0.5,10、如图所示为一双量程电压表的示意图.已知电流表G的量程为0100A,内阻为600,则图中串联的分压电阻R
9、1= , R2= ,4.94X104,105,八、电流表和电压表的读数,读数时应使视线垂直于刻度表面，并要估读. 具体估读方法如下：,1、量程为3 V和3 A的电压表和电流表，其最小分度为0.1 V和0.1 A, 读数要估读到最小分度的十分之一.因此最后读数如果以V (A)为单位，小数点后面有两位，尾数可能为0、1、2、3,2、量程为0.6 A的电流表，其最小分度为0.02 A, 读数要估读到最小分度的二分之一.因此最后读数如果以A为单位，小数点后面有两位，尾数可能为0、1、2、3,3、量程为15 V的电压表，其最小分度为 0.5 V, 读数要估读到最小分度的五分之一.因此最后读数如果以V为单
10、位，小数点后面只有一位，尾数可能为0、1、2、3,九、限流和分压电路的选取,1、限流式,图中变阻器起限流作用，求待测电阻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.,2、分压式,图中变阻器起分压作用，求待测电阻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.,九、限流和分压电路的选取,限流式,分压式,可调范围,变阻器,电能损耗,3、限流和分压电路的对比,较大阻值,较小阻值,较小,较大,R10Rx，应选择限流式电路,R10Rx
11、，应选择分压式电路,若实验要求电压从零开始变化，应选择分压式电路,若如无此要求，即,小结：限流和分压电路的选取,十、电阻的测量,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:,伏安法,(一)伏安法测电阻的两种电路,1、电流表接在电压表两接线柱外侧，通常叫“外接法”,2、电流表接在电压表两接线柱内侧，通常叫“内接法”,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,十、电阻的测量,(二)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，分流越小，误
12、差越小所以该电路适合测量小电阻.,十、电阻的测量,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.,十、电阻的测量,(二)伏安法测电阻的误差分析,外接法,内接法,误差来源,测量结果,测量条件,伏特表的分流,电流表的分压,R真R测,R真R测,RRA,RRV,小结：伏安法测电阻,用外接法,用内接法,小结：伏安法测电阻电路选择,11、用伏安法测某一电阻时，用电流表外接法测得结果为R1，用电流表内接法测得结果为R2，若电阻的准确值为R,则 ( ) A.R1RR2 B.R1R1R2 D.RR1R2,B,例与练,
13、12、如图所示电流表和电压表的读数分别为10V和0.1A,电压表内阻为500,那么待测电阻R的测量值比真实值 ,测量值为 ,真实值为 .,小,100,125,例与练,13、一个未知电阻,无法估计其电阻值,某同学用伏安法测量此电阻,用如图(a)(b)两种电路各测一次,用(a)图所测数据为3.0V、3.0mA,用(b)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= .,(a),1000,例与练,14、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58，额定功率1W B.电流表A1：量程00.6A（内阻0.2） C.电流表A2：量程0
14、3A（内阻0.05） D.电压表V1：量程03V（内阻3K） E.电压表V2：量程015V（内阻15k） F.滑动变阻器R：0100 G.蓄电池：电动势12V H.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。,例与练,实验器材的选择应考虑： 安全性； 精确性； 方便性,由 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=10010Rx知，应选择限流式电路,再确定控制电路,分析：,A.保持R2不变,增大R1 B.增大R1 ,减小R2 C.保持R2不变,减小R1 D.增大R2 ,减小R1,15、如图所示，电流表G的内阻不可忽略不计，R1、R2是两个可变电阻，当a、b间的电压为4V时，电流表的指针G刚好满偏，当a、b间的电压为3V时，如果仍要使电流表G的指针满偏，下列方法中可行的是 ( ),AB,例与练,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,16、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 ( ),C,例与练,
