高中物理 第二章第四節(jié) 《串聯(lián)電路和并聯(lián)電路》課件 新人教版選修3-1

歡迎進(jìn)入物理課堂 2 4串聯(lián)電路和并聯(lián)電路 河北師大附中李喜昌 Unit2恒定電流 相等 和 和 等于 等于 等于 I I1 I2 I3 I I1 I2 I3 U U1 U2 U3 U U1 U2 U3 R R1 R2 R3 串聯(lián)電路 在相同時(shí)間內(nèi) 流過(guò)0 1 2 3四點(diǎn)的電量關(guān)系 q0 q1 q2 q3則根據(jù)I q t 同除以相同的時(shí)間t 得到什么結(jié)論 并聯(lián)電路 在相同時(shí)間內(nèi) 流過(guò)0 1 2 3四點(diǎn)的電量關(guān)系 q0 q1 q2 q3則根據(jù)I q t 同除以相同的時(shí)間t 得到什么結(jié)論 串聯(lián)電路 U01 U12 U23 U01 U12 U23 U03 有何結(jié)論 并聯(lián)電路 不考慮導(dǎo)線的電阻 一根純導(dǎo)線上的各點(diǎn)是等電勢(shì)點(diǎn) 0 1 2 3四點(diǎn)電勢(shì)有何關(guān)系 同理 4 5 6三點(diǎn)電勢(shì)有何關(guān)系 有何結(jié)論 串聯(lián)電路 兩端總電壓U U1 U2同除以相同的電流I 得 根據(jù)R U I 可得 有何結(jié)論 并聯(lián)電路 干路總電流I I1 I2同除以相同的電壓U 得 根據(jù)R U I 可得 有何結(jié)論 n個(gè)相同電阻 R1 串聯(lián)或并聯(lián) 其總電阻R 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 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 并聯(lián)電路中 某一電阻增大 總電阻如何變 混聯(lián)電路中 某一電阻增大 總電阻如何變 R1和R2并聯(lián)后R 若R1遠(yuǎn)大于R2 R 1 串聯(lián)電路的電壓及功率分配 1 由U IR串聯(lián)電路的電壓分配與阻值成正比 2 由P IU串聯(lián)電路的功率分配與阻值成正比 2 并聯(lián)電路的電流及功率分配 1 由I U R并聯(lián)電路的電流分配與阻值成反比 2 由P U2 R并聯(lián)電路的功率分配與阻值成反比 1 電流計(jì)G 俗稱(chēng)表頭 2 電流計(jì)的幾個(gè)基本數(shù)據(jù) 滿偏電流Ig表頭內(nèi)阻Rg滿偏電壓Ug 三者滿足關(guān)系 Ug IgRg 三個(gè)量只要知道其中任何兩個(gè) 就可以求第三個(gè)量 例1 電流表G的內(nèi)阻為Rg 10 滿偏電流為Ig 3mA 要把它改裝成量程為U 3V的伏特表 應(yīng)該怎么辦 問(wèn)題1 能讓3V的電壓全部加在表頭嗎 怎么辦 問(wèn)題2 當(dāng)被測(cè)電壓是3V時(shí) 指針應(yīng)該指在哪里 表頭兩端加多大電壓 其余電壓加在哪里 問(wèn)題3 要串聯(lián)的電阻上分擔(dān)多少電壓 需要多大的電阻分壓 問(wèn)題5 改裝后的表盤(pán)需要做怎樣的改變 問(wèn)題4 改裝后的電壓表內(nèi)阻RV是多大 1 在電流計(jì)原刻度的基礎(chǔ)上乘以 Rg R 即可 2 滿刻度處標(biāo)改裝后的量程 然后根據(jù)小格數(shù)按比例等分即可 量程和精確度 問(wèn)題6 若要將電流表G改裝成一個(gè)量程為Ug的n倍的電壓表V 需要串聯(lián)多大阻值的電阻 1 原理 串聯(lián)分壓 2 方法 串聯(lián)電阻 3 再將表盤(pán)對(duì)應(yīng)示數(shù)改裝 問(wèn)題1 能讓0 6A的電流全部通過(guò)表頭嗎 怎么辦 例2 有一個(gè)電流表G 內(nèi)阻為Rg 25 滿偏電流為Ig 3mA 要把它改裝成量程為I 0 6A的安培表 應(yīng)該怎么辦 并聯(lián)小電阻 0 0 2 0 4 0 6 問(wèn)題2 當(dāng)被測(cè)電流是0 6A時(shí) 應(yīng)該讓指針指在哪里 表頭里應(yīng)該流過(guò)多少電流 并聯(lián)小電阻指針指在滿刻度處 表頭中流過(guò)電流為3mA IR 0 6 0 003 0 597A 問(wèn)題3 并聯(lián)的電阻上流過(guò)多少電流 需要多大的分流電阻 問(wèn)題4 改裝后的安培表內(nèi)阻RA是多大 1 在原電流表原刻度的基礎(chǔ)上乘以 1 Rg R 即可 2 滿刻度處標(biāo)改裝后的量程 然后根據(jù)小格數(shù)按比例等分即可 量程和精確度 問(wèn)題6 若要將電流表G改裝成一個(gè)量程為Ig的n倍的電流表A 需要并聯(lián)多大阻值的電阻 問(wèn)題5 改裝后的表盤(pán)需要做怎樣的改變 1 原理 并聯(lián)分流 2 方法 并聯(lián)電阻 3 再將表盤(pán)對(duì)應(yīng)示數(shù)改裝 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3V和3A的電壓表和電流表 其最小分度為0 1V和0 1A 讀數(shù)要估讀到最小分度的十分之一 2 量程為0 6A的電流表 其最小分度為0 02A 讀數(shù)要估讀到最小分度的 即不足半格的略去 超過(guò)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15V的電壓表 其最小分度為0 5V 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 練習(xí)1 有一個(gè)電流表G 內(nèi)阻為Rg 120 滿偏電流為Ig 3mA 要把它改裝成量程為I 3A的安培表 應(yīng)該并聯(lián)多大的電阻 練習(xí)2 有一個(gè)電流表G 內(nèi)阻為Rg 120 滿偏電流為Ig 3mA 給它并聯(lián)一個(gè)0 12 的電阻改裝為安培表 問(wèn)此安培表的量程為多大 練習(xí)3 如果給電流表并聯(lián)一個(gè)阻值等于電流表內(nèi)阻的電阻 它的量程變?yōu)槎啻?刻度盤(pán)上的數(shù)字應(yīng)當(dāng)怎么刻 練習(xí)4 電流表G的內(nèi)阻為Rg 100 滿偏電流為Ig 3mA 要把它改裝成量程為U 15V的伏特表 應(yīng)該串聯(lián)多大的電阻 練習(xí)5 電流表G的內(nèi)阻為Rg 100 滿偏電流為Ig 3mA 給它串聯(lián)一個(gè)900 的電阻改裝為伏特表 問(wèn)此伏特表的量程為多大 練習(xí)6 如果給電流計(jì)串聯(lián)一個(gè)阻值等于電流表內(nèi)阻的電阻 它的量程變?yōu)槎啻?刻度盤(pán)上的數(shù)字應(yīng)當(dāng)怎么刻 第四節(jié)串聯(lián)電路和并聯(lián)電路 兩個(gè)用電器的額定電壓都是6V 額定電流分別是I1 0 1A和I2 0 3A 1 把這兩個(gè)用電器并聯(lián)后接在電壓為8V的電路中 要使它們正常工作 應(yīng)附加多大的電阻 功率至少需多大 2 如果把它們串聯(lián)后接在12V的電路上 要使它們正常工作應(yīng)該接多大的電阻 功率至少為多大 思路點(diǎn)撥 1 兩個(gè)用電器的額定電壓都是6V 并聯(lián)后接入6V的電路上就能正常工作 而今電路的電壓是8V 大于6V 故應(yīng)串聯(lián)一個(gè)分壓電阻Rx 使其分擔(dān)2V的電壓 2 兩個(gè)電阻不能簡(jiǎn)單地串聯(lián) 因串聯(lián)后兩個(gè)用電器的分壓不同 不能均分12V的電壓 圖2 4 5 答案 1 5 0 8W 2 30 1 2W 題后反思 用電器正常工作的條件是 加在它們兩端的電壓必須是額定電壓 或通過(guò)它們的電流必須是額定電流 若電源電壓不滿足要求 就要用學(xué)過(guò)的串并聯(lián)知識(shí)進(jìn)行電路整合 變式訓(xùn)練1如圖2 4 6所示電路中有三個(gè)電阻 已知R1 R2 R3 1 3 6 則電路工作時(shí) 電壓U1 U2為 A 1 6B 1 9C 1 3D 1 2答案 D 圖2 4 6 如圖2 4 7所示是一個(gè)電流表 電壓表兩用的電路 電流表G的量程是100 A 內(nèi)阻是1000 電阻R1 0 1 R2 99k 當(dāng)雙刀雙擲開(kāi)關(guān)合到a b上時(shí) 電流表改裝成什么表 其量程是多少 當(dāng)雙刀雙擲開(kāi)關(guān)合到c d上時(shí) 電流表改裝成什么表 其量程是多少 圖2 4 7 精講精析 當(dāng)開(kāi)關(guān)合到a b上時(shí) 電路轉(zhuǎn)換成圖2 4 8甲所示的電路 此時(shí)小電阻R1與電流表G并聯(lián) R1起分流作用 可作為大量程電流表使用 圖2 4 8 答案 見(jiàn)精講精析 規(guī)律總結(jié) 理解電表改裝的原理 并根據(jù)串 并聯(lián)電路的特點(diǎn)進(jìn)行計(jì)算是解這類(lèi)題的關(guān)鍵 變式訓(xùn)練2將一個(gè)電阻為60 滿偏電流為500 A的電流表表頭改成如圖2 4 9所示的兩個(gè)量程的電壓表 量程分別為3V和15V 試求R1和R2的阻值 圖2 4 9 答案 5940 24000 用電流表和電壓表測(cè)量電阻Rx的阻值 如圖2 4 10所示 分別將圖甲和圖乙兩種測(cè)量電路連接到電路中 按照甲圖時(shí) 電流表示數(shù)4 60mA 電壓表示數(shù)2 50V 按照乙圖時(shí) 電流表示數(shù)為5 00mA 電壓表示數(shù)為2 30V 比較這兩次結(jié)果 正確的是 圖2 4 10 A 電阻的真實(shí)值更接近543 且大于543 B 電阻的真實(shí)值更接近543 且小于543 C 電阻的真實(shí)值更接近460 且大于460 D 電阻的真實(shí)值更接近460 且小于460 答案 B 變式訓(xùn)練3 2011年吉林實(shí)驗(yàn)中學(xué)期中 如圖2 4 11所示 用伏安法測(cè)電阻R 按圖中甲圖測(cè)得的結(jié)果為R1 按乙圖測(cè)得為R2 若電阻的真實(shí)值為R 則 A R1 R R2B R1R1 R R2D R1 R R2解析 選A 用內(nèi)接法測(cè)電阻有R1 R 用外接法測(cè)電阻有R2R R2 選項(xiàng)A正確 圖2 4 11 如圖2 4 12所示 滑動(dòng)變阻器R1的最大值是200 R2 R3 300 A B兩端電壓UAB 8V 1 當(dāng)開(kāi)關(guān)S斷開(kāi)時(shí) 移動(dòng)滑動(dòng)片P R2兩端可獲得的電壓變化范圍是多少 2 當(dāng)S閉合時(shí) 移動(dòng)滑動(dòng)片P R2兩端可獲得的電壓變化范圍又是多少 圖2 4 12 思路點(diǎn)撥 先認(rèn)清電鍵S斷開(kāi) 閉合時(shí)的滑動(dòng)變阻器的接法 再根據(jù)串并聯(lián)關(guān)系結(jié)合滑片位置計(jì)算R2獲得的電壓范圍 答案 1 4 8V 8V 2 3 43V 8V 名師歸納 1 滑動(dòng)變阻器接入電路時(shí) 金屬桿的兩個(gè)端點(diǎn)不能同時(shí)接入電路 否則電流由金屬桿流過(guò)而短路 2 限流接法電壓調(diào)節(jié)范圍較小 而分壓式接法電壓調(diào)節(jié)范圍較大 在具體應(yīng)用中要根據(jù)題目要求合理選擇 變式訓(xùn)練4如圖2 4 13所示 R1 7 R2 3 可變電阻器R3的最大阻值為6 求AB兩端的電阻值的范圍 圖2 4 13 答案 7 R 9 同學(xué)們 來(lái)學(xué)校和回家的路上要注意安全 同學(xué)們 來(lái)學(xué)校和回家的路上要注意安全