物理选修人教新课标串联电路和并联电路课件.ppt

1,串联电路和并联电路,2,课标定位,学习目标：,1.,理解串联电路和并联电路的特点和性质,2,会用串联电路和并联电路中电阻、电流、电压、功率的分配关系，解决一些简单的混联电路问题,3,能用分压和分流原理将电流计改装成电压表和电流表,3,4,学习等效思维方法体会等效方法在解决电路问题中的重要作用,重点难点：,1.,串、并联电路中分压、分流原理及其应用,2,利用串、并联电路分压、分流原理将电流计改装成电压表和电流表,4,第,4,节串联电路和并联电路,核心要点突破,课堂互动讲练,知能优化训练,课前自主学案,5,课前自主学案,一、串联电路的分压作用和电压表,1,串联电路的两个基本特点,(1),在串联电路中，各处的,_相等，表达式为_；,(2),串联电路的总电压等于各部分电压,_，表达式为_,.,电流,I,I,1,I,2,I,n,之和,U,U,1,U,2,U,n,6,2,串联电路的,3,个重要性质,性质,1,：,_,.,性质,2,：,_,.,性质,3,：,_,.,R,R,1,R,2,R,n,导线可以任意伸缩，结点可沿导线移动在题中一般不考虑导线电阻的情况下,导线电阻为零，因此导线的长短不影响结果，通过对导线的伸缩可以对电路图进行整形，有利于进一步观察,a先将各结点用字母标出；,a先将各结点用字母标出；,【答案】(1)5 串联0.,【思路点拨】先根据等电势法将电路简化，再根据并、串联关系求R总,(2)把它改装成满偏电流为I0.,d将画出的等效图加工整理,而今电路的电压是8 V，大于6 V，故应串联一个分压电阻Rx，使其分担2 V的电压,电压稳定时的电容器可以认为是断路，在分析电路结构时可以去掉，在涉及相关计算时再并接回去,解析：据题意得等效电路图如图甲所示，无阻导线所连的A、A可视为一点，B、B可视为一点，则其等效电路图又可画成图乙所示显然，三个等值电阻R1、R2和R3是并联的，最后将三个电流表分别补接在相应的位置上，可得等效电路图丙由并联电路的分流关系可知，通过各电阻的电流相等，设为I，分析等效电路图丙可知：I13I，I22I，I32I.,(2)把它改装成满偏电流为I0.,B甲表是电流表，R增大时量程减小,d将画出的等效图加工整理,电压表电阻分压，串联；,电压稳定时的电容器可以认为是断路，在分析电路结构时可以去掉，在涉及相关计算时再并接回去,B甲表是电流表，R增大时量程减小,(4)若并联的支路增多时，总电阻将减小；,而今电路的电压是8 V，大于6 V，故应串联一个分压电阻Rx，使其分担2 V的电压,7,3,由串联电路的性质,2,可知，串联电路中的每一个电阻都要分担一部分电压，电阻越大，它分担的电压就,_,，串联电阻的这种作用称为串联电路的,_,作用,4,实验室中常用的电压表就是利用串联电路的,_,作用，由小量程的,_,改装而成的,二、并联电路的分流作用和电流表,1,并联电路的两个基本特点,(1),并联电路中各支路的,_,相等，表达式为,_,；,(2),并联电路的总电流等于各支路电流,_,表达式为,_,.,越多,分压,分压,电流计,电压,U,1,U,2,U,n,U,之和,I,I,1,I,2,I,n,8,I,1,R,1,I,2,R,2,I,n,R,n,U,越大,分流,9,4,实验室中常用的电流表就是利用并联电路的,_,作用，由,_,改装而成的,三、混联电路,在实际的电路中，常常是串联之中有并联，并联之中有串联，这种电路称为混联电路,分流,电流计,10,思考感悟,节日用的彩灯，一串串一簇簇，或挂在街道两旁的树上，或挂在装饰物品上，煞是好看你知道它们是怎样和电源连接的吗？,提示：,混联一般是十几个小灯串联成一束，然后与其他来并联,11,核心要点突破,一、电表的改装,12,13,特别提醒：,(1),无论表头,G,改装成电压表还是电流表，它的三个特征量,U,g,、,I,g,、,R,g,是不变的，即通过表头的最大电流,I,g,并不改变,(2),电表改装的问题实际上是串并联电路中电流、电压的计算问题，只要把表头,G,看成一个电阻,R,g,即可，切记通过表头的满偏电流,I,g,是不变的,14,即时应用(即时突破，小试牛刀),1(年厦门双十中学高二检测)图341中的甲、乙两个电路，都是由一个灵敏电流计G和一个变阻器R组成，它们之中一个是测电压的电压表，另一个是测电流的电流表，那么以下结论中正确的是(),图341,15,A,甲表是电流表，,R,增大时量程增大,B,甲表是电流表，,R,增大时量程减小,C,乙表是电压表，,R,增大时量程减小,D,上述说法都不对,解析：,选,B.,电压表电阻分压，串联；电流表电阻分流，并联所以甲表为电流表，乙表为电压表并联电路电阻大时分流少，所以,R,增大时量程减小；串联电路电阻大时分压多，所以,R,增大时量程增大,电流表电阻分流，并联所以甲表为电流表，乙表为电压表并联电路电阻大时分流少，所以R增大时量程减小；,性质2：_.,二、混联电路的特点及电路简化,第 4节串联电路和并联电路,图347中6个电阻完,6 A的电流表，请画出电路图，并计算有关数据,一、串联电路的分压作用和电压表,无电流通过的电阻可以看成一条导线，无电流的支路直接除去例如断路部分和被短路部分，在分析电路结构时就可以直接除去,二、并联电路的分流作用和电流表,2利用串、并联电路分压、分流原理将电流计改装成电压表和电流表,串联电路电阻大时分压多，所以R增大时量程增大,6 A的电流表，请画出电路图，并计算有关数据,4学习等效思维方法体会等效方法在解决电路问题中的重要作用,解析：先把电压表看成断路，则电阻R4中无电流通过，这条支路可以去掉把电流表看成一条导线，则R1、R2被短路，然后再把电流表和电压表放回电路中去，简化后的电路图如图所示，由电路知识和欧姆定律知电流表示数为1 A，电压表示数为10 V.,4实验室中常用的电流表就是利用并联电路的_作用，由_改装而成的,16,二、混联电路的特点及电路简化,1,混联电路的特点,(1),并联电路的总电阻小于任意一个支路的电阻；,(2),n,个阻值相等的电阻并联，总电阻为一个电阻的,n,分之一；,(3),当一个很大的电阻与一个很小的电阻并联时，总电阻更接近于小电阻；,(4),若并联的支路增多时，总电阻将减小；,(5),若增大某一个支路电阻，则总电阻随之增大,17,2,混联电路的简化,(1),简化电路的一般原则,无电流通过的电阻可以看成一条导线，无电流的支路直接除去例如断路部分和被短路部分，在分析电路结构时就可以直接除去,导线可以任意伸缩，结点可沿导线移动在题中一般不考虑导线电阻的情况下,导线电阻为零，因此导线的长短不影响结果，通过对导线的伸缩可以对电路图进行整形，有利于进一步观察,18,理想电流表可以认为短路，即在分析电路结构时用一根导线代替；理想电压表可以认为断路；非理想电表既是一个测量仪表，又是一个电阻，例如：电流表可以认为是一个能反映流过自身电流大小的电阻,电压稳定时的电容器可以认为是断路，在分析电路结构时可以去掉，在涉及相关计算时再并接回去,结构稳定的部分电路可以用一个等效电阻来代替，这样使电路结构更简单,19,电势相等的点可以合并在分析较多节点的电路图时，有些节点的电势相等，我们就可以把它标记为同一节点即用同一字母标记，然后把原电路中的节点按电势由高到低排列，画在草图上，再把电路中的电阻接到相应的节点之间,20,(2),一般简化方法,根据等效的思想对电路进行简化时常用到以下两种方法：,电流分支法：,a,先将各结点用字母标出；,b,判定各支路元件的电流方向,(,若原电路无电压电流，可假设在总电路两端加上电压后判定,),；,c,按电流流向，自左向右将各元件、结点、分支逐一画出；,d,将画出的等效图加工整理,21,等势点排列法：,a,先将各结点用字母标出；,b,判定各结点电势的高低,(,若原电路未加电压，可先假设加上电压,),；,c,将各结点按电势高低自左向右排列，再将各结点间的支路画出；,d,将画出的等效图加工整理,22,即时应用,(,即时突破，小试牛刀,),2,如图,3,4,2,所示，,R,1,R,2,R,3,R,4,10,，电压,U,10 V,，求各表的示数？,(,各表均为理想电表,),图,3,4,2,23,解析：,先把电压表看成断路，则电阻,R,4,中无电流通过，这条支路可以去掉把电流表看成一条导线，则,R,1,、,R,2,被短路，然后再把电流表和电压表放回电路中去，简化后的电路图如图所示，由电路知识和欧姆定律知电流表示数为,1 A,，电压表示数为,10 V.,答案：,10 V,1 A,24,两个用电器的额定电压都是,6 V,，额定电流分别是,0.1 A,和,0.3 A.,(1),把这两个用电器并联后接在电压为,8 V,的电路中，要使它们正常工作，应附加多大电阻，怎样连接，功率至少需多大？,(2),如果把它们串联后接在,12 V,的电路上，要使它们正常工作应该怎样做？,课堂互动讲练,例,1,类型一,串、并联电路基本规律的应用,25,26,图,3,4,4,27,【,答案,】,(1)5,串联,0.8 W,(2),应该并联在,R,1,两端一个分流电阻，其阻值为,30,【,方法总结,】,解决此问题要点有两个：,(1),两个用电器的额定电压都是,6 V,，并联后接入,6 V,的电路上就能正常工作；而今电路的电压是,8 V,，大于,6 V,，故应串联一个分压电阻,R,x,，使其分担,2 V,的电压,(2),两个电阻不能简单地串联，因串联后两个用电器的分压不同，不能均分,12 V,的电压，况且要满足,R,2,的电流为额定值,必将使,R,1,超额定值，所以必须给,R,1,并联一只分流电阻,R,x,，让它分担多余的电流,28,(年济南高二单元测试)有一块满偏电流为Ig1 mA、线圈电阻为Rg100 的小量程电流表,(1)把它改装成满偏电压为U10 V的电压表；,(2)把它改装成满偏电流为I0.6 A的电流表，请画出电路图，并计算有关数据,例,2,类型二,电表改装原理的应用,29,30,31,【,答案,】,见精讲精析,32,图,3,4,7,中,6,个电阻完,图,3,4,7,全相同，标号分别为,1,2,3,，,，,6.,设每个电阻均为,R,，求,A,、,B,间的总电阻,例,3,类型三,混联电路的简化及计算,33,【思路点拨】,先根据等电势法将电路简化，再根据并、串联关系求,R,总,34,35,变式训练(年惠安高二检测),图349,如图349所示的电路中，三个电阻的阻值都相等，电流表A1、A2和A3的内阻均可忽略，电流表的读数分别为I1、I2和I3，则I1I2I3_.,36,解析：,据题意得等效电路图如图甲所示，无阻导线所连的,A,、,A,可视为一点，,B,、,B,可视为一点，则其等效电路图又可画成图乙所示显然，三个等值电阻,R,1,、,R,2,和,R,3,是并联的，最后将三个电流表分别补接在相应的位置上，可得等效电路图丙由并联电路的分流关系可知，通过各电阻的电流相等，设为,I,，分析等效电路图丙可知：,I,1,3,I,，,I,2,2,I,，,I,3,2,I,.,由此可得出,I,1,I,2,I,3,3,2,2.,答案：,322,37,知能优化训练,38,本部分内容讲解结束,点此进入课件目录,按,ESC,键退出全屏播放,谢谢使用,39,