高二物理串联电路和并联电路.ppt

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,11 十一月 2026,高二物理串联电路和并联电路,1.,了解串联电路和并联电路的连接方式，,掌握串、并联电路的电流和电压特点.,2.,掌握串、并联电路电阻的计算,.,3.,知道常用的电压表和电流表都是由小量程的电流表G（表头）改装而成的,.,4.,了解电流表G（表头）的原理，知道什么是满偏电流和满偏电压,.,5.,理解表头改装成常用电压表和电流表的原理，会求分压电阻和分流电阻的阻值,.,彩灯的连接,灯的连接,2.三个主要参数,内阻:电流计内阻R,g,量程：满偏电流 I,g,满偏电压U,g,：,3.电路图符号：,G,六、电流计(表头),1.作用：,测量微小电流和电压,0,1,2,3,mA,例1.有一个电流表G，内阻R,g,=30，满偏电流I,g,=1 mA.要把它改装为量程00.6 A的电流表，要并联多大的电阻？改装后的电流表内阻多大？,七、电流表,在表头上,并,联,一个阻值,较小,的电阻,R,并,=0.050,R,A,=0.050,A,U,I,I,R,R=,若I=nI,g,(n为放大倍数),G,I,I,g,R,g,R,I-I,g,则R=,即：,电流表的改装,如图：由(I-I,g,)R=I,g,R,g,练习1.如图所示是一个双量程电流表，I,g,=0.5 mA，R,g,=200，计算R,1,和R,2,的阻值.,G,R,2,R,1,I,2,10 mA,I,1,1 mA,解：,（R,1,+R,2,）(I,1,-I,g,)=I,g,R,g,R,1,+R,2,=I,g,R,g,(I,1,-I,g,)=1000.5=200,I,g,（R,g,+R,2,）=(I,2,-I,g,)R,1,（R,g,+R,2,）=(I,2,-I,g,)R,1,I,g,=19R,1,R,1,=20,R,2,=180,八、电压表,例2.有一个电流表G，内阻R,g,=30,，满偏电流I,g,=1 mA.要把它改装为量程03 V的电压表，要串联多大的电阻？改装后的电压表内阻多大？,在表头,串联,一个,阻值较大,的电阻,R,串,=2.97,10,3,Rv=3.00 k,I,g,R,g,R,U,g,U,R,U,V,U,令：U=nU,g,则有,G,U,U,g,U-U,g,R,g,R,由：,若改装成一个量程为U,g,的n倍的电压表，需要串联电阻的阻值为,电压表的改装,电路图如图所示:,R,1,G,V,R,S,改装电压表的电路图,V 为标准电压表，,R为滑动变阻器（分压式接法），,虚线框中为改装电压表.,改变变阻器R的滑片位置，使 V 的示数分别为0.5 V、,1.0 V、1.5 V、2.0 V核对改装电压表的示数是否正,确，并算出改装的电压表满刻度时的百分误差.,例如：改装的电压表满刻度3 V时，标准电压表 V 的读数,为3.1 V，则百分误差,电流表改装为电压表全过程,九、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下一位.,(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，即不足半格的略去，超过半格的要按半格读出，因此最后读数如果以安培为单位，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，因此最后读数如果以伏特为单位，小数点后面只有一位，尾数为0、1、2、3、4,十、限流和分压电路的选取,1.限流式,E,s,R,A,B,P,R,x,图中变阻器起限流作用，求,待测电阻R,x,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R,x,的电压可调范围,E,s,P,R,x,R,A,B,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.,限流式,分压式,可调范围,变阻器,电能损耗,较大阻值,较小阻值,较小,较大,R10R,x,，应选择限流式电路,R10R,x,，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,如无此要求，则,十一、电阻的测量（,伏安法,）,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,1.伏安法测电阻的两种电路,A,V,R,A,V,R,因为电流表、电压表分别有分压、分流作用,所以两种方法测量电阻,都有误差,电流表,接在电压表两接线柱,外,侧，通常叫“,外接法,”,电流表,接在电压表两接线柱内侧，通常叫“,内接法,”,2.伏安法测电阻的误差分析,（1）电流表外接法,电压表示数,电流表示数,测量值偏小，适于测量小阻值电阻.,说明：,误差来源于电压表的分流，分流越小，误差越小所以该电路,适合测量小阻值电阻,，即,A,V,R,x,U,总,U,R,U,A,外接法,内接法,误差来源,测量结果,适用条件,伏特表的分流,电流表的分压,R,真,R,测,R,真,R,测,RR,A,RR,x,知，应选外接法,先确定测量电路,额定电流I,m,=0.45A，应选电流表A,1,额定电压U,m,=2.8V，应选电压表V,1,由R=10010R,x,知，应选择限流式电路,再确定控制电路,其电路图如图所示.,【解析】,R,A.4:2:1 B.2:1:1,C.3:2:1 D.以上都不对,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,1.如图所示电路,当ab两端接入100 V电压时,cd两端电压,为20 V,当cd两端接入100 V电压时,ab两端电压为50 V,则,R,1,:R,2,:R,3,为(),【解析】,2.如图所示电路中,R,1,=20,R,2,=40,R,3,=60,R,4,=20,R,5,=40,则下列说法正确的是(),A.若U,AB,=140 V,C、D端开路,则U,CD,=84 V,B.若U,AB,=140 V,C、D端开路,则U,CD,=140 V,C.若U,CD,=140 V,A、B端短路,则通过R,1,的电流为0.6 A,D.若U,CD,=140 V,A、B端短路,则通过R,3,的电流为0.4 A,R,1,R,4,R,3,R,2,R,5,A,B,C,D,ACD,3.有四盏灯，接入如图所示的电路中,1,和,2,的电阻均,为484,3,和,4,的电阻均为1210,把电路接通后,四盏,灯的电流之比I,1,:I,2,:I,3,:I,4,=,.,L,1,U,L,2,L,3,L,4,7:5:2:7,A.010 V,B.020 V,C.10 V20 V,D.20 V30 V,4.在图中，AB间的电压为30 V，改变滑动变阻器触头的位置，,可以改变CD间的电压，U,CD,的变化范围是(),R,V,R,R,A,B,C,D,C,A.保持R,2,不变,增大R,1,B.增大R,1,减小R,2,C.保持R,2,不变,减小R,1,D.增大R,2,减小R,1,5.如图所示，电流表G的内阻不可忽略不计，R,1,、R,2,是两个,可变电阻，当a、b间的电压为4 V时，电流表的指针G刚好满,偏，当a、b间的电压为3 V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,R,1,R,2,a,G,b,6.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(),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,C,A,V,s,7.如图所示电流表和电压表的读数分别为10 V和0.1 A,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,A,V,R,c,d,8.一个未知电阻,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3.0 V、3.0 mA,用(b)图测得的数据是2.9 V、4.0 mA,由此可知,用,图测得R,x,的误差较小,测量值,R,x,=,.,（a）,1000,A,V,A,V,R,x,R,x,(a),(b),9.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0100,A,内阻为600,则图中串联的分压电阻,R,1,=,R,2,=,。,G,R,1,R,2,+,5V,15V,4.9410,4,1,10,5,10.如图所示,电路由电流计与四个电阻连接而成.电流计,内阻R,g,=80,满偏电流I,g,=1 mA。,R,1,=10,R,2,=10,R,3,=194,R,4,=790.若使用1、2接线柱电路可做,表。量,程为0,。若使用1、3接线柱电路可做_表。量程,为0,。若使用1、4接线柱电路可做_表。,量程为0,。若使用1、5接线柱电路可做_表。量,程为0,。,R,1,R,2,1,R,3,R,4,2,3,4,5,电流,电流,电压,电压,5 mA,10 mA,1 V,5 V,1.若要将电流表G改装成一个量程为U,g,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I,g,的n倍的电流表A，需要并联的电阻的阻值为,4串联电路和并联电路,一、串联电路和并联电路的特点,温馨提示,在电路电压超过用电器额定电压时，可以串接一个分压电阻；在电路中电流超过某元件的额定电流时，可并联一个分流电阻,二、电压表和电流表,1主要构造：小量程的电流表G(又称表头)和电阻,构造成的,2表头性能参数,(1)满偏电流,I,g,：指针偏转到,时的电流,(2)满偏电压,U,g,：表头通过满偏电流时，加在,两端的电压,(3)内阻,R,g,：电流表G的电阻,3改装原理,将表头,一个电阻改成了电压表，将表头,一个电阻改成了一个新的电流表.,串联或,并联,最大刻度,表头,串联,并联,特别提醒,(1)无论串联、并联还是混连，只要其中一个电阻增大，总电阻一定增大；只要其中一个电阻减小，总电阻一定减小,(2)电阻串联起分压作用，电阻并联起分流作用,(3)若并联的支路增多时总电阻将减小,二、电表的改装与计算,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,(3)改装后电压表的量程指小量程电流表满偏时对应的,R,与表头串联电路的电压，改装后电流表的量程指小量程表头满偏时对应的,R,与表头并联电路的总电流,教材资料分析,思考与讨论,1试证明：(1),n,个相同的电阻并联，总电阻为一个电阻的,n,分之一？,(2)若干不同电阻并联，总电阻小于其中最小的电阻,2图2.45所示是某一电流表G的刻度盘使用时指针指着某一电流刻度，表示通过电流表的电流为某一数值，而且也意味着表头的两接线柱之间具有一定大小的电压，因此，电流表G实际上也是一个小量程的电压表,如果图中电流表的内阻是100，怎样在这个刻度盘上标出相应的电压数据？,点拨,由表盘可以读得电流表最大能通过3 mA的电流，由欧姆定律得：,U,max,IR,g,310,3,100 V0.3 V，若标电压数据，应在表盘1、2、3的位置处标上0.1、0.2、0.3，单位为V.,【典例1】,一盏弧光灯的额定电压是40 V，正常工作时的电流是5 A，如何把它接入电压恒为220 V的照明线路上，使它正常工作？,答案,串联一个电阻，阻值为36,借题发挥,电路中的电压超过用电器的额定电压时，可以在电路中串联上一个电阻，以分去一部分电压，使用电器得到所需的电压利用串联电路的特点：电压分配与电阻成正比，可以求出串联电阻的阻值,【变式1】,两个定值电阻,R,1,、,R,2,串联后接在输出电压,U,12 V的直流电源上，且大小不变把一个内阻不是远大于,R,1,、,R,2,的电压表并联在,R,1,两端(如图241所示)，电压表的示数为8 V，如果把此电压表改接在,R,2,两端，则电压表的示数将(),A小于4 V B等于4 V,C大于4 V小于8 V D等于或大于8 V,解析,当电压表接在,R,1,两端时，其示数为8 V，则此时电阻,R,2,两端的电压为4 V，将,R,1,与,R,V,并联后的电阻用,R,1V,表示，则,R,1V,R,2,8,42,1，即,R,1V,2,R,2,，由于,R,1,R,1V,，则,R,1,2,R,2,.当电压表改接在,R,2,两端时，将,R,2,与,R,V,并联后的电阻用,R,2V,表示，则,R,2,R,2V,.此时电阻,R,1,两端的电压,U,1,与电压表示数,U,2V,之比,U,1,U,2V,2,R,2,R,2V,2,R,2,R,2,2.故电压表的示数将小于4 V，故选项A正确,答案,A,【典例2】,下列说法正确的是(),A一个电阻,R,和一根电阻为零的理想导线并联，总电阻为零,B并联电路的总电阻一定小于并联支路中最小的电阻,C在并联电路中，任意支路电阻增大或减小时，总电阻将随之增大或减小,D电阻,R,和阻值无穷大的电阻并联，总电阻为无穷大,答案,ABC,借题发挥,几个电阻并联后的总电阻小于任何一个支路的电阻，并联电阻的个数越多，并联电阻越小；增加任何一个支路的电阻总电阻也相应增加，反之，减小任何一个支路电阻，总电阻也相应减少,【变式2】,有三个电阻，,R,1,2，,R,2,3，,R,3,4，现把它们并联起来接入电路，则通过它们的电流之比,I,1,I,2,I,3,是(),A6,4,3 B3,4,6,C2,3,4 D4,3,2,答案,A,【典例3】,将分压电阻串联在电流表上，改装成电压表，下列说法中正确的是(),A接上分压电阻后，增大了原电流表的满偏电压,B接上分压电阻后，电压按一定比例分配在电流表和分压电阻上，电流表的满偏电压不变,C如分压电阻是表头内阻的,n,倍，则电压表量程扩大到,n,倍,D通电时，通过电流表和分压电阻的电流一定相等,解析,电流表改装成电压表后，电压按一定比例分配在电流表和分压电阻上，电流表的满偏电压并不改变，并且电流表和分压电阻是串联关系，通过的电流一定相等，故选项A错误，选项B、D正确如分压电阻是表头内阻的,n,倍，则电压表量程扩大到(,n,1)倍，故选项C错误,答案,BD,借题发挥,将电流表改装成电压表，需要串联一个分压电阻，若改装成大量程的安培表，需并联一个分流电阻,【变式3】,一个电流表的电阻,R,A,为0.18，最大量程为10 A，刻度盘分为100个刻度现将其最大量程扩大为100 A，需_联一个_的电阻，此时刻度盘每个刻度表示_A；新的电流表的内阻为_.,答案,并0.0210.018,【典例4】,一个T型电路如图242所示，电路中的电阻,R,1,10，,R,2,120，,R,3,40.另有一测试电源，电动势为100 V，内阻忽略不计则(),A当,cd,端短路时，,ab,之间的等效电阻是40,B当,ab,端短路时，,cd,之间的等效电阻是40,C当,ab,两端接通测试电源时，,cd,两端的电压为80 V,D当,cd,两端接通测试电源时，,ab,两端的电压为80 V,解析,当cd端短路时电路如右图(1),当cd两端接通测试电源时电路如右图(4),答案,AC,【变式4】,如图243所示三个完全相同的电阻,R,1,R,2,R,3,，接在电路中，则它们的电压之比为(),A1,1,1 B1,2,2,C1,4,4 D2,1,1,串、并联电路的特点,1电阻,R,1,、,R,2,、,R,3,串联在电路中，已知,R,1,10，,R,3,5.,R,1,两端电压为6 V，,R,2,两端电压为12 V，则(),A电路中的电流为0.6 A,B电阻,R,2,的阻值为20,C三只电阻两端的总电压为21 V,D电阻,R,3,两端的电压为4 V,2电阻,R,1,阻值为 6，与电阻,R,2,并联后接入电路中，通过它们的电流之比,I,1,I,2,2,3，则电阻,R,2,的阻值和总电阻的阻值分别是(),A4，2.4 B4，3.6,C9，3.6 D9，4.5,答案,A,电流表的改装,3有一只满偏电流,I,g,5 mA，内阻,R,g,400 的电流表G.若把它改装成量程为10 V的电压表，应_联一个_的分压电阻该电压表的内阻为_；若把它改装成量程为3 A的电流表，应_联一个_的分流电阻，该电流表的内阻为_.,混联电路,4如图244所示四个相同的灯泡按如图所示连接，关于四个灯泡的亮度，下列结论中正确的是(),A,A,灯、,B,灯一样亮，,C,灯次之，,D,灯最暗,B,A,灯最亮、,C,灯次之，,B,与,D,灯最暗且亮度相同,C,A,灯最亮、,B,与,C,灯一样亮，,D,灯最暗,D,A,与,B,灯一样亮，,C,与,D,灯一样亮，但比,A,与,B,灯暗些,