河北师大附中高二物理选修31串联电路和并联电路.pptx

电电路路内容内容串联电路串联电路并联电路并联电路电路图电路图电流关系电流关系电路各处电流电路各处电流_总电流等于各支路电流之总电流等于各支路电流之_电压关系电压关系总电压等于各部分电总电压等于各部分电路电压之路电压之_总电总电压压_各各支路支路电压电压电阻关系电阻关系总电阻总电阻_各部分各部分电路电阻之和电路电阻之和总电阻的倒总电阻的倒数数_各各支路电支路电阻的倒数之阻的倒数之和和相等相等和和和和等于等于等于等于等于等于回首往事：串并联电路有什么特点？回首往事：串并联电路有什么特点？R2R1R3R1R2R3II1I2I3II1I2I3UU1U2U3UU1U2U3RR1R2R3串联电路：在相同时间内，流过串联电路：在相同时间内，流过0、1、2、3四点的电量四点的电量关系：关系：q0=q1_q2_ q3则根据则根据I=q/t，同除以相同的时间，同除以相同的时间t，得到什么结论？，得到什么结论？_。并联电路：在相同时间内，流过并联电路：在相同时间内，流过0、1、2、3四点的电量四点的电量关系：关系：q0=q1_q2_ q3则根据则根据I=q/t，同除以相同的时间，同除以相同的时间t，得到什么结论？，得到什么结论？_。探究探究探究探究1 1 1 1：根据恒定电流中电荷分布是不变的，再结：根据恒定电流中电荷分布是不变的，再结：根据恒定电流中电荷分布是不变的，再结：根据恒定电流中电荷分布是不变的，再结合电荷守恒定律探究串、并联电路中电流的关系。合电荷守恒定律探究串、并联电路中电流的关系。合电荷守恒定律探究串、并联电路中电流的关系。合电荷守恒定律探究串、并联电路中电流的关系。0456123R1R2R3II1I2I3UR2R1R30123U1U2U3UI0456123R1R2R3II1I2I3UR2R1R30123U1U2U3UI探究探究探究探究2 2：利用利用利用利用U UABAB=A A-B B关系探究串、并联电路关系探究串、并联电路关系探究串、并联电路关系探究串、并联电路中电压的关系。中电压的关系。中电压的关系。中电压的关系。串联电路：串联电路：U01=_；U12=_；U23=_，U01+U12+U23=_；U03=_。有何结论：有何结论：有何结论：有何结论：_。并联电路：不考虑导线的电阻并联电路：不考虑导线的电阻(一根纯导线上的各点是等电势一根纯导线上的各点是等电势点点)，0、1、2、3四点电势有何关系？四点电势有何关系？_；同理，同理，4、5、6三点电势有何关系？三点电势有何关系？_有何结论：有何结论：有何结论：有何结论：_。探究探究探究探究3 3：利用电阻的定义式结合电流、电压关系：利用电阻的定义式结合电流、电压关系：利用电阻的定义式结合电流、电压关系：利用电阻的定义式结合电流、电压关系探究串、并联电路中电阻的关系。探究串、并联电路中电阻的关系。探究串、并联电路中电阻的关系。探究串、并联电路中电阻的关系。R1R2II1I2UR2R1U1U2UI串联电路：两端总电压串联电路：两端总电压U=U1_ U2同除以相同的电流同除以相同的电流I，得，得_根据根据R=U/I，可得，可得_有何结论：有何结论：有何结论：有何结论：_。并联电路：干路总电流并联电路：干路总电流I=I1_ I2同除以相同的电压同除以相同的电压U，得，得_根据根据R=U/I，可得，可得_有何结论：有何结论：有何结论：有何结论：_。URIn个相同电阻个相同电阻(R1)串联或并联串联或并联,其总电阻其总电阻R=？不同阻值的电阻串联不同阻值的电阻串联,总电阻与其中最大电阻有何关总电阻与其中最大电阻有何关系系?不同阻值的电阻并联不同阻值的电阻并联,总电阻与其中最小电阻有何关总电阻与其中最小电阻有何关系系?并联电路中并联电路中,某一电阻增大某一电阻增大,总电阻如何变总电阻如何变?混联电路中混联电路中,某一电阻增大某一电阻增大,总电阻如何变？总电阻如何变？R1和和R2并联后并联后R=？(若若R1远大于远大于R2，R=？)探究探究探究探究4 4：根据串、并联电路中电阻的关系讨论下：根据串、并联电路中电阻的关系讨论下：根据串、并联电路中电阻的关系讨论下：根据串、并联电路中电阻的关系讨论下列问题。列问题。列问题。列问题。1、串联电路的电压及功率分配、串联电路的电压及功率分配（1 1）由）由）由）由U=IRU=IR串联电路的电压分配与阻值成正比串联电路的电压分配与阻值成正比串联电路的电压分配与阻值成正比串联电路的电压分配与阻值成正比（2 2）由）由）由）由P=IUP=IU串联电路的功率分配与阻值成正比串联电路的功率分配与阻值成正比串联电路的功率分配与阻值成正比串联电路的功率分配与阻值成正比2、并联电路的电流及功率分配、并联电路的电流及功率分配（1 1）由）由）由）由I=U/RI=U/R并联电路的电流分配与阻值成反比并联电路的电流分配与阻值成反比并联电路的电流分配与阻值成反比并联电路的电流分配与阻值成反比（2 2）由）由）由）由P=UP=U2 2/R/R并联电路的功率分配与阻值成反比并联电路的功率分配与阻值成反比并联电路的功率分配与阻值成反比并联电路的功率分配与阻值成反比探究探究探究探究5 5：根据串、并联电路基本特点分析电压、：根据串、并联电路基本特点分析电压、：根据串、并联电路基本特点分析电压、：根据串、并联电路基本特点分析电压、电流及其功率分配关系。电流及其功率分配关系。电流及其功率分配关系。电流及其功率分配关系。R1R2II1I2UR2R1U1U2UI1.电流计电流计G俗称表头俗称表头G2.电流计的几个基本数据：电流计的几个基本数据：满偏电流满偏电流Ig表头内阻表头内阻Rg满偏电压满偏电压Ug三者满足关系：三者满足关系：Ug=IgRg三个量只要知道其中任何两三个量只要知道其中任何两三个量只要知道其中任何两三个量只要知道其中任何两个，就可以求第三个量个，就可以求第三个量个，就可以求第三个量个，就可以求第三个量探究探究6：电流计有几个重要参量？：电流计有几个重要参量？URIUgURUGRg例例1：电流表：电流表G的内阻为的内阻为Rg10,满偏电流为满偏电流为Ig=3mA,要把它改装成量程为要把它改装成量程为U=3V的伏特表的伏特表,应该怎么办？应该怎么办？问题问题问题问题1 1 1 1：能让：能让：能让：能让3V3V3V3V的电压全部的电压全部的电压全部的电压全部加在表头吗？怎么办？加在表头吗？怎么办？加在表头吗？怎么办？加在表头吗？怎么办？问题问题问题问题2 2 2 2：当被测电压是：当被测电压是：当被测电压是：当被测电压是3V3V3V3V时，时，时，时，指针应该指在哪里？表头指针应该指在哪里？表头指针应该指在哪里？表头指针应该指在哪里？表头两端加多大电压？其余电两端加多大电压？其余电两端加多大电压？其余电两端加多大电压？其余电压加在哪里？压加在哪里？压加在哪里？压加在哪里？问题问题问题问题3 3 3 3：要串联的电阻上：要串联的电阻上：要串联的电阻上：要串联的电阻上分担多少电压？需要多分担多少电压？需要多分担多少电压？需要多分担多少电压？需要多大的电阻分压？大的电阻分压？大的电阻分压？大的电阻分压？RUVRV0123A探究探究7：把电流表改装成电压表。：把电流表改装成电压表。问题问题问题问题5 5 5 5：改装后的表盘需：改装后的表盘需：改装后的表盘需：改装后的表盘需要做怎样的改变？要做怎样的改变？要做怎样的改变？要做怎样的改变？0123mA0123V问题问题问题问题4 4 4 4：改装后的电压表：改装后的电压表：改装后的电压表：改装后的电压表内阻内阻内阻内阻R R R RV V V V是多大？是多大？是多大？是多大？（1）在电流计原刻度的基础上乘以（）在电流计原刻度的基础上乘以（Rg+R）即可；）即可；（2）满刻度处标改装后的量程，然后根据小格数按）满刻度处标改装后的量程，然后根据小格数按比例等分即可。（量程和精确度）比例等分即可。（量程和精确度）问题问题问题问题6 6 6 6：若要将电流表：若要将电流表：若要将电流表：若要将电流表G GG G改装成一个量程为改装成一个量程为改装成一个量程为改装成一个量程为U U U Ug g g g的的的的n n n n倍的倍的倍的倍的电压表电压表电压表电压表V V V V，需要串联多大阻值的电阻？，需要串联多大阻值的电阻？，需要串联多大阻值的电阻？，需要串联多大阻值的电阻？探究探究7：把电流表改装成电压表。：把电流表改装成电压表。1.原理：串联分压原理：串联分压2.方法：串联电阻方法：串联电阻3.再将表盘对应示数改装。再将表盘对应示数改装。总结：把电流表改装成电压表总结：把电流表改装成电压表UIgVURgRUgURIgG0123mA0123V问题问题问题问题1 1 1 1：能让：能让：能让：能让0.6A0.6A0.6A0.6A的电流全的电流全的电流全的电流全部通过表头吗？怎么办部通过表头吗？怎么办部通过表头吗？怎么办部通过表头吗？怎么办？IRR=?GRgIgAIRA例例2、有一个电流表、有一个电流表G,内阻为内阻为Rg25,满偏电满偏电流为流为Ig=3mA,要把它改装成量程为要把它改装成量程为I=0.6A的安培的安培表表,应该怎么办？应该怎么办？I探究探究探究探究8 8：把小量程的电流表改装成大量程的电流表。：把小量程的电流表改装成大量程的电流表。：把小量程的电流表改装成大量程的电流表。：把小量程的电流表改装成大量程的电流表。并联小电阻并联小电阻0123A00.20.40.6问题问题问题问题2 2 2 2：当被测电流是：当被测电流是：当被测电流是：当被测电流是0.6A0.6A0.6A0.6A时，应该让指时，应该让指时，应该让指时，应该让指针指在哪里？表头里应该流过多少电流针指在哪里？表头里应该流过多少电流针指在哪里？表头里应该流过多少电流针指在哪里？表头里应该流过多少电流？并联小电阻指针指并联小电阻指针指在满刻度处，表头在满刻度处，表头中流过电流为中流过电流为3mAIR=0.6-0.003=0.597A探究探究探究探究8 8：把小量程的电流表改装成大量程的电流表。：把小量程的电流表改装成大量程的电流表。：把小量程的电流表改装成大量程的电流表。：把小量程的电流表改装成大量程的电流表。问题问题问题问题3 3 3 3：并联的电阻上流过多少电流？需要多大的分：并联的电阻上流过多少电流？需要多大的分：并联的电阻上流过多少电流？需要多大的分：并联的电阻上流过多少电流？需要多大的分流电阻？流电阻？流电阻？流电阻？问题问题问题问题4 4 4 4：改装后的安培表内阻：改装后的安培表内阻：改装后的安培表内阻：改装后的安培表内阻R R R RA A A A是多大？是多大？是多大？是多大？IRR=?GRgIgIAIRA00.20.40.6A0123mA（1 1）在原电流表原刻度的基础上乘以（）在原电流表原刻度的基础上乘以（）在原电流表原刻度的基础上乘以（）在原电流表原刻度的基础上乘以（1+Rg/R1+Rg/R）即可；）即可；）即可；）即可；（2 2）满刻度处标改装后的量程，然后根据小格数按比）满刻度处标改装后的量程，然后根据小格数按比）满刻度处标改装后的量程，然后根据小格数按比）满刻度处标改装后的量程，然后根据小格数按比例等分即可。例等分即可。例等分即可。例等分即可。（量程和精确度）（量程和精确度）（量程和精确度）（量程和精确度）问题问题问题问题6 6 6 6：若要将电流表：若要将电流表：若要将电流表：若要将电流表G GG G改装成一个量程为改装成一个量程为改装成一个量程为改装成一个量程为I I I Ig g g g的的的的n n n n倍的倍的倍的倍的电流表电流表电流表电流表A A A A，需要并联多大阻值的电阻？，需要并联多大阻值的电阻？，需要并联多大阻值的电阻？，需要并联多大阻值的电阻？探究探究探究探究8 8：把小量程的电流表改装成大量程的电流表。：把小量程的电流表改装成大量程的电流表。：把小量程的电流表改装成大量程的电流表。：把小量程的电流表改装成大量程的电流表。问题问题问题问题5 5 5 5：改装后的表盘需：改装后的表盘需：改装后的表盘需：改装后的表盘需要做怎样的改变？要做怎样的改变？要做怎样的改变？要做怎样的改变？1.原理：并联分流原理：并联分流2.方法：并联电阻方法：并联电阻3.再将表盘对应示数改装。再将表盘对应示数改装。UgAIUgIIgIRRRgG00.20.40.6A0123mA总结：把小量程的电流表改装成大量程的电流表。总结：把小量程的电流表改装成大量程的电流表。总结：把小量程的电流表改装成大量程的电流表。总结：把小量程的电流表改装成大量程的电流表。读数时应使视线垂直于刻度表面，并要估读读数时应使视线垂直于刻度表面，并要估读.具具体估读方法如下：体估读方法如下：(1)量程为量程为3V和和3A的电压表和电流表，其最小分的电压表和电流表，其最小分度为度为0.1V和和0.1A,读数要估读到最小分度的十分之一读数要估读到最小分度的十分之一.(2)量程为量程为0.6A的电流表，其最小分度为的电流表，其最小分度为0.02A,读数要估读到最小分度的，即不足半格的略去，超过读数要估读到最小分度的，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，尾数可能为位，小数点后面有两位，尾数可能为0、1、2、3(3)量程为量程为15V的电压表，其最小分度为的电压表，其最小分度为0.5V,读读数要估读到最小分度的，因此最后读数如果以伏特为数要估读到最小分度的，因此最后读数如果以伏特为单位，小数点后面只有一位，尾数为单位，小数点后面只有一位，尾数为0、1、2、3、4探究：安培表和伏特表的读数探究：安培表和伏特表的读数探究：安培表和伏特表的读数探究：安培表和伏特表的读数练习练习1、有一个电流表、有一个电流表G,内阻为内阻为Rg=120,满偏满偏电流为电流为Ig=3mA,要把它改装成量程为要把它改装成量程为I=3A的安的安培表培表,应该并联多大的电阻？应该并联多大的电阻？练习练习2、有一个电流表、有一个电流表G,内阻为内阻为Rg120,满满偏电流为偏电流为Ig=3mA,给它并联一个给它并联一个0.12的电阻的电阻改装为安培表改装为安培表,问此安培表的量程为多大？问此安培表的量程为多大？练习练习3、如果给电流表并、如果给电流表并联一个阻值等于电流表内联一个阻值等于电流表内阻的电阻，它的量程变为阻的电阻，它的量程变为多大？刻度盘上的数字应多大？刻度盘上的数字应当怎么刻？当怎么刻？A0123mA小试牛刀小试牛刀小试牛刀小试牛刀练习练习4、电流表、电流表G的内阻为的内阻为Rg=100,满偏电流为满偏电流为Ig=3mA,要把它改装成量程为要把它改装成量程为U=15V的伏特表的伏特表,应应该串联多大的电阻？该串联多大的电阻？练习练习5、电流表、电流表G的内阻为的内阻为Rg100,满偏电流为满偏电流为Ig=3mA,给它串联一个给它串联一个900的电阻改装为伏特表的电阻改装为伏特表,问此伏特表的量程为多大？问此伏特表的量程为多大？练习练习6、如果给电流计串联、如果给电流计串联一个阻值等于电流表内阻的一个阻值等于电流表内阻的电阻，它的量程变为多大？电阻，它的量程变为多大？刻度盘上的数字应当怎么刻刻度盘上的数字应当怎么刻？0123VmA小试牛刀小试牛刀小试牛刀小试牛刀第四节第四节 串联电路和并联电路串联电路和并联电路UIgVUgAIURgRUgURIgGUgIIgIRRRgG类型一类型一串、并联电路基本规律的应用串、并联电路基本规律的应用例例例例1 1两两个个用用电电器器的的额额定定电电压压都都是是6V，额额定定电电流流分别是分别是I10.1A和和I20.3A.(1)把把这这两两个个用用电电器器并并联联后后接接在在电电压压为为8V的的电电路路中中，要要使使它它们们正正常常工工作作，应应附附加加多多大大的的电电阻阻？功功率率至至少需多大？少需多大？(2)如果把它们串联后接在如果把它们串联后接在12V的电路上，要使它的电路上，要使它们正常工作应该接多大的电阻？功率至少为多大们正常工作应该接多大的电阻？功率至少为多大？返回返回【思思路路点点拨拨】(1)两两个个用用电电器器的的额额定定电电压压都都是是6V，并并联联后后接接入入6V的的电电路路上上就就能能正正常常工工作作；而而今今电电路路的的电电压压是是8V，大大于于6V，故故应应串串联联一一个个分分压压电阻电阻Rx，使其分担，使其分担2V的电压的电压(2)两个电阻不能简单地串联，因串联后两个用电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，不能均分器的分压不同，不能均分12V的电压的电压返回返回图图245返回返回【答案】【答案】(1)50.8W(2)301.2W返回返回【题后反思题后反思】用电器正常工作的条件是，加在用电器正常工作的条件是，加在它们两端的电压必须是额定电压，或通过它们的它们两端的电压必须是额定电压，或通过它们的电流必须是额定电流，若电源电压不满足要求，电流必须是额定电流，若电源电压不满足要求，就要用学过的串并联知识进行电路整合就要用学过的串并联知识进行电路整合返回返回变变式式训训练练1如如图图246所所示示电电路路中中有有三三个个电电阻阻，已已知知R1R2R3136，则则电电路路工工作作时时，电压电压U1U2为为()A16B19C13D12答案答案：D图图246返回返回如如图图247所所示示是是一一个个电电流流表表、电电压压表表两两用用的的电电路路，电电流流表表G的的量量程程是是100A，内内阻阻是是1000.电电阻阻R10.1，R299k，当当双双刀刀双双掷掷开开关关合合到到a、b上上时时，电电流流表表改改装装成成什什么么表表？其其量量程程是是多多少少？当当双双刀刀双双掷掷开开关关合合到到c、d上上时时，电电流流表表改改装装成成什什么么表？其量程是多少？表？其量程是多少？类型二类型二电表的改装电表的改装例例例例2 2图图247返回返回【精讲精析精讲精析】当开关合到当开关合到a、b上时，电路转上时，电路转换成图换成图248甲所示的电路，此时小电阻甲所示的电路，此时小电阻R1与电流表与电流表G并联，并联，R1起分流作用，可作为大量起分流作用，可作为大量程电流表使用程电流表使用图图248返回返回返回返回【答案答案】见精讲精析见精讲精析【规律总结规律总结】理解电表改装的原理，理解电表改装的原理，并根据串、并联电路的特点进行计算是并根据串、并联电路的特点进行计算是解这类题的关键解这类题的关键返回返回变变式式训训练练2将将一一个个电电阻阻为为60，满满偏偏电电流流为为500A的的电电流流表表表表头头改改成成如如图图249所所示示的的两两个个量量程程的的电电压压表表，量量程程分分别别为为3V和和15V，试试求求R1和和R2的阻值的阻值图图249返回返回答案答案：594024000返回返回用用电流表和电压表测量电阻电流表和电压表测量电阻Rx的阻值如的阻值如图图2410所示，分别将图甲和图乙两种测量电所示，分别将图甲和图乙两种测量电路连接到电路中，按照甲图时，电流表示数路连接到电路中，按照甲图时，电流表示数4.60mA，电压表示数，电压表示数2.50V；按照乙图时，电流表；按照乙图时，电流表示数为示数为5.00mA，电压表示数为，电压表示数为2.30V，比较这，比较这两次结果，正确的是两次结果，正确的是()类型三类型三伏安法测电阻电路的分析伏安法测电阻电路的分析例例例例3 3图图2410返回返回A电阻的真实值更接近电阻的真实值更接近543，且大于，且大于543B电阻的真实值更接近电阻的真实值更接近543，且小于，且小于543C电阻的真实值更接近电阻的真实值更接近460，且大于，且大于460D电阻的真实值更接近电阻的真实值更接近460，且小于，且小于460返回返回返回返回【答案答案】B返回返回变变式式训训练练3(2011年年吉吉林林实实验验中中学学期期中中)如如图图2411所所示示，用用伏伏安安法法测测电电阻阻R，按按图图中中甲甲图图测测得得的的结结果果为为R1，按按乙乙图图测测得得为为R2，若若电电阻阻的的真真实实值值为为R，则，则()AR1RR2BR1RR1，RR2DR1RR2解析：解析：选选A.用内接法测电阻有用内接法测电阻有R1R，用外接法测，用外接法测电阻有电阻有R2RR2，选项，选项A正确正确图图2411返回返回如如图图2412所所示示，滑滑动动变变阻阻器器R1的的最最大大值值是是200，R2R3300，A、B两端电压两端电压UAB8V.(1)当当开开关关S断断开开时时，移移动动滑滑动动片片P，R2两两端端可可获获得得的的电压变化范围是多少？电压变化范围是多少？(2)当当S闭闭合合时时，移移动动滑滑动动片片P，R2两两端端可可获获得得的的电电压压变化范围又是多少？变化范围又是多少？类型四类型四滑动变阻器的连接滑动变阻器的连接例例例例4 4图图2412返回返回【思思路路点点拨拨】先先认认清清电电键键S断断开开、闭闭合合时时的的滑滑动动变变阻阻器器的的接接法法，再再根根据据串串并并联联关关系系结合滑片位置计算结合滑片位置计算R2获得的电压范围获得的电压范围返回返回返回返回返回返回【答案答案】(1)4.8V8V(2)3.43V8V【名名师师归归纳纳】(1)滑滑动动变变阻阻器器接接入入电电路路时时，金金属属杆杆的的两两个个端端点点不不能能同同时时接接入入电电路路，否否则则电流由金属杆流过而短路电流由金属杆流过而短路(2)限流接法电压调节范围较小，而分压式接限流接法电压调节范围较小，而分压式接法电压调节范围较大，在具体应用中要根据法电压调节范围较大，在具体应用中要根据题目要求合理选择题目要求合理选择返回返回变变式式训训练练4如如图图2413所所示示，R17，R23，可可变变电电阻阻器器R3的的最最大大阻阻值值为为6，求求AB两端的电阻值的范围两端的电阻值的范围图图2413返回返回答案答案：7R9