第四节_串联电路和并联电路
1 0
mA
2 3
3
V
(1)在电流计原刻度的基础上乘以(Rg+R)即可; (2)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) 问题6:若要将电流表G改装成一个量程为Ug的n倍的 电压表V,需要串联多大阻值的电阻?
R串 (n 1) Rg
总结:把电流表改装成电压表
G
2.电流计的几个基本数据:
满偏电流Ig 表头内阻Rg 满偏电压Ug
三者满足关系: Ug= Ig Rg
三个量只要知道其中任何两 个,就可以求第三个量
1、把电流表改装成电压表。
例1:电流表G的内阻为Rg=10Ω,满偏电流为Ig=3mA, 要把它改装成量程为U=3V的伏特表,应该怎么办? 问题1:能让3V的电压全部 加在表头吗?怎么办? 问题2:当被测电压是3V时, 指针应该指在哪里?表头 两端加多大电压?其余电 压加在哪里?
部通过表头吗?怎么办? 并联小电阻
IR
R0.4 A
3 0.6
I
0
A
RA
并联小电阻指针指 问2:当被测电流是0.6A时,应该让指针 在满刻度处,表头 指在哪里?表头里应该流过多少电流? 中流过电流为3mA
2、把小量程的电流表改装成大量程的电流表。
问题3:并联的电阻上流过多少电流?需要多大的分 流电阻?
总结:把小量程的电流表改装成大量程的电流表。 1.原理:并联分流 2.方法:并联电阻
R
I g Rg I Ig
I
IR
R Rg G Ug A
Ig
3.再将表盘对应示数改装。
1 0 2
I
3
0.2 0
0.4
0.6
Ug
mA A
I (1
Rg R
)I g I g
作业
• 1、P52页,第4、5题。 • 2、预习焦耳定律并写复印资料的习题。
Rg R
)I g I g
0.2
0.4
3
0
mA A
0.6
(1)在原电流表原刻度的基础上乘以(1+Rg/R)即可; (2)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) 问题6:若要将电流表G改装成一个量程为Ig的n倍的 电流表A,需要并联多大阻值的电阻? R
R并
g
n 1
U = U1=U2=U3
总电阻的倒数______各支路电 等于 等于 总电阻______各部分 阻的倒数之和 电阻关系 电路电阻之和 1 1 1 1 = + + R R1 R2 R3 R=R +R +R
1 2 3
要点一:串、并联电路
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。
1、串联电路的电压及功率分配
(1)由U=IR串联电路的电压分配与阻值成正比 (2)由P=IU串联电路的功率分配与阻值成正比
I
R1 U1 U
R2 U2
R1 R2 U1 U U2 U R1 R2 R1 R2
2、并联电路的电流及功率分配
R1 P1 P R1 R2
I
R2 P2 P R1 R2 I1 R1
一、回首往事:串并联电路有什么特点
电路
内容
R1
串联电路
R2 R3
并联电路
R1 R2 R3
电路图
电流关系
和 相等 电路各处电流______ 总电流等于各支路电流之___
I=I1=I2=I3
I=I1+I2+I3
等于 总电压_____各支路电压
总电压等于各部分电 路电压之____ 电压关系 和
U=U1+U2+U3
I2
R2 U
(1)由I=U/R并联电路的电流分配与阻值成反比
(2)由P=U2/R并联电路的功率分配与阻值成反比
R2 I1 I R1 R2
R1 I2 I R1 R2
R2 P1 P R1 R2
R1 P2 P R1 R2
二、电表的改装
电流计有几个重要参量?
1. 电流计G——俗称表头
1.原理:串联分压
2.方法:串联电阻 R
U I g Rg Ig
Ig
Rg G Ug
R UR
U
Ig
3
3.再将表盘对应示数改装。
1 2
V U
0
1
0
mA
2 3
V
U I g ( Rg R ) I g
2、把小量程的电流表改装成大量程的电流表。
例2、有一个电流表G,内阻为Rg=25Ω,满偏电 流为Ig=3mA,要把它改装成量程为I=0.6A的安 培表,应该怎么办? Ig Rg I 问题1:能让0.6A的电流全 G
I Ig IR
G
Rg
IR=0.6-0.003=0.597A
R I g Rg I Ig 0.126
R=?
I
A
RA
问题4:改装后的安培表内阻RA是多大?
RA
Rg R Rg R
2、把小量程的电流表改装成大量程的电流表。 问题5:改装后的表盘需 要做怎样的改变?
0 1 2
I (1
0
Rg
U
G
Ug
R UR
1
2
问题3:要串联的电阻上 A U 分担多少电压?需要多 大的电阻分压? U I g Rg R 990 Ig
V
RV
3
1、把电流表改装成电压表。
问题4:改装后的电压表 内阻RV是多大? 0 RV Rg R 问题5:改装后的表盘需 要做怎样的改变? U I g ( Rg R ) I g
高二物理串联电路与并联电路
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[巩固练习]
3.如图所示的电路,滑动变阻器R的总阻值为10 Ω,定值电阻 R1=5 Ω,A、B两端电压恒为10 V,则调节滑动变阻器的触点 从左向右滑动时,R1两端电压的变化范围是多少?
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解析:R1与滑动变阻器R组成串联电路,当R的触点在最右端 时,R1两端电压U′1最大,为电源电压,即为10 V,当滑动变阻 器触头在最左端,R1两端电压最小,设为U″1, 根据串联电路的分压规律可得
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解析:空载时,由串联分压直接可得输出电压.接入电阻Rs后, 它与R1并联,R2与R1、Rs并联后串联分压.
(1)滑动变阻器上部电阻R2=R-R1=600 Ω.由串联电路上各部 分电压与电阻成正比的关系得C、D两端电压
U C DR 1R 1 R 2U 1 4 0 0 0 0 0 1 0 0V 4 0V .
U ''1U RA BR R 1 11 10 0 5 5V3.3V, 所以R1两端电压的变化范围为 3.3 V≤U1≤10 V.
答案:R1两端电压的变化范围是从3.3 V到10 V
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课后巩固提升 巩固基础 1.在下图所示的电路中,通过电阻R1的电流I1是( )
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2.性质
(1)并联电路的等效总电阻R与各支路的电阻
R1、R2、…、Rn的关系是:
111
1
.
R R1 R2
Rn
(2)并联电路的电流分配关系
是:I1R1=I2R2=…=InRn=U.
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人教版选修《串联电路和并联电路》PPT课件
人 [教 名版 师选 课修 堂3教-1学]第人二教章版第选4修节《《 串串联联电电路路和和并并联联电电路路》》PP(T共课29件张(P P完T)整版 PPT)
A1
A2
A3
L1
L2
L3
例2、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 )
A.0~10V B.0~20V
C.10~20V D.20~30V
A R
R
C
R
V
B
D
[名师课堂教学]人教版选修《串联 电路和 并联电 路》PPT 课件( 完整版 PPT)
1 Rn
并联电路的总电阻的倒数等于各支路电阻
的倒数之和
推论
推论 1 并联电路中通过各导体的电流与电阻
成反比. I1R1=I2R2=…=InRn
推论 2
n
个电阻并联,等效电阻
1 Re
n
=i=Σ1
1 Ri
推论 3 n 个相同的电阻并联,等效电阻为一
个电阻的n分之一:Re=
R n
推论 4 若干不同的电阻并联,等效电阻小于 其中最小的电阻.
=U01+U12+U23
证毕
规律 3:串联电路的等效电阻(Re) 等于 各部分电阻之和 0 R1 1 R2 2 R3 3
证明:电压满足
U03=U01+U12+U23
电阻串联后等效为一个电阻
两边同除以I,得 U03/I=U01/I+U12/I+U23/I
0
Re 3
等效电阻 Re=R1+R2+R3
证毕
40V R1 R1 40V
人教版()高中物理必修3第11章第4节串联电路和并联电路 ppt
新知讲解
解:通过电阻 R 的电流
IR = I - Ig =(0.6 - 0.001)A = 0.599 A
由欧姆定律可以求出分流电阻
R
=
U IR
=
IgRg IR
=
1
×10-3 ×3 0.5 9 9
0
Ω
=
5.0
×1
0-2
Ω
电流表内阻 R A 等于 Rg 与 R 的并联值,有
RA
=
RgR Rg + R
4.表头G改装成大量程的电流表
测量较大的电流时,则要并联一个分流电阻 R,把小量程的表头改装成
大量程的电流表。电流表可以看作一个 电流可读的“小电阻”。 (2)并联电阻 R 的作用是分去一部分
U I Ig Rg
R
电流,起这种作用的电阻常常被叫作分
流电阻。电流表的总电阻
RA
=
RRg R + Rg
I
A
U
如果n个电阻串联,那么R = R1 + R2+…+ Rn
即,串联电路的总电阻等于各部分电路电阻之和。
新知讲解
2.并联电路中的电阻
如图所示,在并联电路中,I = I1 + I2 由 R = U ,两个电阻上的电压U是
I
I1 R1
I
I2 R2
相同的,把上式两边都除以U,得
U
I = I1 + I2 U UU
由于 R1 与 R2 是串联的,它们两端的总电压 U 等于两个电阻两端电压 U1 、U2 之和,即 U = U1 + U2
I R1
R2
U1 U U2
新知讲解
由 R = U ,通过这两个电阻的电流 I 是一样的,上式两边都除以电
第4节 串联电路和并联电路
20
[试题案例] [例2] 有一电流表G,内阻Rg=10 Ω,满偏电流Ig=3 mA。
(1)要把它改装成量程为0~3 V的电压表,应串联一个多大的电阻?改装后电压表的 内阻是多大? (2)要把它改装成量程为0~0.6 A的电流表,需要并联一个多大的电阻?改装后电流 表的内阻是多大?
21
解析 (1)由题意知电流表G的满偏电压Ug=IgRg=0.03 V改装成量程为0~3 V的电压 表,当达到满偏时,分压电阻R的分压UR=U-Ug=2.97 V
A.甲表是电流表,R增大时量程增大 C.乙表是电压表,R增大时量程减小
B.甲表是电流表,R增大时量程减小 D.乙表是电压表,R增大时量程增大
24
解析 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,A错误,B正确;串 联电路电阻大时分压多,所以R增大时量程增大,C错误,D正确。 答案 BD
16
[针对训练1] 如图所示,R2=R4,理想电压表V1 的示数为70 V,理想电压表V2的示数为50 V, 则A与B间的电压为( )
A.140 V
B.120 V
C.100 V
D.无法确定
解析 理想电压表所在支路不通,相当于四个电阻串联,由题图可知,电压表V1 测量的是R1和R2两端的电压之和,电压表V2测量的是R2和R3两端的电压之和。因 为R2=R4,所以电压表V2相当于测的是R3和R4两端的电压之和,即A与B间的电 压为电压表V1的示数与电压表V2的示数之和,则A与B间的电压为70 V+50 V= 120 V,选项B正确。
第四节串并联电路
第4节 串联电路和并联电路 学案【学习目标】1、了解串联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、掌握电组的串并联的计算。
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(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。
【自主学习】1.串联电路:把导体依次首尾相连,就组成串联电路。
如图(1)串联电路中各处的电流________n I I I I I ===== 321(2)串联电路的总电压 等于各部分电路两端电压________n U U U U U + +++=321 (3)串联电路的总电阻等于_________n R R R R R + +++=321 (4)串联电路中各个电阻两端电压跟它们的阻值成______I R U R U R U R U nn ===== 22112. 并联电路:把几个导体并列地连接起来,就组成并联电路。
如图 (1)并联电路各支路两端的电压____________n U U U U U ===== 321(2)并联电路中总电流等于_____________n I I I I I ++++= 321(3)并联电路的总电阻的倒数等于各个导体电阻__________之和nR R R R R 11111321++++=(4)并联电路中通过各个电阻的电流跟它的阻值成____________ 3、 小量程的电流表G (又称表头) ⑴主要部分:永久磁铁和可转动的线圈。
⑵工作原理:通电后,线圈在磁场力的作用下带动指针偏转,指针偏转的角度与通过线圈的电流成正比。
⑶表头的三个主要参数:①内阻R g :小量程电流表G 的电阻②满偏电流I g :小量程电流表G 指针偏转到最大时的电流③满偏电压U g :小量程电流表G 通过满偏电流时,加在它两端的电压。
U g =I g R g 4、电流计G 改装成电压表电流计G (表头)满偏电流I g 、内阻R g 、满偏电压U g .如图所示即为电压表的原理图,其中R x 为分压电阻,由串联电路特点得:xg gg R R U R U +=, R x =g g gR R U U - =(n -1)R g(n 为量程扩大倍数,gUU n =) 改装后的总内阻R V =____________5、电流计G 改装成大量程电流表如图所示即为电流表的原理图,其中R x 为分流电阻.由并联电路特点得: R x (I -I g )=I g R g ,R x =1-=-n R R I I I g g gg(n 为量程扩大倍数,gI I n =) 改装后的总内阻R A =_____________【例题精析】例1 :如图12—4—10所示,当a b 端接入100V 电压时,cd 两端为20V ;当cd 两端接入100V 时,a b 两端电压为50V ,则R 1∶R 2∶R 3之比是( )A .4∶1∶2B .2∶1∶1C .3∶2∶1D .以上都不对变式1:如右图所示,L 1,L 2是两个规格不同的灯泡,当它们如图连接时,恰好都能正常发光,设电路两端的电压保持不变,现将变阻器的滑片P 向右移动过程中L 1和L 2两灯的亮度变化情况是 ( )A .L 1亮度不变,L 2变暗B .L 1变暗,L 2变亮C .L 1变亮,L 2变暗D .L 1变暗,L 2亮度不变例2 :一电压表由电流表G 与电阻R 串联而成,若在使用中发现此电压表的读数总比准确值稍小一些,可以加以改正的措施是( )A.在R 上串联一个比R 小得多的电阻B.在R 上串联一个比R 大得多的电阻C.在R 上并联一个比R 小得多的电阻D.在R 上并联一个比R 大得多的电阻 变式2:关于电压表表,下列说法正确的是( )A .它是利用串联电路中电阻分压的原理,将电流表串联分压电阻改装成的B .如果要将量程扩大n 倍,则所串的分压电阻应是电流表内阻的n 倍C .用同一表头做成的电压表,电压表的量程越大,其内阻越大D .当用电压表测某电路两端电压时,测量值总是大于真实值 例3:关于电流表,下列说法正确的是 ( )A .它是利用并联电路中电阻分流的原理,将电流表并联分流电阻改装成的B .如果要将量程扩大n 倍,则并联的分流电阻应是电流表内阻的n1倍C .电流表的内阻越小,测量值越接近真实值D .当电流表测某电路的电流,测量值总是大于真实值例4:用最大阻值为28 Ω的滑动变阻器控制一只“6V,3W ”灯泡的发光程度,分别把它们连成限流和分压电路接在9V 的恒定电压上,求两种电路中灯泡的电流、电压调节范围.【巩固训练】1.下列说法正确的是( )A .一个电阻和一根无电阻的理想导线并联,总电阻为零B .并联电路任一支路的电阻都大于电路的总电阻C .并联电路任一支路的电阻增大(其它支路不变),则总电阻也增大D .并联电路任一支路的电阻增大(其它支路不变),则总电阻一定减小2.将一只阻值为几千欧的电阻R 1和一只阻值为千分之几欧的电阻R 2串联起来,则总电阻( )A 、很接近R 1,且略大于R 1B 、很接近R 1且略小于R 1C 、很接近R 2且略大于R 2D 、很接近R 2且略小于R 23.在图所示的电路中。
高中物理人教版选修3-1 第二章 第四节 串联电路和并联电路
并联电路的电流、电压、电阻关系
不同阻值的电阻并联,总电阻与其中最小电阻有何关系? R总<Rmin 并联电路中,某一电阻增大,总电阻如何变化? R我们在实验室做电学实验用于连接电路的导线都是用多芯铜丝做成的, 是什么道理?
多芯导线连接电路时,相当于多个相同的电 阻并联,使电路中的总电阻减小。
当Rx=0 时Ucd =0;当Rx=R 时Ucd =U。 所以Ucd 可以取0至U 的任意值。
并联电路的电流、电压以及电阻有什么特点?
并联电路的性质
知道并联电路的电压、电流、电阻关系。 知道并联电路电阻小于各支路的。 知道并联电路中某个电阻增大,总电阻增大。
并联电路的电流、电压、电阻关系
电流关系: 电路各处的电荷量的 分布保持恒定不变
复杂电路的识别与等效变换
掌握混连电路的电压、电流处理方法。 掌握电流分支法和节点电压法化简电路。
混连电路
任意一种混联电路
电流特点
电压特点
某一电阻增大,总电阻如何变? 电阻特点 总阻值变大
混连电路
任意另一种混联电路
电流特点 电压特点
某一电阻增大,总电阻如何变? 总阻值变大
电阻特点
混连电路
混联电路中,某一电阻增大,总电阻的变化情况是否与电路连接方式有关? 对于串联电路和并联电路,某电阻增大,其总电阻都变大。 不管电路连接方式如何,只要有一个电阻增大,总电阻就增大。
...
而
问题与练习
在下左图中,电压之比 与电阻之比
有什么关系?
下右图的电路常称分压电路,当a、b 间的电压为U 时,利用它可以在c、d 端获 得0和U 之间的任意电压。试说明其中的道理。
问题与练习
(1)
=
(2)设负载电阻为R0,变阻器下部分电阻未Rx,电路结构为R0与 Rx并联后,再与(R-Rx)串联,由串、并联电路的特点可得
高二物理人教选修31课件:第二章第4节 串联电路和并联电路
(2)因 R1、R2、R3 并联 则有 1 = 1 + 1 + 1 =13 Ω-1
R总 R1 R2 R3 12 R 总=1132 Ω,所以 U=IR 总=1336 V I1=RU1=1138 A,I2=RU2=1132 A,I3=RU3=193 A. [答案] 见解析
混联电路的分析 由四个电阻连接成的电路如图所示.R1=8 Ω,R2=4 Ω, R3=6 Ω,R4=3 Ω.
1.(1)串联电路的总电流等于流过各电阻的电流之和.( ) (2)串联电路的总电压等于各电阻两端的电压之和.( ) (3)并联电路的总电阻一定大于每一个电阻的阻值.( ) 提示:(1)× (2)√ (3)×
二、电压表和电流表
1.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.小量程电流表 G(表头)的三个参数
U=Ig(R+Rg) 分压
改装电流表 A 小量程的表头
G(Ig,Rg)
I=Ig+IgRRg 分流
R 的数值
电表的总内 阻 共性
改装电压表 V
改装电流表 A
R=UIg-Rg 或 R=(n
-1)Rgn=UUg
RV=Rg+R 或 RV= U Ig
R=II-gRIgg或 R=nR-g1
n=IIg
RA=RR+RRg g或 RA= IgRg I
(4)多个电阻并联时,其中任一电阻增大或减小,总电阻也随之 增大或减小.可用两个电阻 R1 与 R2 的并联加以说明,R=RR1+1RR2 2 =1+R2RR21=1+R1RR12,可见,当 R1 或 R2 增大或减小时,RR1 和 R2 串联,则总电阻 R 总≈R1.若 R1 和 R2 并联则总电阻 R 总≈R2.
(3)若电阻 R1 和 R2 中有一个因损坏而阻值变为无穷大,利用图乙 的电路可以判断出损坏的电阻.图乙中的 R′为保护电阻,虚线 框内未画出的电路即为图甲虚线框内的电路.则图中的 d 点应和
第二章 第四节 串联电路和并联电路
第四节 串联电路和并联电路1.(1)在图2.4-8中,电压之比U1/U 与电阻之比R1/(R1+R2)有什么关系?(2)图2.4-9的电路常称分压电路,当a 、b 间的电压为U 时,利用它可以在c 、d 间获得0和U 之间的任意电压。
试说明其中的道理.2. 图2.4-10画出了用电压表、电流表测量导体电阻的两种电路图。
图中电压表的内阻为1kΩ,电流表的内阻为0.1Ω,被测量导体R 的真实电阻为84.7Ω。
测量时,把电压表读数和电流表读数的比值作为电阻的测量值。
如果不考虑实验操作中的偶然误差,按甲、乙两种电路进行实验,得到的电阻测量值各是多少?你能从中得出什么结论?3. 如图2.4-11,两个电阻串联后接在电路中a 、b 两点。
已知、两点的电压能保持10V 不变。
某同学把一个电压表并联在R 1两端时,电压表读数为5V ,将该电表并联在R 2两端时,读数为4V 。
两次电压表读数之和明显不等于串联电路的总电压,而实验用的电压表是正常的、准确的。
这种现象可能发生吗?如果可能,分析产生这种现象的原因。
图2.4-9c d U cd U 1图2.4-84. 图2.4-12是有两个量程的电压表,当使用a、b两个端点时,量程为0~10V,当使用a、c两个端点时,量程为0~100V。
已知电流表的内阻为Rg为500欧姆,满偏电流Ig为1mA ,求电阻R1、R2的值115. 图2.4-13是有两个量程的电流表,当使用a、b两个端点时,量程为1A,当使用a、c两个端点时,量程为0.1A。
已知表头的内阻R g为200Ω,满偏电流I g为2 mA,求电阻R1、R2的值。
第4节《串联电路和并联电路》课件(新人教版选修3-1)
并联电路的I、U、R的特点及应用
滑动变阻器的连接和电流表改装成大量程电流表
1.把电流表改装成电压表时,下列说法正确的是(
A.改装的原理是串联电阻有分压作用
)
B.改装成电压表后,原电流表本身允许通过的最大电
流值也随着变大了
C.改装后原电流表自身的电阻也增大了
D.改装后使用时,加在原电流表两端的电压的最大值
I I
串联电路的特点
电压在电阻上的分配特点:
U U1 U 2 U1 U 2 I R R1 R2 R1 R2
U与R成正比
电功率在电阻上的分配特点: P=I2R 则
P2 P P 1 = = = R R1 R2 = i2
P与R成正比
典型串联
R3 R1
R2 R
P
A
RL
B
B
1
R2 p
N
V
b R1 a p R2
A
常见电路
L1 L1
L2
串并联知识的应用(二) 第三节 电流表和电压表
学习任务 利用串联电路和并联电路的特点,将小量 程的电流表(表头)改装成大量程的安培 表和电压表。
表头G: 满偏电流Ig、满偏电压Ug、电阻Rg
符号
G
表盘
通常表头的满偏电流为几十微安到几毫安, 电阻几百欧到几十欧,满偏电压不到一伏 思考:如何用5mA、200Ω的电流表, 一:将电流表改装成大量程电压表(伏特表) 测量0~10V的电压?
I=3A Ig=50mA A G
A
R0 I IG R0 Rg R0 Im Ig R0 Rg
方法: 并联小电阻分流
原理:通过表头的电流与电路两端的总电流成正比, 可以将电流值改为总电流值
