【物理】24串聯(lián)電路和并聯(lián)電路課件（人教版選修3-1）VIP

第二章恒定電流第三節(jié)歐姆定律 人教版選修3 1 教學(xué)目標(biāo) 一 知識(shí)與技能1 了解串聯(lián)和并聯(lián)電路的連接方式 掌握串并聯(lián)電路的電流和電壓特點(diǎn) 2 掌握電組的串并聯(lián)的計(jì)算 3 知道常用的電壓表和電流表都是由小量程的電流表G 表頭 改裝而成的 4 了解電流表 表頭 的原理 知道什么是滿偏電流和滿偏電壓 5 理解表頭改裝成常用電壓表和電流表的原理 會(huì)求分壓電阻和分流電阻的阻值 二 過程與方法知道常用的電壓表和電流表都是由小量程的電流表改裝而成的 通過分壓電阻和分流電阻阻值的計(jì)算 培養(yǎng)學(xué)生應(yīng)用所學(xué)物理知識(shí)解決實(shí)際問題的能力 三 情感 態(tài)度與價(jià)值觀通過本節(jié)課的教學(xué)活動(dòng) 要培養(yǎng)學(xué)生的應(yīng)用意識(shí) 引導(dǎo)學(xué)生關(guān)心實(shí)際問題 有志于把所學(xué)物理知識(shí)應(yīng)用到實(shí)際中去 教學(xué)重點(diǎn)熟練掌握串并聯(lián)電路的特點(diǎn) 電組的串并聯(lián)的計(jì)算 教學(xué)難點(diǎn)表頭G改裝成大量程電壓表V和電流表A的原理 并會(huì)計(jì)算分壓電阻和分流電阻 教學(xué)方法自學(xué)引導(dǎo) 講授法 教學(xué)用具投影片 多媒體輔助教學(xué)設(shè)備 一 認(rèn)識(shí)電路 1 什么是電路的串聯(lián) 把幾個(gè)導(dǎo)體元件依次首尾相連的方式 把幾個(gè)元件的一端連在一起另一端也連在一起 然后把兩端接入電路的方式 2 什么是電路的并聯(lián) I0 I1 I2 I3 串聯(lián)電路各處的電流相同 2 并聯(lián)電路 并聯(lián)電路的總電流等于各支路的電流之和 二 電流特點(diǎn) 1 串聯(lián)電路 I0 I1 I2 I3 U U1 U2 U3 三 電壓特點(diǎn) 串聯(lián)電路兩端的總電壓等于各部分電路電壓之和 2 并聯(lián)電路 1 串聯(lián)電路 U U1 U2 U3 并聯(lián)電路的總電壓與各支路的電壓相等 R1 R2 R3 串聯(lián)電路的總電阻等于各部分電路電阻之和 三 電阻特點(diǎn) 1 串聯(lián)電路 討論 多個(gè)電阻串聯(lián)呢 1 串聯(lián)電路 2 并聯(lián)電路 討論 多個(gè)電阻并聯(lián)呢 并聯(lián)電路的總電阻的倒數(shù)等于各支路電阻的倒數(shù)之和 三 電阻特點(diǎn) 串聯(lián)電路的總電阻等于各部分電路電阻之和 1 串聯(lián)電路 2 并聯(lián)電路 討論 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 三 電阻特點(diǎn) 四 串并聯(lián)電路特點(diǎn) 1 串聯(lián)電路 2 并聯(lián)電路 如圖所示電路 當(dāng)ab兩端接入100V電壓時(shí) cd兩端為20V 當(dāng)cd兩端接入100V電壓時(shí) ab兩端電壓為50V 則R1 R2 R3為 A 4 2 1B 2 1 1C 3 2 1D 以上都不對(duì) R1 R1 R2 R3 R3 a b c d A 100V 20V 40V 40V 100V 50V 25V 25V 如圖所示電路中 R1 20 R2 40 R3 60 R4 20 R5 40 則下列說法正確的是 A 若UAB 140V C D端開路 則UCD 84VB 若UAB 140V C D端開路 則UCD 140VC 若UCD 104V A B端短路 則通過R1的電流為0 6AD 若UCD 104V A B端短路 則通過R3的電流為0 4A R1 R4 R3 R2 R5 A B C D ACD 有四盞燈 接入如圖的電路中 1和 2的電阻均為484 3和 4的電阻均為1210 把電路接通后 四盞燈的電流之比I1 I2 I3 I4 L1 U L2 L3 L4 7 5 2 7 2 三個(gè)主要參數(shù) 內(nèi)阻 電流計(jì)內(nèi)阻Rg 量程 滿偏電流Ig 滿偏電壓Ug 3 電路圖符號(hào) 五 電流計(jì) 表頭 1 作用 測(cè)量微小電流和電壓 六 電壓表 例1 有一個(gè)電流表G 內(nèi)阻Rg 30 滿偏電流Ig 1mA 要把它改裝為量程為0 3V的電壓表 要串聯(lián)多大的電阻 改裝后的電壓表內(nèi)阻多大 在表頭串聯(lián)一個(gè)阻值較大的電阻 R串 2 97X103 Rv 3 0K 六 電壓表 在表頭串聯(lián)一個(gè)阻值較大的電阻 例2 有一個(gè)電流表G 內(nèi)阻Rg 30 滿偏電流Ig 1mA 要把把它改裝為量程為0 0 6A的電流表 要并聯(lián)多大的電阻 改裝后的電流表內(nèi)阻多大 七 電流表 在表頭上并聯(lián)一個(gè)阻值較小的電阻 R并 0 050 RA 0 050 七 電流表 在表頭上并聯(lián)一個(gè)阻值較小的電阻 1 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)電阻的阻值為 2 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)的電阻的阻值為 小結(jié) 八 電流表和電壓表的讀數(shù)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 一平行板電容器C 極板是水平放置的 它和三個(gè)可變電阻及電源連接成如圖所示的電路 今有一質(zhì)量為m的帶電液滴懸浮在兩極板之間靜止不動(dòng) 要想使液滴上升可采用的辦法是 A 增大R1B 增大R2C 增大R3D 減小R2 R1 R2 R3 C CD 如圖所示是將滑動(dòng)變阻器作為分壓器用的電路 A B為分壓器的滑片放在變阻器的中央 下列判斷哪些正確 A 空載時(shí)輸出電壓為UAB UCD 2B 當(dāng)接上負(fù)載R時(shí) 輸出電壓UAB UCD 2C 負(fù)載R越大 UAB越接近UCD 2D 負(fù)載R越小 UAB越接近UCD 2 ABC R 2 R 2 九 限流和分壓電路的選取 1 限流式 圖中變阻器起限流作用 求待測(cè)電阻Rx的電壓可調(diào)范圍 限流式電路的特點(diǎn) 1 電壓不能從零開始調(diào)節(jié) 調(diào)節(jié)范圍較小 但電路結(jié)構(gòu)較為簡單 2 電能損耗較小 2 分壓式 圖中變阻器起分壓作用 求待測(cè)電阻Rx的電壓可調(diào)范圍 分壓式電路的特點(diǎn) 1 電壓可以從零開始調(diào)節(jié)到電源電動(dòng)勢(shì) 調(diào)節(jié)范圍較大 但電路結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜 2 電能損耗較大 九 限流和分壓電路的選取 限流式 分壓式 可調(diào)范圍 變阻器 電能損耗 九 限流和分壓電路的選取 較大阻值 較小阻值 較小 較大 有一滿偏電流Ig 5mA 內(nèi)阻Rg 400 的電流表G 若把它改裝成量程為10V的電壓表 應(yīng)一個(gè) 的分壓電阻 該電壓表的內(nèi)阻為 若把它改裝成量程為3A的電流表 應(yīng)聯(lián)一個(gè) 的分流電阻 該電流表的內(nèi)阻為 串 并 1600 2000 0 668 0 667 一量程為100 A的電流表 內(nèi)阻為100 表盤刻度均勻 現(xiàn)串聯(lián)一個(gè)9900 的電阻將它改裝成電壓表 則該電壓表的量程是V 用它來測(cè)量電壓時(shí) 表盤指針位置如圖所示 此時(shí)電壓表的讀數(shù)大小為V 1 0 80 1 0 5 十 電阻的測(cè)量 用電壓表測(cè)出電阻兩端的電壓U 用電流表測(cè)出通過電阻的電流I 利用部分電路歐姆定律可以算出電阻的阻值R 伏安法 伏安法測(cè)電阻的兩種電路 電流表接在電壓表兩接線柱外側(cè) 通常叫 外接法 電流表接在電壓表兩接線柱內(nèi)側(cè) 通常叫 內(nèi)接法 因?yàn)殡娏鞅?電壓表分別有分壓 分流作用 因此兩種方法測(cè)量電阻都有誤差 十 電阻的測(cè)量 伏安法測(cè)電阻的誤差分析 電流表外接法 電壓表示數(shù) 電流表示數(shù) 測(cè)量值偏小 適于測(cè)量小阻值電阻 說明 誤差來源于電壓表的分流 分流越小 誤差越小 所以該電路適合測(cè)量小電阻 即 十 電阻的測(cè)量 伏安法測(cè)電阻的誤差分析 電流表內(nèi)接法 電壓表示數(shù) 電流表示數(shù) 測(cè)量值偏大 適于測(cè)量大阻值電阻 說明 誤差來源于電流表的分壓 分壓越少 誤差越小 所以該電路適合測(cè)量大電阻 即 十 電阻的測(cè)量 電阻的測(cè)量 外接法 內(nèi)接法 誤差來源 測(cè)量結(jié)果 測(cè)量條件 伏特表的分流 電流表的分壓 R真 R測(cè) R真 R測(cè) R RA R RV 伏安法測(cè)電阻 伏安法測(cè)電阻電路選擇 若已知待測(cè)電阻的大約值 電流表的內(nèi)阻和電壓表的內(nèi)阻 則 十 電阻的測(cè)量 用伏安法測(cè)量某電阻Rx的阻值 現(xiàn)有實(shí)驗(yàn)器材如下 A 待測(cè)電阻Rx 范圍在5 8 額定功率1WB 電流表A1 量程0 0 6A 內(nèi)阻0 2 C 電流表A2 量程0 3A 內(nèi)阻0 05 D 電壓表V1 量程0 0 6A 內(nèi)阻3K E 電流表V1 量程0 0 6A 內(nèi)阻15 F 滑動(dòng)變阻器R 0 100 G 蓄電池 電動(dòng)勢(shì)12VH 導(dǎo)線 電鍵 為了較準(zhǔn)確的測(cè)量 并保證器材安全 電流表應(yīng)選 電壓表應(yīng)選 并畫出電路圖 由 Rx知 應(yīng)選外接法 先確定測(cè)量電路 額定電流Im 0 45A 應(yīng)選電流表A1 額定電壓Um 2 8V 應(yīng)選電壓表V1 由R 100 10Rx知 應(yīng)選擇限流式電路 再確定控制電路 其電路圖如圖所示 分析 A 0 10VB 0 20VC 10 20VD 20 30V 在圖中 AB間的電壓為30V 改變滑動(dòng)變阻器觸頭的位置 可以改變CD間的電壓 UCD的變化范圍是 C 如圖所示R1 6 R2 3 R3 4 A B兩點(diǎn)電壓UAB 12V C1 C2的電容分別為2 F和1 F 則它們帶電荷量分別為和 1 44X10 5C 4 8X10 6C A 保持R2不變 增大R1B 增大R1 減小R2C 保持R2不變 減小R1D 增大R2 減小R1 如圖所示 電流表G的內(nèi)阻不可忽略不計(jì) R1 R2是兩個(gè)可變電阻 當(dāng)a b間的電壓為4V時(shí) 電流表的指針G剛好滿偏 當(dāng)a b間的電壓為3V時(shí) 如果仍要使電流表G的指針滿偏 下列方法中可行的是 AB 四個(gè)電阻R1 R2 R3 R4如圖所示連接 若R1 R2 R3 R4 2 且R1兩端的電壓為4V 求 1 電路的總電阻 2 電阻R2兩端的電壓 R總 1 2 U2 6V A 兩只電表的指針偏轉(zhuǎn)角相同B 兩只電表的指針都不偏轉(zhuǎn)C 電流表指針的偏轉(zhuǎn)角小于電壓表指針的偏轉(zhuǎn)角D 電流表指針的偏轉(zhuǎn)角大于電壓表指針的偏轉(zhuǎn)角 用兩只完全相同的電流表 分別改裝成一只量程更大的電流表和一只電壓表 將它們串聯(lián)起來接入電路中 如圖所示 此時(shí) C 如圖所示電流表和電壓表的讀數(shù)分別為10V和0 1A 電壓表內(nèi)阻為500 那么待測(cè)電阻R的測(cè)量值比真實(shí)值 測(cè)量值為 真實(shí)值為 小 100 125 一個(gè)未知電阻 無法估計(jì)其電阻值 某同學(xué)用伏安法測(cè)量此電阻 用如圖 a b 兩種電路各測(cè)一次 用 a 圖所測(cè)數(shù)據(jù)為3 0V 3 0mA 用 b 圖測(cè)得的數(shù)據(jù)是2 9V 4 0mA 由此可知 用圖測(cè)得Rx的誤差較小 測(cè)量值Rx a 1000 如