2.4 串联电路和并联电路 课件（人教选修3-1）

课件57张PPT。名师课堂
·一点通第二章
恒定电流新知预习·巧设计要点一要点二第4节
串联电路和并联电路创新演练
·大冲关随堂检测归纳小结课下作业综合提升要点三1.掌握串、并联电路的电流关系和
电压关系。
2.理解并能推导串、并联电路的电
阻关系。
3.理解电流表、电压表改装原理且
能进行计算。[读教材·填要点]
1．串、并联电路的特点相等I＝I1＝I2＝…＝In电流之和I＝I1＋I2＋…＋In电压之和相等U＝U1＋U2＋…＋UnU＝U1＝U2＝…＝Un之和R＝R1＋R2＋…＋Rn倒数之和 [关键一点]　串联电阻个数增多，总电阻增大，并联电阻个数增多，总电阻将减少。2．电压表和电流表
(1)小量程电流表?(表头)：
①主要部分：永久磁铁和可转动线圈。 (2)改装原理：
①电压表改装：将表头串联一个电阻，如图2－4－1甲所示。
②电流表扩大量程：将表头并联一个电阻，如图2－4－1乙所示。图2－4－1 [关键一点]　电压表改装是利用了串联电路分压特点，而电流表量程的扩大是利用了并联电路分流的特点。[试身手·夯基础]
1．有R1、R2两个电阻，阻值分别为30 Ω、90 Ω，串联后
接入某电路中，总电阻为________Ω，通过两个电阻的电流之比为________，两个电阻两端的电压之比为________。解析：串联电路中总电阻等于各部分电阻之和，故R＝R1＋R2＝120 Ω，串联电路中各电阻通过的电流相等，I1∶I2＝1∶1，电压与电阻成正比：U1∶U2＝R1∶R2＝1∶3。
答案：120　1∶1　1∶32．三个电阻的阻值之比为R1∶R2∶R3＝1∶2∶5，并联后
接入电路；则通过三个电路的电流之比为________。答案：10∶5∶23．如图2－4－2是某一电流表G的刻度盘。使用时指针指
着某一刻度，表示通过________为某一数值，而且也意味着表头的两接线柱之间具有________，因此，电流表G实际上也是一个小量程的________。图2－4－2答案：电流表的电流　一定大小的电压　电压表4．将一块内阻为600 Ω，满偏电流为5 mA的电流表G改装成
量程为6 V的电压表，应该串联的电阻值为________ Ω。解析：电流表两端满偏电压Ug＝IgRR＝5×10－3×600＝3 V，量程扩大两倍，电压表的内阻为原来的两倍，则应串联的电阻值为600 Ω。
答案：600 (5)当R1?R2时，若R1和R2串联，则总电阻R总≈R1。若R1和R2并联则总电阻R总≈R2。 2．关于电压和电流的分配
(1)串联电路中各电阻两端的电压跟它的阻值成正比。
(2)并联电路中通过各支路电阻的电流跟它们的阻值成反比。 [名师点睛]　
(1)计算时，要分清电路串、并联关系。识别电路串、并
联的依据是串联电路中各处电流相等，并联电路中两端电压
相等。
(2)电阻串联起分压作用，并联起分流作用。 1．如图2－4－3所示电路，R1＝
2 Ω，R2＝3 Ω，R3＝4 Ω。
(1)如果已知流过电阻R1的电流I1＝3 A ，
则干路电流多大？
(2)如果已知干路电流I＝3 A，则流过每个电阻的电流多大？图2－4－3[审题指导]　根据并联的规律进行分析，
(1)干路中的电流等于流过三个电阻中的电流之和。
(2)R1、R2、R3三个电阻两端的电压相等。
(3)根据干路电流和总电阻可求出A、B间电压。[答案]　(1)6.5 A　(2)1.38 A　0.92 A　0.69 A 在解答第(1)问时，有的同学可能想到用并联电路中电流与电阻的反比关系，I1R2＝I2R2＝I3R3来求解，这样也是可行的，但一定注意不能将上式错误的写成I1∶I2∶I3＝R3∶R2∶R1。 [名师点睛]　
(1)无论表头G改装成电压表还是电流表，它的三个特征量Ug、Ig、Rg是不变的，即通过表头的最大电流Ig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Rg即可，切记通过表头的满偏电流Ig是不变的。 2．已知电流表的内阻Rg＝120 Ω，满偏电流Ig＝3 mA，要把它改装成量程是6 V的电压表，应串联多大的电阻？要把它改装成量程是3 A的电流表，应并联多大的电阻？ [思路点拨]　电压表是由一只电流计跟一只定值电阻串联而成，串联的电阻起分压作用。改装后的电压表量程不同是因为串联的电阻不同。电流表是由一只电流计跟一只定值电阻并联而成，并联的电阻起分流的作用，并联不同阻值的电阻改装后的量程不同。[答案]　1 880 Ω　0.12 Ω 改装后的电压表的表盘上显示的是表头和分压电阻两端的总电压，改装后的电流表表盘上显示的是通过表头和分流电阻的总电流。1．两种接法及对比 2．方法选择
通常滑动变阻器以限流式为主，但遇到下述三种情况时必须采用分压式。
(1)当待测电阻远大于滑动变阻器的最大电阻，且实验要求的电压变化范围较大(或要求测量多组数据)时，必须选用分压电路。 (2)若采用限流接法，电路中实际电压(或电流)的最小值仍超过负载电阻或电表的额定值时，只能采用分压接法。
(3)要求回路中某部分电路的电流或电压实现从零开始连续调节时(如测定导体的伏安特性，校对改装后的电表等)，即大范围内测量时，必须采用分压接法。 [名师点睛]　
(1)限流式接法电压调节范围较小，而分压式接法电压调节范围较大。
(2)滑动变阻器接入电路时，金属杆的两个端点不能同时接入电路。 (3)在限流电路中，一般变阻器上、下各有一个接线柱接入电路；分压电路中变阻器上电阻丝两端的接线柱同时接入电路，而金属杆两端的接线柱只能有一个接入电路。 3．在如图2－4－4所示的电路中，
滑动变阻器的最大值为R0，负载为
RL，电路两端所加的电压为U0保持不变。图2－4－4 (1)开关S断开，变阻器触头移动时，电阻RL两端的电压UL变化范围是多少？
(2)开关S闭合，变阻器触头移动时，电阻RL两端的电压UL变化范围是多少？[审题指导]　解答本题应注意以下两点：
(1)先确认变阻器的连接方式。
(2)根据串、并联电路规律分析问题。 (2)开关S闭合，变阻器触头在变阻器下端时，电阻RL被短路，其两端电压为零，触头在变阻器上端时，电阻RL与变阻器并联，其两端电压为U0，所以电阻RL两端的电压变化范围是0≤UL′≤U0。
[答案]　见解析 在伏安法测电阻以及描绘小灯泡的伏安特性曲线时，必须要考虑安培表的内外接法和滑动变阻器的分压和限流式接法，这两点也是高考经常考查的内容。图2－4－51．(对应要点一)如图2－4－5所示的
电路中，各个电阻的阻值均相同，
如果a、b两端所加电压是6 V，
则c、d两端的电压是(　　)
A．6 V　　　　　　　 B．3 V
C．2 V D．1 V答案：C2．(对应要点二)如图2－4－6所示，
有一个表头G，满偏电流Ig＝500
mA，内阻Rg＝200 Ω，用它改
装为有1 A和10 A两种量程的电
流表，求R1、R2的阻值各为多大？图2－4－6代入Ig、I1、Rg的数值，可得R1＋R2＝200 Ω　①
当公共端与“10 A”端接入电路时，电阻R2与表头内阻Rg串联，再与电阻R1并联。由并联电路的特点可得
Ig(Rg＋R2)＝(I2－Ig)R1
代入Ig、I2、Rg的数值，可得R2＋200 Ω＝19R1　②
由①②解得R1＝20 Ω，R2＝180 Ω。
答案：R1＝20 Ω　R2＝180 Ω3．(对应要点三)如图2－4－7所示，电
压U保持不变，当滑片由a端移到b
端的过程中，R1两端电压
变化的范围从U到5U/6，则滑动变阻器总阻值R2与R1阻值之比为多少？图2－4－7答案：1∶5
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