3.4 串联电路和并联电路 课件 (共25张PPT) 高一物理鲁科版（2019）必修三

(共25张PPT)
4
第三章　恒定电流
第4节 串联电路和并联电路　
1
掌握串联电路的特点，并能根据串联电路的知识将小量程电流表改装成电压表。
2
掌握并联电路的特点，并能根据并联电路的知识将小量程电流表改装成大量程电流表。
重难点
重难点
串联电路的分压作用
如图所示，三个电阻组成串联电路回顾初中学习的串联电路的知识，说出三个电阻的电压、电流特点？
通过三个电阻的电流相等
即I1＝I2＝I3；
三个电阻的总电压等于各部分电压之和
即U＝U1＋U2＋U3。
串联电路的特点和性质
0
1
2
3
(1)电流：在串联电路中，各处的电流相等，即I＝I1＝I2＝…＝In。
(2)电压：串联电路的总电压等于各部分电压之和，即U＝U1＋U2＋…Un。
(3)总电阻：串联电路的等效总电阻阻值等于各电阻阻值之和，即R＝R1＋R2＋…＋Rn。
(4)电压分配关系：各电阻两端的电压与其阻值成正比，即＝＝…＝＝I。
(5)功率分配关系：各电阻的功率与其阻值成正比，即＝＝…＝＝I2。
内阻Rg：表头的电阻
满偏电流Ig：指针偏转到最大刻度时，流过表头的电流
满偏电压Ug：表头通过满偏电流时，表头两端的电压Ug＝IgRg
小量程电流表G(表头)的三个参量
表头所能测量的电压值是有限的，为了测量更大的电压，可以采用什么方法？
表头就是一个电阻，可通过串联电阻的方式，将表头改装成大量程的电压表。
(1)表头G改装电压表的原理：
给电流计串联一个较大的电阻，分担较多的电压UR。
(2)电压量程扩大n倍，分压电阻的计算
分压电阻
电压表的改装
→
→
V
→
→
G
U
U
1.串联电路的总电阻阻值与电路中任一电阻阻值有什么关系？n个相同的电阻R串联后总电阻R总是多少？
串联电路的总电阻大于电路中任一电阻；R总＝nR。
改装后的量程越大，则需串联的电阻R越大。
2.某表头的内阻为Rg，满偏电流为Ig。若改装成量程为U的电压表，则需串联多大的电阻R？改装之后电压表的内阻RV为多大？同一表头，改装后电压表的量程越大，需要串联的电阻R怎么变化？
电压量程 U =
=
3.一个表头内阻Rg为27 Ω，满偏电流Ig＝3 mA。表头表盘如图甲，若将该表头与R＝973 Ω的电阻串联改装成电压表，需将图中各刻度做怎样的修改，请在乙图刻度盘中标出。
3
2
1
1.已知R1＝10 Ω，R2＝20 Ω，R1允许通过的最大电流为1.5 A，R2两端允许加的最大电压为10 V。若将它们串联，加在电路两端的最大电压是
A.45 V B.5 V C.25 V D.15 V
√
2.(来自教材)有一个电流计G，内阻Rg＝10 Ω，满偏电流Ig＝3 mA。要把它改装成量程为3 V的电压表，要串联多大的电阻？改装后电压表的内阻是多大？
答案　990 Ω　1 000 Ω
并联电路的分流作用
如图所示，三个电阻构成并联电路，回顾初中所学并联电路的知识，总结三个电阻的电压、电流特点。
三个电阻两端的电压相等，即U1＝U2＝U3
总电流等于各支路电流之和，即I＝I1＋I2＋I3
并联电路的特点和性质
U
R1
R2
R3
1
0
(1)电流：并联电路的总电流等于各支路电流之和，即I＝I1＋I2＋…＋In。
(2)电压：并联电路中各支路的电压相等，即U＝U1＝U2＝…＝Un。
(3)电阻：并联电路的等效总电阻阻值的倒数等于各支路的电阻阻值的倒数之和，即 ＝ 。
(4)电流分配关系：I1R1＝I2R2＝…＝InRn＝U。
(5)功率分配关系：P1R1＝P2R2＝…＝PnRn＝U2。
＝＝…＝
(1)改装原因：电流计的满偏电流Ig很小，不能直接用来测大电流。
(2)改装方法：给电流计并联一个较小的电阻，分担较大的电流IR，如图所示。
电流表的改装
1.n个相同电阻(R1)并联，其总电阻阻值为多少？
2.R1和R2并联后的总电阻阻值与其中任一支路的电阻阻值有什么关系？若R1远大于R2，总电阻R有何规律？
并联后的总电阻阻值为R＝。
R1和R2并联后的总电阻阻值小于其中任一支路的电阻阻值，若R1远大于R2，总电阻R＝ ≈R2。
3.并联电路中，若某一电阻阻值增大，总电阻阻值如何变化？若增加一支路，总电阻阻值如何变化？
并联电路中，若某一电阻阻值增大，则总电阻阻值增大；若增加一支路，则总电阻阻值减小。
4.某电流表表头的内阻为Rg，满偏电流为Ig。改装后的电流表量程为I，则需并联的电阻R为多大？改装后的电流表内阻RA为多大？同一表头改装的电流表量程越大，则需并联的电阻R怎么变化？
同一表头改装的电流表量程越大，需要并联的电阻R越小。
3.(多选)当把电阻R1＝9 Ω与另一电阻R2并联后接入电路中时，测得通过它们的电流之比I1∶I2＝2∶3，那么
A.电阻R2的阻值是12 Ω
B.电阻R2的阻值是6 Ω
C.R1与R2并联的总电阻约为5.1 Ω
D.R1与R2并联的总电阻为3.6 Ω
√
√
4.(2022·福建漳州八中高二期中)如图所示，用内阻为22 Ω，满偏电流为50 mA的表头改装成量程为0.6 A和3 A的双量程电流表，接线柱a为公共接线柱。当使用a、c两个接线柱时，电流表的量程为______(填“0.6 A”或“3 A”)，R1的阻值为_______。
0.6 A
0.4 Ω
串联电路和并联电路
串联电路
并联电路
电压相等
总电流等于各支路电流之和
总电阻倒数等于各支路电阻倒数之和
电流相等
总电压等于各部分电压之和
总电阻等于各部分电阻之和
电表改装
小量程电流表
原理：串联分压
改装后量程＝Ig(Rg+R)
串联电阻R＝－Rg
原理：并联分流
并联电阻R＝
改装后量程＝
Ug＝IgRg
改装为电压表
改装为电流表