(共20张PPT)
第二章
恒定电流
第
四
节
串联电路和并联电路
1、什么是串联电路和并联电路?
串联电路:
并联电路:
依次首尾相连
平行并列连接
问题探究
问题探究
2、阅读教材,串、并联电路的电流、电压、电阻有哪些特点?
3、如何从电荷守恒的观点分析串、并联电路的电流关系?
思考:为什么串联电路电流特点就是电流处处相等?
初中:实验验证
高中:电荷守恒思想
想一想:有了电荷守恒思想,并联电路的
电流规律还难理解吗?
问题探究
4、如何从电势的观点分析串、并联电路的电压关系?
电势最高
电势最低
U01=φ0—φ1
U12=φ1—φ2
U23=φ2—φ3
U01+U12+U23=(φ0—φ1)+(
φ1—φ2)
+
(φ2—φ3)=
φ0—φ3
=
U03
问题探究
串联电路的总电阻等于各部分电路电阻之和
5、如何根据电流电压关系分析电阻关系?
1.串联电路:
讨论:多个电阻串联呢?
课堂学习
2.并联电路:
讨论:多个电阻并联呢?
并联电路的总电阻的倒数等于各支路电阻的倒数之和
课堂学习
课堂学习
一、串并联电路的几个结论
1.关于电阻的几个常用推论
(1)串联电路的总电阻大于其中任一部分电路的电阻。
(2)并联电路的总电阻小于其中任一支路的电阻,且小于其中最小的电阻。
(3)几个相同的电阻R并联,其总电阻为R总=.
课堂学习
(4)
无论串联还是并联,其中任一电阻增大或减小,总电阻也随之增大或减小。两电阻R1、R2串联时R=R1+R2,并联时R=。可见,当R1或R2增大或减小时,R都随之增大或减小。
(5)当一个大电阻和一个小电阻并联时,总电阻接近小电阻。
课堂学习
2.电压、电流的分配关系
(1)串联电路中各个电阻两端电压跟它们的阻值成正比。
==…==I
(2)并联电路中通过各个电阻的电流跟它的阻值成反比。
IR=I1R1=I2R2…=InRn
例1
在一个串联电路中,已知总电压U=30V,定值电阻R1=2Ω,R2=3
Ω。求R1和R2上分得的电压U1
、U2。
答案:U1=12V
U2=18V
串联电路的总电阻是多少?
串联电路的总电流是多少?
由电流如何计算电压?
典例分析
例2
电阻R1的阻值为6
Ω,与电阻R2并联后接入电路中,通过它们的电流之比I1∶I2=2∶3,则R2的阻值和总电阻的阻值分别是( )
A.4
Ω 2.4
Ω
B.4
Ω 3.6
Ω
C.9
Ω 3.6
Ω
D.9
Ω 4.5
Ω
典例分析
并联电路电压相等,电流与电阻乘积相等
并联电路总电阻的倒数等于各支路电阻倒数之和
二、电表的改装
1.小量程电流表G(表头).
(1)主要部分:永久磁铁和可转动的线圈.
(2)工作原理:通电后,线圈在磁场力的作用下带动指针偏转,指针的偏角与通过指针的电流成正比.
(3)表头三个主要参数:
典例分析
问题:小量程电流表工作原理是什么?它有哪些重要参数?
①内阻Rg:小量程电流表G的电阻.
②满偏电流Ig:小量程电流表G指针偏转到最大刻度时的电流.
③满偏电压Ug:小量程电流表G通过满偏电流时,加在它两端的电压.由欧姆定律可知:Ug=IgRg.
2.电流表G改装成电压表.
电流表改装成电压表时需要串联电阻还是并联电阻?它的作用是什么?
串联电阻,它起到分压作用
需要串联一个多大的电阻?
分压电阻的计算
分压电阻
满偏电压
电压表内阻
问题探究
问题探究
3.电流表G改装成大量程电流表
把电流表G改装成大量程电流表,是串联电阻还是并联电阻?它的作用是什么?
并联一个电阻,它起分流作用
需并联多大的电阻?
分流电阻
电流表内阻
例3
如右图所示为一双量程电压表的示意图,已知电流表G的量程为0~100
μA,内阻为600
Ω,则图中串联的分压电阻R1=________Ω,R2=________Ω.
典例分析
电流表满偏时,电流和电压分别为多少?
电流表满偏时,电流表和R1的电压之和是多少?
电流表满偏时,电流表和R1、
R2的电压之和是多少?
答案:4.94×104 1.0×105
课堂练习
1.电阻R1、R2、R3串联在电路中.已知R1=10
Ω、R3=5
Ω,R1两端的电压为6
V,R2两端的电压为12
V,则
( )
A.电路中的电流为0.6
A
B.电阻R2的阻值为20
Ω
C.三只电阻两端的总电压为21
V
D.电阻R3两端的电压为4
V
答案:ABC
课堂练习
2.电阻R1与R2并联在电路中,通过R1与R2的电流之比为1∶2,则当R1与R2串联后接入电路中时,R1与R2两端电压之比U1∶U2为( )
A.1∶2
B.2∶1
C.1∶4
D.4∶1
答案 B
课堂练习
3.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不变答案:AD
课堂练习
4.有一个量程为0.5
A的电流表,与阻值为1
Ω的电阻并联后通入0.6
A的电流,电流表的示数为0.4
A,若将该电流表的量程扩大为5
A,则应________联一个阻值为________
Ω的电阻.
答案:并 0.056(共20张PPT)
第二章
恒定电流
第
四
节
串联电路和并联电路
1.串联电路各处的电流________,并联电路的总电流等于_________________.
2.串联电路两端的总电压等于____________________,并联电路的总电压与各支路电压________.
3.串联电路的总电阻等于_______________________,并联电路总电阻的倒数___________________________.
相等
各支路电流之和
各部分电路电压之和
相等
各部分电路电阻之和
等于各支路电阻的倒数之和
自学教材
课前预习
4.电流表G的电阻Rg叫电流表的________,指针偏转到最大刻度时的电流Ig叫做________,此时加在它两端的电压Ug叫做________.由欧姆定律可知Ug=___=____.
小量程的电流表G要改装成量程较大的电压表时需__________联一个电阻,要改装成量程较大的电流表时需________联一个电阻.
串
并
内阻
满偏电流
满偏电压
IgRg
课前预习
I0
=
I1
=
I2
=
I3
串联电路各处的电流相同
2.并联电路:
并联电路的总电流等于各支路的电流之和
一、电流特点
1.串联电路:
I0
=
I1
+
I2
+
I3+…
课堂学习
U=U1+U2+U3
二、电压特点
串联电路两端的总电压等于各部分电路电压之和
2.并联电路:
1.串联电路:
U=U1=U2=U3
并联电路的总电压与各支路的电压相等
课堂学习
串联电路的总电阻等于各部分电路电阻之和
三、电阻特点
1.串联电路:
讨论:多个电阻串联呢?
课堂学习
2.并联电路:
讨论:多个电阻并联呢?
并联电路的总电阻的倒数等于各支路电阻的倒数之和
课堂学习
一、串联电路和并联电路
电路
内容
串联电路
并联电路
电路图
电流关系
电路各处电流______
I=I1=I2=I3
总电流等于各支路电流之___
I=I1+I2+I3
电压关系
总电压等于各部分电路电压之____
U=U1+U2+U3
总电压_____各支路电压
U=U1=U2=U3
电阻关系
总电阻______各部分电路电阻之和
R=R1+R2+R3
总电阻的倒数______各支路电阻的倒数之和
相等
和
和
等于
等于
等于
课堂学习
你能证明吗?
(3)
n个相同的电阻并联,总电阻为一个电阻的
n分之一。
(1)串联电路的总电阻大于其中任一部分电路的电阻.
(2)并联电路的总电阻小于其中任一支路的电阻,且小于其中最小的电阻.
(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.
课堂学习
例1
电阻R1的阻值为6
Ω,与电阻R2并联后接入电路中,通过它们的电流之比I1∶I2=2∶3,则R2的阻值和总电阻的阻值分别是( )
A.4
Ω 2.4
Ω
B.4
Ω 3.6
Ω
C.9
Ω 3.6
Ω
D.9
Ω 4.5
Ω
典例分析
并联电路电压相等,电流与电阻乘积相等
并联电路总电阻的倒数等于各支路电阻倒数之和
1.电阻R1、R2、R3串联在电路中.已知R1=10
Ω、R3=5
Ω,R1两端的电压为6
V,R2两端的电压为12
V,则( )
A.电路中的电流为0.6
A
B.电阻R2的阻值为20
Ω
C.三只电阻两端的总电压为21
V
D.以上选项均不正确
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变式训练
串联电路电流相等,电压与电阻比值相等
根据欧姆定律计算电流大小
根据欧姆定律计算电阻大小
串联电路总电压等于各电阻电压之和
2.
三个主要参数
①内阻:电流计内阻Rg
②量程:满偏电流
Ig
③满偏电压Ug
3.电路图符号:
四、电流计(表头)
1、作用:测量微小电流和电压
0
1
2
3
mA
课堂学习
五、电流表G改为电压表V
1、电流表改装电压表的原理:
串联一个电阻,分担一部分电压
课堂学习
2、分压电阻的计算
分压电阻
电压表内阻
满偏电压
模拟实验
练习1、有一满偏电流Ig=3mA,内阻Rg=120Ω的电流表G,
要把它改装成为量程为6V的电压表,应
_____
联一个______Ω的分压电阻。
答案:串,1880
课堂练习
满偏电压是多少?
需串联电阻还是并联电阻?
电阻和表头的电压之和是多少?
六、把表头G改为电流表A
1、表头改装电流表的原理:
并联一个电阻,分担一部分电流
2、分流电阻的计算
分流电阻
电流表内阻
课堂学习
模拟实验
练习2、有一满偏电流Ig=3mA,内阻Rg=120Ω的电流表G,
若把它改装成为量程为3A的电流表,应____联一个
______Ω的分流电阻。
答案:并,0.12
课堂练习
满偏电流是多少?
比满偏电流大多少?需并联还是串联?
电阻的电压和表头电压有什么关系?
(1)若要将电流表G改装成一个量程为Ug的n倍的电压表V,需要串联电阻的阻值为
(2)若要将电流表G改装成一个量程为Ig的n倍的电流表A,需要并联的电阻的阻值为
课堂小结
1.有一满偏电流Ig=5mA,内阻Rg=400Ω的电流表G,若把它改装成量程为10V的电压表,应______一个_______Ω的分压电阻,该电压表的内阻为
________Ω;若把它改装成量程为3A的电流表,应______联一个
Ω的分流电阻,该电流表的内阻为________Ω
答案:串
1600
2000
并
0.668
0.667
课堂练习
2.一个电流表的电阻RA为0.18
Ω,最大量程为10A,刻度盘分为100个刻度.现将其最大量程扩大为100A,需________联一个________Ω的电阻,此时刻度盘每个刻度表示________A;新的电流表的内阻为________Ω.
栏目链接
答案:并
0.02
1
0.018
课堂练习