课件39张PPT。2.3 电阻的串联、并联及其应用第二章 直流电路
知识回忆：初中我们是通过什
么途径学习的串联和并联的？
一、认识电路1.什么是电路的串联?把几个导体元件依次首尾相连的方式把几个元件的一端连在一起另一端也连在一起,然后把两端接入电路的方式2.什么是电路的并联?电阻的串联与并联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二、电流特点1.串联电路:I0 = I1 + I2 + I3+…U=U1+U2+U3三、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R1R2R3串联电路的总电阻等于各部分电路电阻之和四、电阻特点1.串联电路:讨论：多个电阻串联呢？1.串联电路: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四、电阻特点串联电路的总电阻等于各部分电路电阻之和1.串联电路:2.并联电路:讨论：②n个相同电阻(R1)串联或并联,其总电阻R=？③不同阻值的电阻串联,总电阻与其中最大电阻有何关系? ④不同阻值的电阻并联,总电阻与其中最小电阻有何关系?⑤并联电路中,某一电阻增大,总电阻如何变?⑥混联电路中,某一电阻增大,总电阻如何变？①R1和R2并联后R=？(若R1远大于R2，R=？)四、电阻特点五、串并联电路特点1.串联电路2.并联电路1.如图，已知R2＝ 100Ω ，R4＝100Ω，UAC＝150V，UBD＝70V，则UAE＝ V挑战自我2.一平行板电容器C,极板是水平放置的,它和三个可变电阻及电源连接成如图所示的电路,今有一质量为m的带电液滴悬浮在两极板之间静止不动,要想使液滴上升可采用的办法是( )A.增大R1
B.增大R2
C.增大R3
D.减小R2 CD2. 三个主要参数①内阻:电流计内阻Rg②量程：满偏电流 Ig③满偏电压Ug3.电路图符号：一、电流计(表头)1、作用：测量微小电流和电压电压表和电流表的改装二、电压表的改装 例1:有一个电流表G，内阻Rg=30Ω，满偏电流Ig=1mA。要把它改装为量程为0～3V的电压表，要串联多大的电阻？改装后的电压表内阻多大？ 根据串联分压的原理，将一个大电阻与表头串联进行分压，使加在表头两端的电压小一些，改装后就可以测量较大的电压。R=2.97X103Ω R内=3.0KΩ方法：在表头串联一个阻值较大的电阻二、电压表的改装例题P51 例2.有一个电流表G，内阻Rg=30Ω，满偏电流Ig=1mA。要把把它改装为量程为0～0.6A的电流表，要并联多大的电阻？改装后的电流表内阻多大？三、电流表的改装R≈0.050Ω R内≈0.050Ω 根据并联分流的原理，将一个小电阻与表头并联进行分流，使加在表头两端的电流小一些，改装后就可以测量较大的电流。方法：在表头上并联一个阻值较小的电阻三、电流表的改装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小 结四、电压表和电流表的校正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串并160020000.6680.667挑战自我2.一量程为100μA的电流表,内阻为100Ω,表盘刻度均匀,现串联一个9900 Ω的电阻将它改装成电压表,则该电压表的量程是 V,用它来测量电压时,表盘指针位置如图所示,此时电压表的读数大小为 V10.801Ｖ0.5Ｖ挑战自我限流电路和分压电路一、限流式 2.限流式电路的特点:（1）电压不能从零开始调节,调节范围较小，但电路结构较为简单；
（2）通过改变电阻的阻值，以达到改变电路的电流，但电流的改变是有一定范围的【限流】。（电能损耗较小，其优点是节省能量.）
（3）一般在两种控制电路都可以选择的时候，优先考虑限流电路。1.图中变阻器起限流作用，求待测电阻RD的电压可调范围？2.分压式电路的特点:（1）电压可以从零开始调节到电源电动势,调节范围较大. 但电路结构较为复杂.
（2）电能损耗较大.二、分压式 1.图中变阻器起分压作用，求待测电阻RD的电压可调范围？限流式 分压式 可调范围变阻器电能损耗三、限流和分压电路的选取 较大阻值较小阻值较小较大（说明： R — 滑动变阻器 Rx — 待测电阻）下列三种情况，一定要使用分压电路：
①要求测量数值从零开始变化或在坐标图中画出图线。
②滑动变阻器的总值比待测电阻的阻值小得多。
③电流表和电压表的量程比电路中的电压和电流小。伏安法测电阻的两种电路一、伏安法 1.用电压表测出电阻两端的电压U，用电流表测出通过电阻的电流I，根据电阻的定义就可以得出电阻的阻值R. 2.伏安法测电阻的两种电路: (1)电流表接在电压表两接线柱外侧，通常叫“外接法”
(2)电流表接在电压表两接线柱内侧，通常叫“内接法” 3.伏安法测电阻的误差分析 (1)电流表外接法 电压表示数电流表示数测量值偏小，适于测量小阻值电阻 < 因为电流表、电压表分别有分压、分流作用,因此两种方法测量电阻都有误差.说明：误差来源于电压表的分流，分流越小，误差
越小．所以该电路适合测量小电阻，即(2)电流表内接法 电压表示数电流表示数测量值偏大,适于测量大阻值电阻>说明：误差来源于电流表的分压，分压越少，误差
越小．所以该电路适合测量大电阻，即限流电路和分压电路二、电阻的测量 外接法 内接法 误差来源 测量结果 测量条件 伏特表的分流 电流表的分压 R测＜R真 R测＞R真 R>>RA R< 当 时，采用内接法1.伏安法测电阻电路选择 含义:
a.大电阻用内接法，小电阻用外接法;
b.内接法测量值偏大，外接法测量值偏小。秘密口诀：大内小外 即内接法适合测大电阻结果偏大，外接法适合测小电阻测量结果偏小）.（2）比阻法：若已知待测电阻的大约值，电流表的内阻和电压表的内阻，则（3）实验试探法：若伏特表示数变化比例大，即 宜外接若安培表示数变化比例大，即 宜内接 如果不知道Rx，RV，RA的阻值，可用试触法，即通过不同的电表连接方式的电路，看电压表电流变化情况。
如果电流表变化明显，说明电压表内阻对电路影响大，应选用电流表内接法；同理，若电压表变化明显选用电流表外接法（简记为电流表变化明显→内接法；电压表变化明显→外接法）。 变化明显程度 → 增长率：
例1.如图所示电流表和电压表的读数分别为10V和0.1A,电压表内阻为500Ω,那么待测电阻R的测量值比真实值 ,测量值为 ,真实值为 .小100Ω125Ω精讲细练解： 计算得
根据电路特点 计算得 例2.用伏安法测量某电阻Rx的阻值,现有实验器材如下:
A.待测电阻Rx：范围在5—8Ω，额定功率1W
B.电流表A1：量程0—0.6A（内阻0.2Ω）
C.电流表A2：量程0—3A（内阻0.05Ω）
D.电压表V1：量程0—3V（内阻3KΩ）
E.电流表V2：量程0—15V（内阻15Ω）
F.滑动变阻器R：0—100Ω
G.蓄电池：电动势12V
H.导线，电键.
为了较准确的测量，并保证器材安全，电流表应选 ，电压表应选 ，并画出电路图。先确定测量电路由R=100Ω＞10Rx知，应选择限流式电路再确定控制电路其电路图如图所示：解：A.0~10V B.0~20V
C.10~20V D.20~30V例3.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( )CA.两只电表的指针偏转角相同
B.两只电表的指针都不偏转
C.电流表指针的偏转角小于电压表指针的偏转角
D.电流表指针的偏转角大于电压表指针的偏转角例4.用两只完全相同的电流表,分别改装成一只量程更大的电流表和一只电压表,将它们串联起来接入电路中,如图所示,此时( )C例5.如图所示为用伏安法测电阻的部分电路图，因为不知道待测电阻RX的大概值，所以不能确定线路的接法。为了减小误差，可在电路接好后将电压表的一个接线端K分别与M、N接触，观察电压表和电流表的计数哪一个有明显的变化。下列关于观察到的现象及应选用的接法的叙述中，正确的是：
（ ）
A、若电流表读数有明显的
变化，则K应接在M点
B、若电流表读数有明显的
变化，则K应接在N点
C、若电压表读数有明显的
变化，则K应接在M点
D、若电压表读数有明显的
变化，则K应接在N点
BC测电阻的方法2.安安法3.伏伏法4.替代法5.半偏法1.伏安法6.其他方法（请同学们自己创新设计）课件23张PPT。半偏法测电阻
第二章 直流电路2.3 电阻的串联、并联及其应用结论：当I1=I2=I/2时，Rg=R2I= Ig调节R1调节R2保持R1不变一、半偏法测量电流表的内阻 （半偏电流法） 1.测量原理：2.实验步骤：探究： 这种半偏法测电阻的实验设计，是否存在实验误差？你认为测量值和真实值相比，偏大还是偏小？能说明实验误差产生的原因吗？（定性分析）总电流增大 I1为原来电流的一半（半偏）I2大于原来电流的一半结论：R测结论：RV=R3调节R4保持R4不变调节R3二、半偏法测量电压表电阻 （半偏电压法）UU1串联R3后,总电阻增大U>UgU1=Ug/2U2>Ug/2结论： R测＞R真误差分析：U2小电阻大电阻阻值>>待测电阻阻值<<待测电阻R测（1）电流表A1的内阻Rg=_________ Ω . （2）为了保证两电流表的安全使用，限流电阻R3 的阻值应选A.100Ω；B.150Ω；C.10KΩ；D.15KΩ。（ ） （3）可变电阻器R2 应选： A.2KΩ； B.5KΩ； C.200Ω；D.500Ω。（ ）⑴替代法测电阻——⑵ 当R2=0时,要保证两个电流表都不超过量程R3=E/Imin =3 / 0.2mA = 15kΩ 选D⑶R2+R3=E/I =3 / 0.15mA = 20 kΩ
R2=5 kΩ 选BRg=92.8 Ω例2.某同学用以下器材测量电阻：①安培计 ②电阻箱③单刀双掷电键（这种电键在掷刀a 倒向b 时ab接通，倒向c 时ac 接通）④待测电阻 ⑤电源 ⑥限流电阻，如图所示，实验方法是利用单刀双掷电键分别将电阻箱和待测电阻接入电路，用电阻箱替代待测电阻的方法来测定待测电阻的阻值。
（1）在图中完成电路的连接（其中有二条导线已连接好）
（2）本实验中电键应先接通的是含有 ，（填待测电阻或电阻箱）的电路。用电键变换电路，调节电阻箱时，应使两次测量的_____大小相同，这时待测电阻的值可以从 _____ 上读出。(2).待测电阻电流电阻箱 例3. 从下列实验器材中选出适当的器材，设计测量电路来测量两个电流表的内阻，
要求方法简捷，有尽可能高的测量精度。
（A）待测电流表A1，量程50mA，内电阻约几十Ω
（B）待测电流表A2，量程30mA，内电阻约几十Ω
（C）电压表V，量程15V，内阻rv=15kΩ
（D）电阻箱R1，阻值范围0—9999.99Ω
（E）电阻箱R2，阻值范围0—99.9Ω
（F）滑动变阻器R3，阻值0—150Ω，额定电流1.5A
（G）滑动变阻器R4，阻值0—20Ω，额定电流2A
（H）电阻R0，阻值是40Ω，功率是0.5W（作保护电阻用）
（I）电池组，电动势为12V，内电阻约0.5Ω
此外还有单刀开关若干和导线若干，供需要选用。
（1）请设计一个测量电路，画出电路图。
（2）选出必要的器材，用器材前的字母表示，有 。
（3）说明实验需要测量的物理量，并列出计算两个电流表内电阻的计算式。ABEGHI 解：电路图如图所示。 注：电路图基本正确但电路不规范，如缺开关、电阻箱符号错等要扣部分分；注：用其它方法测量正确的同样给分（2）ABEGHI 注：缺A/B可不扣分（3）开关K2闭合时，测得电流表的示数I1和I2；断开K2，调整电阻箱的阻值为R 时，测得电流表的示数 I1′ I2 ′ 例4. 用以下仪器，尽可能精确地测量待测电阻Rx的阻值：
A．电动势约2V左右、内阻r ＜1Ω 的电源一个；
B．内阻RV=30KΩ、刻度如右图的电压表一个；
C．电阻在10KΩ~20KΩ范围内的待测电阻Rx一个；
D．开关一个；
E．导线若干条。
（1）电压表的满偏电流Ig= 。
（2）在下面虚线框内画出必要的测量待测电阻Rx阻值的实验电路图。
（3）实验中要直接测量的物理量有（注明每个物理量的意义和符号）：
? 。
（4）待测电阻Rx的表达式为：Rx= 。
（5）Rx的阻值10—20Ω范围内时，仍使用这组仪器，能够用这种方法测量吗？说明理由。解:（1） Ig=U/RV=3V/ 30KΩ =1.0×10－4A（2）如图甲、 乙（3） 甲图中的电压表的电压U1、
乙图中的电压表的电压U2（4）（5）不能，因为，两图电压表的读数几乎相同例5. 为了测量两个电压表VA、VB的内电阻，可以提供的仪器有：（1）在设计电路时，能否选用电流表A，请简要说明理由:
。
（2）选用的器材有 。
（3）为了测量两个电压表内电阻，请设计一个测量电路，画出电路图。
（4）说明实验原理和需要测量的物理量，并列出计算两个电压表内电阻的计算 D F H I不能选用，电流表量程太大，测量不准确 解:（1）电流表A不能选用，电流表量程太大，测量不准确（2）电阻箱R1，变阻器R3，电池组和开关2个，导线若干。（3）电路图如下图。（4）电压表VA和VB串联，其读数之比等于内电阻之比，即合下K2调节电阻箱为R1, 两表读数分别为UA′ UB ′ K2断开两表读数分别为UA UB UB / UA = RB / RA (1)UB ′ / UA ′ = RB R1 / RA(RB+R1) (2)解(1) (2)得上述操作步骤中，必要的操作步骤按合理顺序排列应为 。若在步骤 Ｄ中，读出R0的值为2400 Ω ，则电压表的内阻RV = Ω 。用这种方法测出的内阻RV与其真实值相比偏 。 E. 调节滑动变阻器的阻值，使电压表的示数为3.0 V 例6.为了测量一个量程为3.0 V的电压表的内阻，可以采用图示的电路，在测量时，可供选择的步骤如下： A.闭合开关S B.将电阻箱R0的阻值调到最大F.断开开关SC.将电阻箱R0的阻值调到零H.将滑动变阻器的滑动触头调到a端G.将滑动变阻器的滑动触头调到b端 D.调节电阻箱R0的阻值，
使电压表示数为 1.5 V，读出此时电阻箱R0的阻值，ＨＡＣＥＤＦ2400大伏安法测电压表电阻电压表是一个能够显示自身电压的特殊电阻，因此，可以用一个安培表测量其电阻。 例7. 使用伏安法测电阻，不论是采用安培表内接还是外接，仍然存在误差。现在有人设计了如图的实验电路来测定电阻，其中的R是一个电阻箱，根据电路图。
1）请你写出实验需要测量的物理量，并写出求Rx 的方程式或表达式。?????? ?（2）能否利用上述电路图测出A表或V表的内阻。答①A表内阻 ②V表内阻 。（选填“能”或“不能”）
（3）若上图不能测出电表的内阻，请设法选择图中的电阻箱和待测的电表测出此电表的内阻。
①设计一个电路图画在方框内；
?②在电源内阻忽略不计的情况下说出你要读出的物理量是
。
③用这些物理量表示待测电表内阻的计算式是 。
解:方法一
调整电阻箱，使其阻值为R1，记录此时电压、电流的值U1、I1；改变电阻箱的电阻值为R2时，记录此时电压和电流的值U2、I2 消去式中的RA，可得：（其它表达式也可）方法二：
使电阻箱阻值为R1，对应有一电流和电压值，改变电阻箱阻值，同时改变滑动变阻器，保持电压表读数不变,使电流表读数为原来的2倍,记下此时电阻箱的阻值R2，则有：（2）答：能（3分） 不能（3分） 当电阻箱电阻为R1时，记下相应的伏特表读数U1；改变电阻箱电阻为R2时，记下对应的伏特表读数U2
则有：（3）电路图如图示，课件16张PPT。电压表和电流表的读数方法第二章 直流电路2.3 电阻的串联、并联及其应用一、电压表和电流表的读数测量仪器的读数规则：
测量误差出现在哪一位，读数就相应读到哪一位。
在中学阶段一般根据测量仪器的最小分度来确定读数误差出现的位置，对于常用的仪器可按下述方法读数：1.电流表读数规则:
0—3A: 每格0.1安,向后估读一位,1/10估读,读到
百分位.
0—0.6A：每格0.02安,在百分位半格估读,读到
百分位。2.电压表读数规则：
0—3V： 每格0.1V，向后估读一位,1/10估读,读到
百分位.
0—15V: 每格0.5V,在十分位估读,1/5估读,读到
十分位.3.读数方法：读数时应使视线垂直于刻度表面，并要估读. 具体估读方法如下： (1) 量程为3 V和3 A的电压表和电流表，其最小分度为0.1 V和0.1 A, 读数要估读到最小分度的十分之一. (2) 量程为0.6 A的电流表，其最小分度为0.02 A, 读数要估读到最小分度的，即不足半格的略去，超过半格的要按半格读出，因此最后读数如果以安培为单位，小数点后面有两位，尾数可能为0、1、2、3… (3) 量程为15 V的电压表，其最小分度为0.5 V, 读数要估读到最小分度的，因此最后读数如果以伏特为单位，小数点后面只有一位，尾数为0、1、2、3、4… 例1.量程为3A的电流表，最小分格为0.1A，指针偏转不够一个分格的部分用1/10格估读法，读数比最小刻度多一位小数。电流表读数为 .0.74A 例2.量程为3V的电压表，最小分格为0.1V，指针偏转不够一个分格的部分用1/10格估读法，读数比最小刻度多一位小数。电压表读数为 .2.38V 例3.量程为0.6A的电流表，最小分格为0.02A，指针偏转不够一个分格的部分用半格（1/2）估读法（不足半小格的舍去，超过半小格的按半小格估读），读数和最小刻度的小数位数相同。电流表读数为 .0.15A1.量程为0.6A的电流表00.20.4A0.6电流表读数为0.27A挑战自我 例4.量程为15V的电压表，最小分格为0.5V，指针偏转不够一个分格的部分用1/5格估读法（估读五分之几小格)，读数和最小刻度小数位数相同。电压表读数为
.11.7V2.量程为15V的电压表电压表读数为11.8V挑战自我
0～3A挡的最小分度是____
0～15V挡的最小分度是____
0～15V挡读数为 ，9.5V
0～3A挡读数为 ．0.18A0.90A学生用的电压表学生用的电流表0～3V挡的最小分度是____ 0.1V0.5V0～0.6A挡的最小分度是___0.02A0.1A电压表0～3V挡读数为____1.90V电流表0～0.6A挡读数为___读数：2.40V读一读读数：0.14A读一读读数：0.37A读一读读数：10.5V读一读读数：9.5V读一读
