高中物理选修3-1第二章稳恒电流-4.串联电路和并联电路(课件)

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名称 高中物理选修3-1第二章稳恒电流-4.串联电路和并联电路(课件)
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版本资源 人教版(新课程标准)
科目 物理
更新时间 2018-08-23 14:29:04

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(共50张PPT)
吕 叔 湘 中 学
庞 留 根
串联电路和并联电路
串联电路和并联电路
教学目标
一、串联电路和并联电路的电流
二、串联电路和并联电路的电压
三、串联电路和并联电路的电阻 思考 与讨论
四、电压表和电流表
电流表改装成电压表 电流表改装成安培表
P52问题与练习4 P52问题与练习5
五、伏安法测电阻的两种接法
1、外接法 2、内接法 3、选择方法
六、滑动变阻器的两种接法
参考题1 2 3
A组能力训练题 1 2 3 4 5
6 7 8 9 10
B组能力训练题 1 2 3 4 5
6 7 8 9.(2015年理综北京卷19)
教学目标
1、了解串联和并联电路的连接方式,掌握串并联电路的电流和电压特点。
2、掌握电组的串并联的计算。
3、知道常用的电压表和电流表都是由小量程的电流表G(表头)改装而成的。
4、了解电流表(表头)的原理,知道什么是满偏电流和满偏电压。
5、理解表头改装成常用电压表和电流表的原理,会求分压电阻和分流电阻的阻值。
教学重点
熟练掌握串并联电路的特点;电阻的串并联的计算.
教学难点
表头G改装成大量程电压表V和电流表A的原理,并会计算分压电阻和分流电阻。
一、串联电路和并联电路的电流
图2.4-2 并联电路
3
0
1
2
图2.4-1 串联电路
3
0
2
1
(1)在恒定电流的电路中各处电荷的分布是稳定的,因此,在相等时间内,通过串联电路各部分的电荷量必须相等,故有
(2)在并联电路中,要保持电路各处电荷量分布稳定不变,相同时间内流过干路0点的电荷量必须等于各支路1、2、3各点的电荷量之和。
因此,并联电路的总电流等于
各支路电流之和。
串联电路各处的电流相等。


二、串联电路和并联电路的电压
(1)串联电路两端的总电压等于各部分电路电压之和。
U01+U12+U23=U03
(2)并联电路的总电压与各支路电压相等。
用U1、U2、U3代表图2.4-2中三个电阻两端的电压
即有 U1=U2=U3=U
在图2.4-1中,用 、 、 、 分别表示电路中1、2、3各点的电势,用 、 、 、 分别表示0与1、1与2、2与3、0与3的电势差,可得:
图2.4-1 串联电路
3
0
2
1
图2.4-2 并联电路
3
0
1
2
三、串联电路和并联电路的电阻
(1)串联电路的总电阻等于各部分电路电阻之和
对于多个电阻的串联
两个电阻R1、R2电阻串联后作为一个整体,它相当于一个电阻(图2.4-3),
U
I
U1
U2
R1
R2
图2.4-3
U=U1+U2 , I=I1=I2
可得
由串联电路的电压和电流关系:
1、串联电路的电阻
(2)并联电路的总电阻的倒数等于各支路电阻的倒数之和.
对于多个电阻的并联
I
图2.4-4
I1
I2
U
R1
R2
两个电阻R1、R2电阻并联后作为一个整体,它相当于一个电阻(图2.4-4),
由并联电路的电压和电流关系:
U=U1=U2 ,I=I1+I2
可得
2、并联电路的电阻
思考与讨论:
(2)若干不同的电阻并联,总电阻与其中最小的电阻的大小关系如何?
(1)n个相同的电阻R并联,总电阻等于多少?
答:R/n
并联总电阻小于其中最小的电阻。
答:
四、电压表和电流表
1、电流表的三个重要参数
(1)满偏电流Ig
表头的线圈准许通过的最大电流很小,一般不超过几十微安到几毫安.
满偏电流Ig:表头指针偏转到最大刻度时的电流.
(2)表头的内阻Rg
表头的线圈电阻一般为几欧到几百欧,
内阻Rg:表头线圈的电阻叫做表头的内阻。
(3)满偏电压Ug
表头通过满偏电流时,加在它两端的电压,这个电压值叫满偏电压,用Ug表示。
三个重要参数的关系 Ug=IgRg
2、 电流表改装成电压表
表头G的满偏电压Ug和满偏电流Ig一般都比较小,测量较大的电压和较大的电流时,需要把小量程的表头G加以改装。
将电流表串联一个大电阻可以把它改装成电压表.
有一个电流表G,内阻Rg=30Ω,满偏电流Ig=1mA,要把它改装成量程为0~3V的电压表,要串联多大的电阻?改装后的电压表的内阻多大?
课本P51例1.
电压表V由表头G和电阻R串联组成,如图2.4-6的虚线框所示。电压表的量程是0~3V,是指电压表V两端的电压为3V时,表头的指针指在最大刻度,即通过电流表G的电流等于Ig。
解:
U
G
Rg
R
Ig
图2.4-6
V
U
Ug
UR
此时表头G两端得到的满偏电压
电阻R分担的电压为
由欧姆定律可以求出分压电阻
电流表V的内阻RV等于Rg和R串联时的总电阻,即
也可选择整个电压表为研究对象,由欧姆定律求得
3、 电流表改装成大量程的安培表
将电流表并联一个小电阻可以把它改装成大量程的安培表。
有一个电流表G,内阻Rg=30Ω,满偏电流Ig=1mA,要把它改装成量程为0~0.6A的电流表,要并联多大的电阻?改装后的电流表的内阻多大?
课本P51例2、
电流表A由表头G和电阻R并联组成,如图2.4-7的虚线框所示。电流表的量程是0~0.6A, 是指通过电流表A的电流为0.6 A时, 表头的指针指在最大刻度,即通过电流表G的电流等于Ig
解:
此时通过电阻R的电流
由欧姆定律可以求出分流电阻
电流表A的内阻RA等于Rg和R并联值
可以解出RA,然后代入数据得
G
I
Ig
R
IR
图2.4-7
U
I
A
U
Rg

图2.4-12所示是有两种量程的电流表, 当使用a、b两个端点时, 量程为0~10V,当使用a、c两个端点时,量程为0~100V. 已知电流表的内阻R g为500 Ω,满偏电流为Ig为1 mA,求电阻R1、R2的值。
P52问题与练习4、
图 2.4-12
10V
100V
R2
R1
Rg
a
b
c
当使用a、b两个端点时,量程为 U1=10V,当使用a、c两个端点时,量程为U2=100 V.
由串联电路的电压分配关系可知:
解:
P52问题与练习5、
图2.4-13所示是有两种量程的电流表,当使用a、b两个端点时,量程为1A,当使用a、c两个端点时,量程为0.1A.已知电流表的内阻R g为200 Ω,满偏电流为Ig为2 mA,求电阻R1、R2的值。
图 2.4-13
R2
R1
1A
0.1A
Rg
a
b
c
当使用a、c两个端点时,量程为I1=0.1A,电阻R1和R2串联,再与表头内阻Rg并联。由并联电路中的电流分配关系可得:
解:
代入Ig、I1、Rg的数值,可得
R1+R2=4.08 Ω ①
当使用a、b两个端点时,量程为I2=1A.
代入Ig、I2、Rg的数值,可得
R2+200 =449 R1 ②
由①②解得
R1=0.41 Ω, R2=3.67Ω
图 2.4-13
R2
R1
1A
0.1A
Rg
a
b
c
R1+R2=4.08 Ω ①
由并联电路的特点可知:
G与R2串联后相当于它的表头,电阻R1与表头支路的电阻Rg+R2并联。
五、伏安法测电阻的两种接法
伏安法测电阻的原理是部分电路欧姆定律
测量电路可有电流表外接或内接两种接法,如图1甲、乙,两种接法都有误差。
A
Rx
V

A
V
Rx

图1
1、外接法:
如图1甲所示电流表接在电压表两接线柱外侧,通常叫“外接法” 。
UV=UR
图1甲中

测量值偏小,适于测量小阻值电阻。
A
Rx
V
图1甲
IA=IR+IV
电流表示数
电压表示数
2、内接法:
A
V
Rx
图1乙
如图1乙电流表接在电压表两接线柱内侧,通常叫“内接法”
UV=UR+RA﹥UR
IA=IR
图1乙中

测量值偏大,适于测量大阻值电阻。
电压表示数
电流表示数
3、选择方法:
为减小测量误差,可先将待测电阻的粗测值与电压表、电流表内阻进行比较,
若Rx<若Rx>>RA时( ),宜采用电流表内接法(乙图)。
记忆方法:大“内”小“外”(大内武林高手)
A
Rx
V

A
V
Rx

外接法
六、滑动变阻器的两种接法
1、限流电路接法
如图2甲所示,为限流式电路,变阻器起限流作用,待测电阻Rx的电压可调范围为
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)电能损耗较小。
图2甲 限流电路
Rx
R
E
2、分压式电路接法:
图2乙分压电路
R
E
Rx
如图2乙所示,为分压电路,图中变阻器起分压作用,待测电阻Rx的电压可调范围为0~E.
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。
3、选择依据:
若实验要求电压从零开始变化,
应选择分压式电路,
如无此要求,若R﹥5Rx,应选择限流式电路,
若R﹤5Rx,应选择分压式电路。
参考题1、
如图示的电路中,三个电阻的阻值相等,电流表A1、A2和A3的内阻均可以忽略,它们的读数分别为I1、I2 、I3, 则I1 : I2 : I3= : : .
理想的电流表可视为导线,如图甲,
进一步画出等效电路如图乙丙
容易看出各电阻中的电流相等,
I1 : I2 : I3 =3 : 2 : 2
解:
R1
R2
R3
A
A
B
B
图甲
A1
A3
A1
A2
R1
R2
R3
图乙
R1
R3
R2
图丙
A
B
R1
R2
R3
A3
A1
A2
参考题2、
如图所示,有一个表头G,满偏电流为Ig=1 mA,内阻Rg= 100 Ω,用它改装为有5 V和50 V两种量程的电压表,求R1、R2的阻值各为多大?
5V
50V
R2
R1
Rg
公共
G
当公共端与5 V端接入
被测电路时,量程为U1=5 V,
当公共端与50 V端接入被测电
路时,量程为U2=50 V.
由串联电路的电压分配关系可知:
解析:
参考题3、
如图所示,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?
R1
R2
10A
1A
Rg
公共
当公共端与1A端接入电路时,量程为I1=1A,当公共端与10A端接入电路时,量程为I2=10A.
当公共端与1 A端接入被测电路时,电阻R1和R2串联,再与表头内阻Rg并联。
由并联电路中的电流分配关系可得:
代入Ig、I、Rg的数值得
R1+R2=200 Ω ①
解:
当公共端与10 A端接入被测电路时,电阻R1与表头支路的电阻Rg+R2并联。
Ig(Rg+R2)=(I2-Ig)R1
由并联电路的特点可知:
代入Ig、I2、Rg的数值,可得
R2+200 Ω=19 R1 ②
由①②解得
R1=20 Ω, R2=180 Ω
R1
R2
10A
1A
Rg
公共
R1+R2=200 Ω ①
A组能力训练题1
某同学用伏安法测电灯泡的电阻时,误将电流表和电压表接成如图所示的电路,接通电源后,可能出现的情况是( )
A.电流表烧坏     
B.电压表烧坏
C.小灯泡烧坏     
D.小灯泡不亮
D
A
V
电压表内阻极大,接通电源后,电流几乎为0,所以小灯泡不亮,选项D正确。
解:
A组能力训练题2
2.在图中, A、B两图分别为测灯泡电阻 R的
电路图,下述说法正确的是 ( )
A.A图的接法叫电流表外接法,
B图的接法叫电流表的内接法
B.A图中R测 <R真,B中R测>R真
C.A图中误差由电压表分流引起,为了减小误差,应使R<D.B图中误差由电流表分压引起,为了减小误差,应使R>>RA,故此法测较小电阻好
图A
A
V
图B
A
V
ABC
A组能力训练题3
3.如图所示,是将滑动变阻器作分压器用的电路,A、B为分压器的输出端,R是负载电阻, 电源电压为U保持恒定,滑动片P位于变阻器的中央,下列判断正确的是 ( )
A.空载(不接R)时,输出电压为U/2
B.接上负载 R时,输出电压<U/2
C.负载电阻R的阻值越大,输出电压越低
D.接上负载R后,要使输出
电压为U/2,滑动片P须向上
移动至某一位置。
ABD
P
U
R
A
B
A组能力训练题4
4.图中R1=4Ω,R2=9Ω,R3=18Ω。通电后经R1、R2和R3的电流之比I1:I2:I3= ,
R1、R2和R3两端的电压之比U1:U2:U3= .
R3
R1
R2
2:3:3
3:2:1
A组能力训练题5
5、一电流表G,允许通过的最大电流(满偏电流)为Ig=50μA,表头电阻Rg=1kΩ,若改装成量程为Im=1mA的电流表,应并联的电阻阻值为 Ω。若将改装后的电流表再改装成
量程为Um=10V的电压表,应再串联一个阻值为 Ω的电阻。
52.6
199k
n1=Im/Ig=1mA /50μA =20,
解:
Ug= IgRg =0.05V,
n2=Um/ Ug=10V/0.05V=200
A组能力训练题6
6、 图中U=10V,R1=4Ω, R2=6Ω, C=30μF.
(1)闭合开关S,求稳定后通过R1的电流及此时电容器所带电荷量。
(2)然后将开关S断开,求这以后流过R1的总电荷量.
U
R1
R2
C
S
(1)闭合开关S,电容器开路,
解:
电容器两端的电压U2= IR2=6 V,
Q=CU2 =1.8×10-4C
(2)将开关S断开,电容器重新充电至10 V,
Q=C(U- U2)=1.2×10-4C
流过R1的总电荷量
所带电荷量
A组能力训练题7
7.关于电压表,下列说法正确的是( )
A.它是利用串联电路中电阻分压的原理,将电流表串联分压电阻改装成的
B.如果要将量程扩大n倍,则所串联的分压电阻应是电流表内阻的n倍
C.用同一表头做成的电压表,电压表的量程越大,其内阻越大
D.当用电压表测某电路两端电压时,测量值总是大于真实值
AC
A组能力训练题8
8. 关于电流表,下列说法正确的是 ( )
A.它是利用并联电路中电阻分流的原理,将电流表并联分流电阻改装成的
B.如果要将量程扩大n倍,则并联的分流电阻应是电流表内阻的1/n倍
C.电流表的内阻越小,测量值越接近真实值
D.当电流表测某电路的电流,测量值总是大于真实值
AC
A组能力训练题9
9.两个完全相同的电流表G,分别改装成0~0.6A和0~3A的电流表。则下列说法中正确的是( )
A.两个电流表串联接入电路后,它们的读数之比是1:1
B.两个电流表串联接入电路后,它们的指针偏转的角度是5:1
C.两个电流表并联接入电路后,它们的读数之比是1:5
D.两个电流表并联接入电路后,它们的指针偏转的角度是1:1
AD
A组能力训练题10
10. 两个完全相同的电流表G,分别改装成0~3V和0~15V的电压表。则下列说法中正确的是
( )
A.两个电压表串联接入电路后,它们的读数之比是1:1
B.两个电压表串联接入电路后,它们的指针偏转的角度是1:5
C.两个电压表并联接入电路后,它们的读数之比是1:1
D.两个电压表并联接入电路后,它们的指针偏转的角度是1:5
C
B组能力训练题1
1. 如图所示电路,电压保持不变,当开关S断开时,电流表A的示数为 0.6A,当开关S闭合时,电流表的示数为 0.9A,则两电阻阻值之比R1:R2为( )
A.1:2
B.2:1
C.2:3
D.3:2
A
U
R1
R2
S
A
B组能力训练题2
小于4V
等于4V
大于4V小于8V
等于或大于8V
2.两个定值电阻R1、R2串联后接在输出电压U稳定于12V的直流电源上,有人把一个内阻不是远大于R1、R2的电压表接在R1两端,如图。电压表的示数为8V,如果他把此电压表改接在R2两端,则电压表的示数将( )
R2
U
V
R1
A
B组能力训练题3
3. 如图所示的电路中, 电阻R1=10Ω, R2=20Ω, R3=8Ω,电容器电容 C=2μF,恒压 U=12V,要使电容器带有4×10-6C的电荷量,变阻器R的阻值应调为( )
A.8Ω
B.16Ω
C.20Ω
D.40Ω
U
R3
R
R2
R1
AD
解见下页
电阻R1两端的电压为4V,
电阻R2两端的电压为8V,
电容器带有Q=4×10-6C的电荷量,则电容器两端的电压为
若电容器上板电势比下板高2V,则上板电势为10 V,
若电容器上板电势比下板低2V,则上板电势为6 V,
设R2右侧电势为0,则R1左侧电势为12V,
解:
U
R3
R
R2
R1
由分压关系得,
U=Q/C=2V
R =5 R3=40Ω,D正确;
R = R3=8Ω,A正确。
B组能力训练题4
4. 仪器中常用两个阻值不同的可变电阻来调节电路中的电流,一个作粗调,一个作细调,这两个变阻器可按图中甲、乙两种方式接入电路.已知R1阻值较大,R2阻值较小,则( )
A. 甲图中R1作粗调用
B. 甲图中R1作细调用
C. 乙图中R2作粗调用
D. 乙图中R2作细调用
(甲)
(乙)
负载
R1
R2
R1
R2
负载
AC 
B组能力训练题5
5.如图所示,P为一块均匀的半圆形合金片将它按图甲的方式接在A、B之间时,测得它的电阻为R,若将它按图乙的方式接在A、B之间时。这时的电阻应是 ( )
A. R B. 2R
C. 3R D. 4R
A
B
B


A
D
图乙的方式可以看成两个1/4圆片串联,
解:
图甲的方式可以看成两个1/4圆片并联,
所以 R乙=4R
6. 如图所示,电压表V1和V2的内阻分别为3000Ω和1500Ω,R1=R2=500Ω,如果电压U保持不变,S接通时,比较电压表的读数U1和U2的大小(  )
A.U1>U2 
B.U1=U2 
C.U1D.不能确定
B组能力训练题6
解:
V1和R1并联的的电阻比V2和R2并联的的电阻大,所以U1>U2。
A
R1
V1
V2
U1
R2
B组能力训练题7
7. 用电流表G改装成的量程较大的电流表如图示,在用标准电流表校验时,改装后的电流表读数总比标准电流表的读数略小( )
A. 在R上串联一个大电阻
B. 在R上串联一个小电阻
C. 在R上并联一个小电阻
D. 在R上并联一个大电阻
R
G
B
改装后的电流表读数总比标准电流表的读数略小,说明改装后的电流表的量程偏大,分流电阻的阻值偏小,应适当加大分流电阻,B正确。
解:
B组能力训练题8
一个T型电路如图所示,电路中的电阻R1=10 Ω,R2=120 Ω,R3=40 Ω.另有一测试电源,电动势为100 V,内阻忽略不计。则 ( )
A.当cd端短路时,ab之间的等效电阻是40 Ω
B.当ab端短路时,cd之间的等效电阻是40 Ω
C.当ab两端接通测试电源时,
cd两端的电压为80 V
D.当cd两端接通测试电源时,
ab两端的电压为80 V
a
b
c
d
R1
R2
R3
A C
解见下页
【解析】本题考查电路的串并联知识。
a
b
c
d
R1
R2
R3
10 Ω
120 Ω
40 Ω
当cd端短路时,R2与R3并联电阻为30Ω后与R1串联,ab间等效电阻为40Ω,A对;
若ab端短路时,R1与R3并联电阻为8Ω后与R3串联,cd间等效电阻为128Ω,B错;
当ab两端接通测试电源时,电阻R2未接入电路,
cd两端的电压即为R3的电压
Ucd = 40/50×100V=80V,C对;
当cd两端接通测试电源时,电阻R1未接入电路,ab两端电压即为R3的电压
Uab= 40/160×100V=25V, D错
B组能力训练题9.(2015年理综北京卷19)
如图所示,其中电流表A的量程为0.6A,表盘均匀划分为30个小格,每一小格表示0.02A,R1的阻值等于电流表内阻的1/2;R2的阻值等于
电流表内阻的2倍。若用电流
表A的表盘刻度表示流过接线
柱1的电流值,则下列分析正
确的是 ( )
A.将接线柱1、2接入电路时,每一小格表示0.04A
B.将接线柱1、2接入电路时,每一小格表示0.02A
C.将接线柱1、3接入电路时,每一小格表示0.06A
D.将接线柱1、3接入电路时,每一小格表示0.01A
R1
R2
1
2
3
A
C
解见下页
解析:
当接线柱1、2接入电路时,电阻R1与电流表内阻并联后等效阻值为电流表电阻的1/3
由于电流表的满偏电压为定值,故量程扩大为原来的3倍,
则每小格变为
选项A、B均错误;
当接线柱1、3接入电路时,电阻R1与电流表内阻并联后再和电阻R2串联,
但串联的电阻R2对于电流表量程无影响,故每一小格仍为0.06A,
选项D错C正确,故选C。
0.02×3=0.06A,
R1
R2
1
2
3
A
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庞 留 根串联电路和并联电路串联电路和并联电路教学目标
一、串联电路和并联电路的电流
二、串联电路和并联电路的电压
三、串联电路和并联电路的电阻 思考 与讨论
四、电压表和电流表
电流表改装成电压表 电流表改装成安培表
P52问题与练习4 P52问题与练习5
五、伏安法测电阻的两种接法
1、外接法 2、内接法 3、选择方法
六、滑动变阻器的两种接法
参考题1 2 3
A组能力训练题 1 2 3 4 5
6 7 8 9 10
B组能力训练题 1 2 3 4 5
6 7 8 9.(2015年理综北京卷19)
教学目标1、了解串联和并联电路的连接方式,掌握串并联电路的电流和电压特点。
2、掌握电组的串并联的计算。
3、知道常用的电压表和电流表都是由小量程的电流表G(表头)改装而成的。
4、了解电流表(表头)的原理,知道什么是满偏电流和满偏电压。
5、理解表头改装成常用电压表和电流表的原理,会求分压电阻和分流电阻的阻值。
教学重点
熟练掌握串并联电路的特点;电阻的串并联的计算.
教学难点
表头G改装成大量程电压表V和电流表A的原理,并会计算分压电阻和分流电阻。一、串联电路和并联电路的电流(1)在恒定电流的电路中各处电荷的分布是稳定的,因此,在相等时间内,通过串联电路各部分的电荷量必须相等,故有(2)在并联电路中,要保持电路各处电荷量分布稳定不变,相同时间内流过干路0点的电荷量必须等于各支路1、2、3各点的电荷量之和。 因此,并联电路的总电流等于
各支路电流之和。串联电路各处的电流相等。即即二、串联电路和并联电路的电压(1)串联电路两端的总电压等于各部分电路电压之和。 U01+U12+U23=U03 (2)并联电路的总电压与各支路电压相等。用U1、U2、U3代表图2.4-2中三个电阻两端的电压即有 U1=U2=U3=U三、串联电路和并联电路的电阻(1)串联电路的总电阻等于各部分电路电阻之和对于多个电阻的串联两个电阻R1、R2电阻串联后作为一个整体,它相当于一个电阻(图2.4-3), U=U1+U2 , I=I1=I2可得 由串联电路的电压和电流关系:1、串联电路的电阻(2)并联电路的总电阻的倒数等于各支路电阻的倒数之和.对于多个电阻的并联两个电阻R1、R2电阻并联后作为一个整体,它相当于一个电阻(图2.4-4), 由并联电路的电压和电流关系:U=U1=U2 ,I=I1+I2可得 2、并联电路的电阻思考与讨论:(2)若干不同的电阻并联,总电阻与其中最小的电阻的大小关系如何?(1)n个相同的电阻R并联,总电阻等于多少?答:R/n并联总电阻小于其中最小的电阻。答:四、电压表和电流表1、电流表的三个重要参数(1)满偏电流Ig表头的线圈准许通过的最大电流很小,一般不超过几十微安到几毫安.满偏电流Ig:表头指针偏转到最大刻度时的电流.(2)表头的内阻Rg表头的线圈电阻一般为几欧到几百欧,内阻Rg:表头线圈的电阻叫做表头的内阻。(3)满偏电压Ug表头通过满偏电流时,加在它两端的电压,这个电压值叫满偏电压,用Ug表示。 三个重要参数的关系 Ug=IgRg2、 电流表改装成电压表表头G的满偏电压Ug和满偏电流Ig一般都比较小,测量较大的电压和较大的电流时,需要把小量程的表头G加以改装。将电流表串联一个大电阻可以把它改装成电压表.有一个电流表G,内阻Rg=30Ω,满偏电流Ig=1mA,要把它改装成量程为0~3V的电压表,要串联多大的电阻?改装后的电压表的内阻多大?课本P51例1. 电压表V由表头G和电阻R串联组成,如图2.4-6的虚线框所示。电压表的量程是0~3V,是指电压表V两端的电压为3V时,表头的指针指在最大刻度,即通过电流表G的电流等于Ig。解:此时表头G两端得到的满偏电压 电阻R分担的电压为 由欧姆定律可以求出分压电阻 电流表V的内阻RV等于Rg和R串联时的总电阻,即 也可选择整个电压表为研究对象,由欧姆定律求得3、 电流表改装成大量程的安培表将电流表并联一个小电阻可以把它改装成大量程的安培表。有一个电流表G,内阻Rg=30Ω,满偏电流Ig=1mA,要把它改装成量程为0~0.6A的电流表,要并联多大的电阻?改装后的电流表的内阻多大?课本P51例2、 电流表A由表头G和电阻R并联组成,如图2.4-7的虚线框所示。电流表的量程是0~0.6A, 是指通过电流表A的电流为0.6 A时, 表头的指针指在最大刻度,即通过电流表G的电流等于Ig解:此时通过电阻R的电流 由欧姆定律可以求出分流电阻 电流表A的内阻RA等于Rg和R并联值可以解出RA,然后代入数据得由 图2.4-12所示是有两种量程的电流表, 当使用a、b两个端点时, 量程为0~10V,当使用a、c两个端点时,量程为0~100V. 已知电流表的内阻R g为500 Ω,满偏电流为Ig为1 mA,求电阻R1、R2的值。 P52问题与练习4、 当使用a、b两个端点时,量程为 U1=10V,当使用a、c两个端点时,量程为U2=100 V.由串联电路的电压分配关系可知:解:P52问题与练习5、 图2.4-13所示是有两种量程的电流表,当使用a、b两个端点时,量程为1A,当使用a、c两个端点时,量程为0.1A.已知电流表的内阻R g为200 Ω,满偏电流为Ig为2 mA,求电阻R1、R2的值。 当使用a、c两个端点时,量程为I1=0.1A,电阻R1和R2串联,再与表头内阻Rg并联。由并联电路中的电流分配关系可得: 解:代入Ig、I1、Rg的数值,可得R1+R2=4.08 Ω ①当使用a、b两个端点时,量程为I2=1A. 代入Ig、I2、Rg的数值,可得 R2+200 =449 R1 ②由①②解得 R1=0.41 Ω, R2=3.67Ω R1+R2=4.08 Ω ①由并联电路的特点可知:G与R2串联后相当于它的表头,电阻R1与表头支路的电阻Rg+R2并联。五、伏安法测电阻的两种接法伏安法测电阻的原理是部分电路欧姆定律 测量电路可有电流表外接或内接两种接法,如图1甲、乙,两种接法都有误差。1、外接法: 如图1甲所示电流表接在电压表两接线柱外侧,通常叫“外接法” 。UV=UR图1甲中 即 测量值偏小,适于测量小阻值电阻。IA=IR+IV电流表示数电压表示数2、内接法:如图1乙电流表接在电压表两接线柱内侧,通常叫“内接法”UV=UR+RA﹥URIA=IR图1乙中 即 测量值偏大,适于测量大阻值电阻。电压表示数电流表示数3、选择方法: 为减小测量误差,可先将待测电阻的粗测值与电压表、电流表内阻进行比较, 记忆方法:大“内”小“外”(大内武林高手)外接法六、滑动变阻器的两种接法1、限流电路接法如图2甲所示,为限流式电路,变阻器起限流作用,待测电阻Rx的电压可调范围为 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)电能损耗较小。2、分压式电路接法:如图2乙所示,为分压电路,图中变阻器起分压作用,待测电阻Rx的电压可调范围为0~E.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。3、选择依据: 若实验要求电压从零开始变化,
应选择分压式电路, 如无此要求,若R﹥5Rx,应选择限流式电路, 若R﹤5Rx,应选择分压式电路。 参考题1、 如图示的电路中,三个电阻的阻值相等,电流表A1、A2和A3的内阻均可以忽略,它们的读数分别为I1、I2 、I3, 则I1 : I2 : I3= : : . 理想的电流表可视为导线,如图甲,进一步画出等效电路如图乙丙容易看出各电阻中的电流相等,I1 : I2 : I3 =3 : 2 : 2解:参考题2、 如图所示,有一个表头G,满偏电流为Ig=1 mA,内阻Rg= 100 Ω,用它改装为有5 V和50 V两种量程的电压表,求R1、R2的阻值各为多大? 当公共端与5 V端接入
被测电路时,量程为U1=5 V,
当公共端与50 V端接入被测电
路时,量程为U2=50 V.由串联电路的电压分配关系可知:解析:参考题3、 如图所示,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? 当公共端与1A端接入电路时,量程为I1=1A,当公共端与10A端接入电路时,量程为I2=10A.当公共端与1 A端接入被测电路时,电阻R1和R2串联,再与表头内阻Rg并联。 由并联电路中的电流分配关系可得: 代入Ig、I、Rg的数值得R1+R2=200 Ω ①解:当公共端与10 A端接入被测电路时,电阻R1与表头支路的电阻Rg+R2并联。Ig(Rg+R2)=(I2-Ig)R1由并联电路的特点可知:代入Ig、I2、Rg的数值,可得R2+200 Ω=19 R1 ②由①②解得 R1=20 Ω, R2=180 ΩR1+R2=200 Ω ①A组能力训练题1某同学用伏安法测电灯泡的电阻时,误将电流表和电压表接成如图所示的电路,接通电源后,可能出现的情况是( )
A.电流表烧坏     
B.电压表烧坏
C.小灯泡烧坏     
D.小灯泡不亮D 电压表内阻极大,接通电源后,电流几乎为0,所以小灯泡不亮,选项D正确。解:A组能力训练题22.在图中, A、B两图分别为测灯泡电阻 R的
电路图,下述说法正确的是 ( )
A.A图的接法叫电流表外接法,
B图的接法叫电流表的内接法
B.A图中R测 <R真,B中R测>R真
C.A图中误差由电压表分流引起,为了减小误差,应使R<D.B图中误差由电流表分压引起,为了减小误差,应使R>>RA,故此法测较小电阻好ABCA组能力训练题33.如图所示,是将滑动变阻器作分压器用的电路,A、B为分压器的输出端,R是负载电阻, 电源电压为U保持恒定,滑动片P位于变阻器的中央,下列判断正确的是 ( )
A.空载(不接R)时,输出电压为U/2
B.接上负载 R时,输出电压<U/2
C.负载电阻R的阻值越大,输出电压越低
D.接上负载R后,要使输出
电压为U/2,滑动片P须向上
移动至某一位置。ABDA组能力训练题44.图中R1=4Ω,R2=9Ω,R3=18Ω。通电后经R1、R2和R3的电流之比I1:I2:I3= ,
R1、R2和R3两端的电压之比U1:U2:U3= .2:3:33:2:1A组能力训练题55、一电流表G,允许通过的最大电流(满偏电流)为Ig=50μA,表头电阻Rg=1kΩ,若改装成量程为Im=1mA的电流表,应并联的电阻阻值为 Ω。若将改装后的电流表再改装成
量程为Um=10V的电压表,应再串联一个阻值为 Ω的电阻。52.6199kn1=Im/Ig=1mA /50μA =20, 解:Ug= IgRg =0.05V, n2=Um/ Ug=10V/0.05V=200 A组能力训练题66、 图中U=10V,R1=4Ω, R2=6Ω, C=30μF.
(1)闭合开关S,求稳定后通过R1的电流及此时电容器所带电荷量。
(2)然后将开关S断开,求这以后流过R1的总电荷量.(1)闭合开关S,电容器开路, 解:电容器两端的电压U2= IR2=6 V, Q=CU2 =1.8×10-4C(2)将开关S断开,电容器重新充电至10 V,Q=C(U- U2)=1.2×10-4C流过R1的总电荷量所带电荷量A组能力训练题77.关于电压表,下列说法正确的是( )
A.它是利用串联电路中电阻分压的原理,将电流表串联分压电阻改装成的
B.如果要将量程扩大n倍,则所串联的分压电阻应是电流表内阻的n倍
C.用同一表头做成的电压表,电压表的量程越大,其内阻越大
D.当用电压表测某电路两端电压时,测量值总是大于真实值ACA组能力训练题88. 关于电流表,下列说法正确的是 ( )
A.它是利用并联电路中电阻分流的原理,将电流表并联分流电阻改装成的
B.如果要将量程扩大n倍,则并联的分流电阻应是电流表内阻的1/n倍
C.电流表的内阻越小,测量值越接近真实值
D.当电流表测某电路的电流,测量值总是大于真实值ACA组能力训练题99.两个完全相同的电流表G,分别改装成0~0.6A和0~3A的电流表。则下列说法中正确的是( )
A.两个电流表串联接入电路后,它们的读数之比是1:1
B.两个电流表串联接入电路后,它们的指针偏转的角度是5:1
C.两个电流表并联接入电路后,它们的读数之比是1:5
D.两个电流表并联接入电路后,它们的指针偏转的角度是1:1ADA组能力训练题1010. 两个完全相同的电流表G,分别改装成0~3V和0~15V的电压表。则下列说法中正确的是
( )
A.两个电压表串联接入电路后,它们的读数之比是1:1
B.两个电压表串联接入电路后,它们的指针偏转的角度是1:5
C.两个电压表并联接入电路后,它们的读数之比是1:1
D.两个电压表并联接入电路后,它们的指针偏转的角度是1:5CB组能力训练题11. 如图所示电路,电压保持不变,当开关S断开时,电流表A的示数为 0.6A,当开关S闭合时,电流表的示数为 0.9A,则两电阻阻值之比R1:R2为( )
A.1:2
B.2:1
C.2:3
D.3:2AB组能力训练题2 小于4V
等于4V
大于4V小于8V
等于或大于8V2.两个定值电阻R1、R2串联后接在输出电压U稳定于12V的直流电源上,有人把一个内阻不是远大于R1、R2的电压表接在R1两端,如图。电压表的示数为8V,如果他把此电压表改接在R2两端,则电压表的示数将( )AB组能力训练题33. 如图所示的电路中, 电阻R1=10Ω, R2=20Ω, R3=8Ω,电容器电容 C=2μF,恒压 U=12V,要使电容器带有4×10-6C的电荷量,变阻器R的阻值应调为( )
A.8Ω
B.16Ω
C.20Ω
D.40ΩAD解见下页电阻R1两端的电压为4V,
电阻R2两端的电压为8V,电容器带有Q=4×10-6C的电荷量,则电容器两端的电压为若电容器上板电势比下板高2V,则上板电势为10 V,若电容器上板电势比下板低2V,则上板电势为6 V,设R2右侧电势为0,则R1左侧电势为12V,解:由分压关系得,U=Q/C=2VR =5 R3=40Ω,D正确;R = R3=8Ω,A正确。B组能力训练题44. 仪器中常用两个阻值不同的可变电阻来调节电路中的电流,一个作粗调,一个作细调,这两个变阻器可按图中甲、乙两种方式接入电路.已知R1阻值较大,R2阻值较小,则( )
A. 甲图中R1作粗调用
B. 甲图中R1作细调用
C. 乙图中R2作粗调用
D. 乙图中R2作细调用AC B组能力训练题55.如图所示,P为一块均匀的半圆形合金片将它按图甲的方式接在A、B之间时,测得它的电阻为R,若将它按图乙的方式接在A、B之间时。这时的电阻应是 ( )
A. R B. 2R
C. 3R D. 4RD图乙的方式可以看成两个1/4圆片串联,解:图甲的方式可以看成两个1/4圆片并联,所以 R乙=4R 6. 如图所示,电压表V1和V2的内阻分别为3000Ω和1500Ω,R1=R2=500Ω,如果电压U保持不变,S接通时,比较电压表的读数U1和U2的大小(  )
A.U1>U2 
B.U1=U2 
C.U1D.不能确定B组能力训练题6解: V1和R1并联的的电阻比V2和R2并联的的电阻大,所以U1>U2。AB组能力训练题77. 用电流表G改装成的量程较大的电流表如图示,在用标准电流表校验时,改装后的电流表读数总比标准电流表的读数略小( )
A. 在R上串联一个大电阻
B. 在R上串联一个小电阻
C. 在R上并联一个小电阻
D. 在R上并联一个大电阻B改装后的电流表读数总比标准电流表的读数略小,说明改装后的电流表的量程偏大,分流电阻的阻值偏小,应适当加大分流电阻,B正确。解:B组能力训练题8一个T型电路如图所示,电路中的电阻R1=10 Ω,R2=120 Ω,R3=40 Ω.另有一测试电源,电动势为100 V,内阻忽略不计。则 ( )
A.当cd端短路时,ab之间的等效电阻是40 Ω
B.当ab端短路时,cd之间的等效电阻是40 Ω
C.当ab两端接通测试电源时,
cd两端的电压为80 V
D.当cd两端接通测试电源时,
ab两端的电压为80 VA C解见下页 【解析】本题考查电路的串并联知识。当cd端短路时,R2与R3并联电阻为30Ω后与R1串联,ab间等效电阻为40Ω,A对;若ab端短路时,R1与R3并联电阻为8Ω后与R3串联,cd间等效电阻为128Ω,B错;当ab两端接通测试电源时,电阻R2未接入电路,
cd两端的电压即为R3的电压Ucd = 40/50×100V=80V,C对;当cd两端接通测试电源时,电阻R1未接入电路,ab两端电压即为R3的电压Uab= 40/160×100V=25V, D错 B组能力训练题9.(2015年理综北京卷19)如图所示,其中电流表A的量程为0.6A,表盘均匀划分为30个小格,每一小格表示0.02A,R1的阻值等于电流表内阻的1/2;R2的阻值等于
电流表内阻的2倍。若用电流
表A的表盘刻度表示流过接线
柱1的电流值,则下列分析正
确的是 ( )A.将接线柱1、2接入电路时,每一小格表示0.04A
B.将接线柱1、2接入电路时,每一小格表示0.02A
C.将接线柱1、3接入电路时,每一小格表示0.06A
D.将接线柱1、3接入电路时,每一小格表示0.01AC解见下页解析: 当接线柱1、2接入电路时,电阻R1与电流表内阻并联后等效阻值为电流表电阻的1/3由于电流表的满偏电压为定值,故量程扩大为原来的3倍,则每小格变为选项A、B均错误;当接线柱1、3接入电路时,电阻R1与电流表内阻并联后再和电阻R2串联,但串联的电阻R2对于电流表量程无影响,故每一小格仍为0.06A,选项D错C正确,故选C。0.02×3=0.06A,谢谢21世纪教育网(www.21cnjy.com)全国最大的中小学教育资源网站有大把优质资料?一线名师?一线教研员?
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