教科版_选修3-1_ 第二章 直流电路 _ 4. 电源的电动势和内阻 闭合电路 欧姆定律课件36张PPT

课外读物：串联电路和
并联电路动态分析
一、情景导入
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?
二、勾画知识结构
（1）串联电路
（2）并联电路
1、串并联电路的特点
(1）电压表的改装：
3.电表的改装
(2）电流表的改装：
二、勾画知识结构
若要将电流表G改装成一个量程为
Ug的n倍的电压表V，需要串联一
阻的阻值为
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：
4、电表的读数及其量程的选择
(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，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…
（4）实际测量值大于量程的1/3、且小于量程
二、勾画知识结构
电压、电流能从0开始、小控大、耗能
电压、电流不能从0开始、大控小、节能
5、伏安法测电阻
滑动变阻器的接法
分压：
限流：
安培表的内外接法
用外接法．偏小
用内接法．偏大
大内偏大，小外偏小
二、勾画知识结构
R＞10Rx，应选择限流式电路
R＜10Rx，应选择分压式电路
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，即
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
0
1
2
3
1.串联电路:
I0 = I1 + I2 + I3+…
0
1
2
3
U=U1+U2+U3
1、串并联电路有何特点电压、电流、电阻有何特点？
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
U
R1
R2
R3
U
U1
U2
U3
0
1
2
3
R1
R2
R3
1
0
三、提出系列问题
串联电路的总电阻等于各部分电路电阻之和
1.串联电路:
讨论：多个电阻串联呢？
R1
R2
U
U1
U2
I
1.串联电路:
2.并联电路:
U
R2
R1
I
I1
I2
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
串联电路的总电阻等于各部分电路电阻之和
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=？)
三、提出系列问题
如图所示电路,当ab两端接入100V电压时,cd两端为20V,当cd两端接入100V电压时,ab两端电压为50V,则R1:R2:R3为( )
A.4:2:1
B.2:1:1
C.3:2:1
D.以上都不对
R1
R1
R2
R3
R3
a
b
c
d
A
R2
R3
R3
a
b
c
d
R1
R1
R2
a
b
c
d
100V
20V
40V
40V
100V
50V
25V
25V
四、解决实际问题
如图所示电路中, R1=20Ω, R2=40Ω, R3=60Ω, R4=20Ω, R5=40Ω,则下列说法正确的是 ( )
A.若UAB=140V,C、D端开路,则UCD=84V
B.若UAB=140V,C、D端开路,则UCD=140V
C.若UCD=104V,A、B端短路,则通过R1的电流为0.6A
D.若UCD=104V,A、B端短路,则通过R3的电流为0.4A
R1
R4
R3
R2
R5
A
B
C
D
ACD
R1
R4
R3
R2
R5
A
B
C
D
四、解决实际问题
有四盏灯，接入如图的电路中, Ｌ1和Ｌ2的电阻均为484Ω,Ｌ3和Ｌ4的电阻均为1210Ω, 把电路接通后,四盏灯的电流之比I1:I2:I3:I4= .
L1
U
L2
L3
L4
7:5:2:7
四、解决实际问题
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
R1
R2
R3
C
CD
四、解决实际问题
如图所示是将滑动变阻器作为分压器用的电路,A、B为分压器的滑片放在变阻器的中央,下列判断哪些正确( )
A.空载时输出电压为UAB=UCD/2
B.当接上负载R时,输出电压UAB>UCD/2
C.负载R越大,UAB越接近UCD/2
D.负载R越小,UAB越接近UCD/2
C
A
P
B
D
ABC
C
A
P
B
D
C
A
P
B
D
R/2
R/2
四、解决实际问题
限流式
分压式
可调范围
变阻器
电能损耗
九、限流和分压电路的选取
较大阻值
较小阻值
较小
较大
R＞10Rx，应选择限流式电路
R＜10Rx，应选择分压式电路
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，即
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
1600
2000
0.668
0.667
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 V
1
0.80
50
100
1Ｖ
0.5Ｖ
十、电阻的测量
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，利用部分电路欧姆定律可以算出电阻的阻值R，
伏安法
伏安法测电阻的两种电路
电流表接在电压表两接线柱外侧，通常叫“外接法”
电流表接在电压表两接线柱内侧，通常叫“内接法”
A
V
R
A
V
R
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．
十、电阻的测量
伏安法测电阻的误差分析
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 .
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
<
A
V
R
十、电阻的测量
伏安法测电阻的误差分析
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
A
V
R
>
十、电阻的测量
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真＞R测
R真＜R测
R>>RA
R<伏安法测电阻
伏安法测电阻电路选择
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
当
时，选用电流表内接法．
时，选用电流表外接法．
当
十、电阻的测量
用外接法．
用内接法．
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V1：量程0—6v（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。
由 Ω＜Rx知，应选外接法
先确定测量电路
额定电流Im= ≈0.45A，应选电流表A1
额定电压Um= ≈2.8V，应选电压表V1
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。
分析：
A.0~10V B.0~20V
C.10~20V D.20~30V
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( )
R
V
R
R
A
B
C
D
C
如图所示R1=6Ω, R2=3Ω R3=4Ω,A、B两点电压UAB=12V,C1、C2的电容分别为2μF和1μF,则它们带电荷量分别为 和 .
1.44X10-5C
R1
R2
R3
C2
C2
A
B
4.8X10-6C
A.保持R2不变,增大R1
B.增大R1 ,减小R2
C.保持R2不变,减小R1
D.增大R2 ,减小R1
如图所示，电流表G的内阻不可忽略不计，R1、R2是两个可变电阻，当a、b间的电压为4V时，电流表的指针G刚好满偏，当a、b间的电压为3V时，如果仍要使电流表G的指针满偏，下列方法中可行的是( )
AB
R1
R2
a
G
b
四个电阻R1、R2 、R3、R4如图所示连接,若R1=R2=R3=R4=2Ω,且R1两端的电压为4V,求:
(1)电路的总电阻.(2)电阻R2两端的电压
R总=1.2Ω
R1
R2
a
b
R3
R4
c
d
R1
R3
R2
R4
a
b
c
d
U2=6V
A.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
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
A
V
s
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
100Ω
125Ω
A
V
R
c
d
一个未知电阻,无法估计其电阻值,某同学用伏安法测量此电阻,用如图(a)(b)两种电路各测一次,用(a)图所测数据为3.0V、3.0mA,用(b)图测得的数据是2.9V、4.0mA,由此可知,用 图测得Rx的误差较小,测量值Rx= .
（a）
1000Ω
A
V
A
V
Rx
Rx
(a)
(b)
如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0~100μA,内阻为600Ω,则图中串联的分压电阻R1= Ω, R2= Ω
G
R1
R2
+
5V
15V
4.94X104
105
如图所示,电路由电流计与四个电阻连接而成.电流计内阻Rg=80Ω,满偏电流Ig=1mA. R1=10Ω ,R2=10Ω ,R3=194Ω ,R4=790Ω.若使用12接线柱电路可做 表.量程为 .若使用13可做 表.量程为 .若使用14接线柱电路可做 表.量程为 .若使用15可做 表.量程为 .
R1
R2
1
R3
R4
2
3
4
5
电流
电流
电压
电压
5mA
10mA
1V
5V