3.4 串联电路和并联电路 课件（鲁科选修3-1）

(共45张PPT)
第4节　串联电路和并联电路
1．理解串联电路的分压作用，会把电流计改装成电压表．
2．理解并联电路的分流作用，会把电流计改装成电流表．
3．掌握串联电路的电压和功率的分配关系．掌握并联电路的电流和功率分配关系．会解决一些简单的混联电路问题．
4．学习等效思维方法，体会等效法在解决电路问题中的重要作用．
1．在初中我们已知道串、并联电路的特点：
(1)串联电路
①电路中各处的________相等．
②电路两端的总电压等于各部分电路两端电压________．
③串联电路的总电阻，等于各个电阻________．
④电压分配：________.
(2)并联电路
①并联电路中各支路两端的________相等．
②电路中的总电流等于各支路电流________．
③并联电路总电阻的倒数，等于各支路电阻的________．
④电流分配：________.
【答案】　(1)①电流　②之和　③之和　④与电阻成正比
(2)①电压　②之和　③倒数之和　④与电阻成反比
2．有三个电阻，R1＝2 Ω，R2＝3 Ω，R3＝4 Ω，现把它们并联起来接入电路，则通过它们的电流之比I1∶I2∶I3是(　　)
A．6∶4∶3　　　　　　　 B．3∶4∶6
C．2∶3∶4 D．4∶3∶2
【答案】　A
1．什么叫串联电路？
2．串联电路有什么特点？
3．什么叫并联电路？
4．并联电路有什么特点？
5．电压表如何改装？
一、串联电路的分压作用和电压表
1．串联电路：如果将电路中的元件逐个顺次串接起来，这个电路就是 电路．串联电路的基本特点：
(1)在串联电路中，各处的电流 即 .
(2)串联电路的总电压等于 即 .
相等
I＝I1＝I2＝I3＝……
＝In
各部分电压之和
U＝U1＋U2
＋U3＋……＋Un
串联
2．串联电路的三个重要性质
(1)串联电路的等效总电阻为各电阻阻值R1、R2、……、Rn ，即 .
(2)串联电路的电压分配关系是各电阻两端的电压跟它们的阻值成 比，即 .
(3)串联电路的功率分配关系是各个电阻消耗的功率跟它们的阻值成 比．即 .
之和
R＝R1＋R2＋R3＋……＋Rn
正
正
由串联电路的性质(2)可知，串联电路中的每一个电阻都分担一部分电压． 越大，它分担的 越多．串联电路的这种作用就称为串联电路的 作用．
电阻
电压
分压
3．电压表的改装
(1)改装电压表的原因：
电流表的满偏电压和满偏电流都很小，不能测量较大的电压．
(2)改装的方法：
给电流表串联一个较大的电阻，分担一个较大的电压UR，如下图所示．
二、并联电路的分流作用和电流表
并联电路：如果将电路中的元件逐个并列地连接起来，这个电路就是 电路．并联电路的基本特点：
1．并联电路中各支路的电压 ，即
.
2．并联电路的总电流等于 ，即
.
并联
相等
U＝U1＝U2＝U3＝……＝Un
各支路电流之和
I＝I1＋I2＋I3＋……＋In
3．电流表的改装
(1)改装原因：
电流表的满偏电流Ig很小，不能直接用来测大电流．
(2)改装方法：
给电流表 联一个较小的电阻，分担较大的电流IR.如右图所示．
并
三、混联电路
在实际电路中，常常是串联之中有并联， 之中有串联，这种电路称为 电路．
并联
混联
一、分析混联电路时注意以下几点
1．分析多个电阻组成的混联电路的总电阻时，先分析并联部分，再分析串联部分．
2．在混联电路中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．
1．如右图所示的电路，R0为定值电阻，R为滑动变阻器，滑动触头C时，电路的总电阻发生变化，以下情况正确的是(　　)
A．C向左滑动，总电阻变小
B．C向右滑动，总电阻变小
C．C滑动到最左端时，总电阻为R0
D．C滑动到最右端时，总电阻为零
【答案】　A
二、用小量程电流表改装成电压表和电流表的对比
电表的改装并没有改变表头的满偏电流和满偏电压，改装后的电压表量程是表头电流满偏时，表头与串联电阻两端电压之和，改装后的电流表量程是表头电流满偏时，表头与并联电阻电流之和．
2.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
如右图所示的两个串联电阻R1＝12 kΩ，R2＝36 kΩ，A、B两端的电压保持15 V不变，那么
(1)R1、R2两端的电压分别是多少？
(2)如果电压表V的内阻是12 kΩ，当S分别与C、D接触时电压表的读数分别是多少？
对非理想电压表、电流表应视为电路中的电阻处理．
1－1：如右图所示的电路中，R1＝8 Ω，R2＝4 Ω，R3＝6 Ω，R4＝3 Ω.
(1)求电路中的总电阻．
(2)加在电路两端的电压U＝42 V时，通过每个电阻的电流是多少？
【答案】　(1)14 Ω　(2)3 A　3 A　1 A　2 A
如果两个电流表的满偏电流均为Ig＝3 mA，内阻Rg＝100 Ω，欲将其改装成量程分别为3 V和15 V的电压表，则：
(1)分别串联的电阻R1和R2为多大？
(2)将改装后的电压表串联后测电路中电阻的电压时，指针的偏角θ1和θ2有何关系，示数U1和U2有何关系？
(2)将两只电压表串联后测电压，即如下图所示连接，因流过表头的电流相同，故偏角θ1＝θ2，而电压表内阻RV1、RV2有关系RV1/RV2＝1/5，故电压表示数之比也为U1∶U2＝1∶5.
电表改装由于不改变表头的满偏电流和电压，要增大测量电压，则给表头串联一个电阻，要增大测量电流则给表头并联一个电阻．
2－1：一个电流表，刻度盘上每1小格代表1 μA，内阻为Rg，如果把它改装成量程较大的电流表，刻度盘的每一小格代表nμA，则(　　)
A．给它串联一个电阻，阻值为nRg
B．给它串联一个电阻，阻值为(n－1)Rg
C．给它并联一个电阻，阻值为Rg/n
D．给它并联一个电阻，阻值为Rg/(n－1)
【答案】　D
1．已知通过三个并联支路的电流之比是I1∶I2∶I3＝1∶2∶3，则三个并联支路的电阻之比R1∶R2∶R3为(　　)
A．1∶2∶3
B．3∶2∶1
C．2∶3∶6
D．6∶3∶2
【答案】　D
2．有一只电压表，它的内阻是100 Ω，量程为0.2 V，现要改装成量程为10 A的电流表，电压表上应(　　)
A．并联0.002 Ω的电阻
B．并联0.02 Ω的电阻
C．并联50 Ω的电阻
D．串联4 900Ω的电阻
【答案】　B
3. 如右图所示，甲、乙两个电路，都是由一个灵敏电流表G和一个变阻器R组成，下列说法正确的是(　　)
A．甲表是电流表，R增大时量程增大
B．甲表是电流表，R增大时量程减小
C．乙表是电压表，R增大时量程增大
D．乙表是电压表，R增大时量程减小
【解析】　串联有分压作用，故乙为电压表，且串联电阻R越大，分压越多，量程越大；并联具有分流作用，故甲为电流表，且并联电阻越小，分流越多，量程越大．
【答案】　BC
4. 如右图所示的电路中，若ab端为输入端，AB为输出端，并把滑动变阻器的滑动触片置于变阻器的中央，则不正确的是(　　)
A．空载时输出电压UAB＝Uab/2
B．当AB间接上负载R时，输出电压UAB＜Uab/2
C．AB间的负载R越大，UAB越接近Uab/2
D．AB间的负载R越小，UAB越接近Uab/2
【答案】　D
5．如右图所示，当a、b两端接入100 V的电压时，c、d两端电压为20 V，当c、d两端接入100 V的电压时，a、b两端的电压为50 V，则R1∶R2∶R3是(　　)
A．4∶2∶1
B．2∶1∶1
C．3∶2∶1
D．1∶2∶1
【答案】　A
练考题、验能力、轻巧夺冠