《电阻的串联、并联及其应用》导学案.ppt

课时2.3电阻的串联、并联及其应用课时2.3电阻的串联、并联及其应用 1.1.理解串联、并联电路中电流、电压、电阻间的关系及电压和电理解串联、并联电路中电流、电压、电阻间的关系及电压和电流的分配关系。流的分配关系。2.2.能根据串联分压原理改装电压表能根据串联分压原理改装电压表, ,根据并联分流原理改装电流根据并联分流原理改装电流表。表。3.3.理解限流电路和分压电路的特点。理解限流电路和分压电路的特点。4.4.理解伏安法测电阻的两种电路的特点理解伏安法测电阻的两种电路的特点, ,能在具体电路中作出正能在具体电路中作出正确选择。确选择。 1.1.电阻的串联与并联电阻的串联与并联 电阻的串联就是把各个电阻电阻的串联就是把各个电阻_首尾连接起来首尾连接起来; ;电阻的并联就是把各个电阻电阻的并联就是把各个电阻_地连接起来。地连接起来。2.2.电压表和电流表的改装电压表和电流表的改装(1)(1)灵敏电流表灵敏电流表 ( (俗称俗称“表头表头”) )有三个基本参数有三个基本参数: :电流表内阻电流表内阻(Rg)(Rg)、满偏电流、满偏电流(Ig)(Ig)和满偏电压和满偏电压(Ug),(Ug),它们满足的关系是它们满足的关系是_。(2)(2)电压表和电流表的改装电压表和电流表的改装: :把表头把表头 改装成电压表时改装成电压表时, ,应当应当_(_(填填“串联串联”或或“并联并联”) )一个电阻一个电阻, ,该电阻起该电阻起_(_(填填“分压分压”或或“分流分流”) )作用作用; ;把表头把表头 改改装成电流表装成电流表( (大量程电流表大量程电流表) )时时, ,应当应当_(_(填填“串联串联”或或“并联并联”) )一个电阻一个电阻, ,该该电阻起电阻起_(_(填填“分压分压”或或“分流分流”) )作用。作用。依次依次并列并列Ug=IgRgUg=IgRg串联串联分压分压并联并联分流分流3.3.限流电路和分压电路限流电路和分压电路 如图所示如图所示, ,滑动变阻器共有四个接线柱滑动变阻器共有四个接线柱( (图中的图中的A A、B B、C C、D),D),不同的连接方式可不同的连接方式可达到不同的效果。在滑动变阻器处于线圈的中部时达到不同的效果。在滑动变阻器处于线圈的中部时: :(1)(1)限流电路中电流将通过滑动变阻器的限流电路中电流将通过滑动变阻器的_(_(填填“全部全部”或或“部分部分”) )线圈。线圈。 (2)(2)分压电路中电流将通过滑动变阻器的分压电路中电流将通过滑动变阻器的_(_(填填“全部全部”或或“部分部分”) )线圈。线圈。 部分部分全部全部4.4.伏安法测电阻伏安法测电阻 图示是伏安法测电阻的两种电路图示是伏安法测电阻的两种电路, ,图甲是电流表图甲是电流表_(_(填填“内内”或或“外外”) )接法接法; ;图乙是电流表图乙是电流表_(_(填填“内内”或或“外外”) )接法。待测电阻接法。待测电阻R R较小时较小时, ,通常采用通常采用_( (填填“甲甲”或或“乙乙”) )图中的电路图中的电路, ,待测电阻较大时待测电阻较大时, ,通常采用通常采用_(_(填填“甲甲”或或“乙乙”) )图中的电路。图中的电路。 外外 内内 甲甲 乙乙主题主题1:1:串联和并联的特点串联和并联的特点问题问题: :下表所示的串联电路中各个电阻的电流是相同的下表所示的串联电路中各个电阻的电流是相同的, ,并联电路中各个电阻并联电路中各个电阻的电压是相同的的电压是相同的, ,请阅读课本相关内容完成下表。请阅读课本相关内容完成下表。电路电路特点特点串联电路串联电路并联电路并联电路电流关系电流关系各处电流相等,即I1=I2=I3=I 电流分配规律电流分配规律表达式表达式 电压关系电压关系 各支路两端电压相等,即U1=U2=U3=U电压分配规律电压分配规律表达式表达式 等效电阻等效电阻R与各与各个电阻的关系式个电阻的关系式 I=I1+I2+I3I1R1=I2R2=I3R3U=U1+U2+U3R=R1+R2+R3主题主题2:2:电压表和电流表电压表和电流表 情景情景: :小量程的电流表小量程的电流表( (俗称表头俗称表头, ,用用 表示表示),),表头的线圈准许通过的最大电流表头的线圈准许通过的最大电流( (即满偏电流即满偏电流Ig)Ig)很小很小, ,一般为几十微安到几毫安一般为几十微安到几毫安; ;表头的线圈电阻表头的线圈电阻( (即内阻即内阻Rg)Rg)一般为几欧到几百欧一般为几欧到几百欧; ;表头通过满偏电流时表头通过满偏电流时, ,加在它两端的电压就是最大电压加在它两端的电压就是最大电压( (即满偏电压即满偏电压Ug)Ug)。常用的电流表和电压表都是由表头改装而成的。常用的电流表和电压表都是由表头改装而成的。问题问题:(1):(1)电压表的改装可用如图所示的电路图表示电压表的改装可用如图所示的电路图表示, ,请试着画出电流表的改装请试着画出电流表的改装电路图。电路图。(2)(2)由同一个表头改装的电压表由同一个表头改装的电压表, ,量程越大量程越大, ,电压表的内阻是越大还是越小电压表的内阻是越大还是越小? ?由由同一个表头改装的电流表同一个表头改装的电流表, ,量程越大量程越大, ,电流表的内阻是越大还是越小电流表的内阻是越大还是越小? ?主题主题2:(1)2:(1)根据电压表和电流表的改装原理可知根据电压表和电流表的改装原理可知, ,电压表是用表头与大电阻串电压表是用表头与大电阻串联而成的联而成的, ,利用了大电阻的分压作用。电流表是用表头与小电阻并联而成的利用了大电阻的分压作用。电流表是用表头与小电阻并联而成的, ,利用了小电阻的分流作用。所以电流表的改装电路如图所示。利用了小电阻的分流作用。所以电流表的改装电路如图所示。 (2)(2)量程越大量程越大, ,电压表串联电阻的分压越多电压表串联电阻的分压越多, ,分压电阻应越大分压电阻应越大, ,故量程越大故量程越大, ,电压电压表内阻越大表内阻越大; ;量程越大电流表并联电阻的分流越多量程越大电流表并联电阻的分流越多, ,分流电阻应越小分流电阻应越小, ,故量程越故量程越大大, ,电流表内阻越小。电流表内阻越小。主题主题3:3:限流电路与分压电路限流电路与分压电路 情景情景: :在如图所示的电路中在如图所示的电路中, ,滑动变阻器总电阻是滑动变阻器总电阻是R1,R1,负载电阻是负载电阻是R2,SR2,S是开关是开关, ,整个电路两端接在恒定的电压整个电路两端接在恒定的电压U U上。上。问题问题:(1):(1)若开关处于断开状态时若开关处于断开状态时, ,该电路是限流电路还是分压电路该电路是限流电路还是分压电路? ?若开关处于闭合时若开关处于闭合时, ,该电路是限流电路还是分压电路该电路是限流电路还是分压电路? ?(2)(2)限流电路中限流电路中, ,移动滑片移动滑片, ,负载电阻得到的电压范围是怎样的负载电阻得到的电压范围是怎样的? ?分分压电路中压电路中, ,移动滑片移动滑片, ,负载电阻得到的电压范围是怎样的负载电阻得到的电压范围是怎样的? ?主题主题4:4:伏安法测电阻伏安法测电阻问题问题:(1):(1)无论是电流表内接法还是外接法无论是电流表内接法还是外接法( (如图所示如图所示),),电流表和电压表自身内电流表和电压表自身内阻在什么情况下才能在理论上做到测量无误差阻在什么情况下才能在理论上做到测量无误差? ?这样的电流表和电压表被称为这样的电流表和电压表被称为理想电流表和理想电压表。理想电流表和理想电压表。(2)(2)考虑到电流表和电压表的实际情况考虑到电流表和电压表的实际情况, ,伏安法测电阻中无论是电流表内接法还伏安法测电阻中无论是电流表内接法还是外接法是外接法, ,测量值都有偏差测量值都有偏差, ,这种偏差分别是怎样造成的这种偏差分别是怎样造成的? ? 1.(1.(考查串联电路的总电阻考查串联电路的总电阻) )将一只阻值为几千欧的电阻将一只阻值为几千欧的电阻R1R1和一只阻值为千分和一只阻值为千分之几欧的电阻之几欧的电阻R2R2并联起来并联起来, ,则电路的总电阻则电路的总电阻( () )。A.A.很接近很接近R1R1但略大于但略大于R1R1B.B.很接近很接近R1R1但略小于但略小于R1R1C.C.很接近很接近R2R2但略大于但略大于R2R2D.D.很接近很接近R2R2但略小于但略小于R2R21.D1.D【解析解析】根据并联电路总电阻倒数等于各支路电阻的倒数之和根据并联电路总电阻倒数等于各支路电阻的倒数之和, ,且小于且小于任何一个支路电阻。任何一个支路电阻。D D项正确。项正确。【点评点评】得出表达式得出表达式, ,学会理性分析是学习物理的好习惯。学会理性分析是学习物理的好习惯。2. (2. (考查电流表的改装考查电流表的改装) )一电流表的满偏电流一电流表的满偏电流Ig=1 mA,Ig=1 mA,内阻内阻Rg=200 Rg=200 。要把。要把它改装成一个量程为它改装成一个量程为0.5 A0.5 A的电流表的电流表, ,则应在电流表上则应在电流表上( () )。A.A.并联一个并联一个200 200 的电阻的电阻B.B.并联一个并联一个0.4 0.4 的电阻的电阻C.C.串联一个串联一个0.4 0.4 的电阻的电阻D.D.串联一个串联一个200 200 的电阻的电阻3.(3.(考查变阻器的分压限流考查变阻器的分压限流) )如图所示如图所示,AB,AB间的电压为间的电压为30 V,30 V,三个电阻的阻值相三个电阻的阻值相等等, ,中间的是滑动变阻器。改变滑动变阻器滑片的位置中间的是滑动变阻器。改变滑动变阻器滑片的位置, ,可以改变可以改变CDCD间的电压间的电压, ,则则UCDUCD的变化范围是的变化范围是( () )。 A.010 VA.010 VB.020 VB.020 VC.10 V20 VC.10 V20 V D.20 V30 V D.20 V30 V4.(4.(考查伏安法测电阻考查伏安法测电阻) )图示是伏安法测电阻的部分电路图示是伏安法测电阻的部分电路, ,开关先后接通开关先后接通a a和和b b时时, ,观察电压表和电流表示数的变化观察电压表和电流表示数的变化, ,那么那么( () )。A.A.若电压表示数有显著变化若电压表示数有显著变化, ,测量测量R R的值时的值时,S,S应接应接a aB.B.若电压表示数有显著变化若电压表示数有显著变化, ,测量测量R R的值时的值时,S,S应接应接b bC.C.若电流表示数有显著变化若电流表示数有显著变化, ,测量测量R R的值时的值时,S,S应接应接a aD.D.若电流表示数有显著变化若电流表示数有显著变化, ,测量测量R R的值时的值时,S,S应接应接b b4.AD4.AD【解析解析】若电压表示数变化显著若电压表示数变化显著, ,说明电流表的分压作用明显说明电流表的分压作用明显, ,为减小误差应为减小误差应用电流表外接法用电流表外接法, ,所以所以S S应接应接a;a;若电流表示数变化显著若电流表示数变化显著, ,说明电压表的分流作用明显说明电压表的分流作用明显, ,为为减小误差应用电流表内接法减小误差应用电流表内接法,S,S应接应接b,b,所以所以A A、D D正确。正确。【点评点评】正确理解伏安法测电阻误差产生的原因是解答本题的关键正确理解伏安法测电阻误差产生的原因是解答本题的关键, ,本题的方法称本题的方法称为实验试探法为实验试探法, ,在不知道电压表、电流表和被测电阻的大约阻值时在不知道电压表、电流表和被测电阻的大约阻值时, ,常常采用这种方法常常采用这种方法。电阻的串联、并联及其应用Thank you !Thank you !