高中物理人教版选修2.4串联电路和并联电路课件.ppt

教学目标教学目标 1 1、了解串联和并联电路的连接方式，掌握串并联、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。电路的电流和电压特点。2 2、掌握电组的串并联的计算。、掌握电组的串并联的计算。3 3、知道常用的电压表和电流表都是由小量程的电、知道常用的电压表和电流表都是由小量程的电流表流表G G（表头）改装而成的。（表头）改装而成的。4 4、了解电流表（表头）的原理，知道什么是满偏、了解电流表（表头）的原理，知道什么是满偏电流和满偏电压。电流和满偏电压。5 5、理解表头改装成常用电压表和电流表的原理，、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。会求分压电阻和分流电阻的阻值。2.4 2.4 串联电路和并联电路串联电路和并联电路01230123串联电路：串联电路：并联电路：并联电路：串联电路各处的电流相等串联电路各处的电流相等.并联电路的总电流等于各并联电路的总电流等于各支路电流之和支路电流之和.串联电路两端的总电压等串联电路两端的总电压等于各部分电压之和于各部分电压之和.各支路两端电压相同。各支路两端电压相同。一、串联电路和并联电路一、串联电路和并联电路1、基本性质、基本性质UR1R2U1U2UR电电 阻阻 的的 串串 联联电电 阻阻 的的 并并 联：联：R1R2I1I2URU串串 联电路的总电阻等于联电路的总电阻等于各部分电路电阻之和各部分电路电阻之和并联电路的总电阻的倒数等于并联电路的总电阻的倒数等于各支路电阻的倒数之和各支路电阻的倒数之和2、总电、总电 阻阻 的的 计算计算3、电阻串联的、电阻串联的电压分配电压分配和电阻并联的和电阻并联的电流分配电流分配UR1R2U1U2R1R2I1I2U串串 联电路的电压分配跟电联电路的电压分配跟电阻成正比阻成正比并并 联电路的电流分配联电路的电流分配跟电阻成反比跟电阻成反比1、关于并联的几个结论的试证明：、关于并联的几个结论的试证明：（1）n个相同的电阻并联，总电阻为一个电阻的个相同的电阻并联，总电阻为一个电阻的 n分之一分之一（2）若干个电阻并联，总电阻一定小于其中最小的电阻；）若干个电阻并联，总电阻一定小于其中最小的电阻；（3）并联的）并联的支路曾多支路曾多，总电阻减小；总电阻减小；（4）并联支路）并联支路有一个电阻变大有一个电阻变大，总电阻变大。总电阻变大。(2)并联电路的总电阻并联电路的总电阻小于小于任意一个电阻任意一个电阻,任意一个电阻变任意一个电阻变大时大时,总电阻总电阻变大变大(1)串联电路的总电阻串联电路的总电阻大于大于电路中任意一个电阻电路中任意一个电阻,电路中任电路中任意一个电阻变大时意一个电阻变大时,总电阻总电阻变大变大。2.串并联电路总电阻的几个有用的结论串并联电路总电阻的几个有用的结论:(3)电路中无论电阻怎样连接电路中无论电阻怎样连接,该电路消耗的电功率该电路消耗的电功率P总总等于等于各个电阻消耗的电功率之和。各个电阻消耗的电功率之和。（4）在混联电路中，任何一个电阻增大）在混联电路中，任何一个电阻增大(或减小或减小)时时,电路电路的总阻值一定随之增大的总阻值一定随之增大(或减小或减小)。（5 5）在分压电路中，滑动变阻器）在分压电路中，滑动变阻器可视为由两段电阻构成，其中一段可视为由两段电阻构成，其中一段R R并并与用电器并联，另一段与用电器并联，另一段R R串串与并联与并联部分串联部分串联A A、B B 两端的总电阻与两端的总电阻与R R串串的变化趋势一致的变化趋势一致 1 1、三个阻值都是、三个阻值都是1212 的电阻，它们任意连接，组成电路，的电阻，它们任意连接，组成电路，总电阻值可能为总电阻值可能为()()A.4A.4 B.24 B.24 C.8C.8 D.18 D.18 课堂练习：课堂练习：ACDACDU1UR2R12、如图，求：电阻、如图，求：电阻R1两端的电压两端的电压U1？3.如如图图所示，已知所示，已知R13k，R2=6k,电压电压表的内阻表的内阻为为RV=9k，电压电压表接表接电电阻阻R1两端时，读数为两端时，读数为3.6V.试试求求电电路两端路两端(AB间间的的)的的电压电压R1R2V VRV作业作业课本课本5252页页问题与练习问题与练习1 1、2 2、3 3二、电压表和电流表的改装二、电压表和电流表的改装G G灵敏电流也称计表头（灵敏电流也称计表头（G G）几个重要参量几个重要参量 满偏电流：满偏电流：表头指针偏转到最大刻度时的电流。表头指针偏转到最大刻度时的电流。内阻：内阻：表头线圈的电阻。表头线圈的电阻。满偏电压：满偏电压：表头指针偏转到最大刻度时的两端所加的电压。表头指针偏转到最大刻度时的两端所加的电压。1 1、把表头、把表头G G改装成量程为改装成量程为U U电压表电压表V V 如下图所示，有一个表头如下图所示，有一个表头G G，其内阻为，其内阻为RgRg，满偏电流为，满偏电流为IgIg。G GU UUgUgU-UgU-Ug1 1）方法和原理：串联分压电阻）方法和原理：串联分压电阻R R 串联电阻的分压作用串联电阻的分压作用 2 2）分压电阻）分压电阻R R的计算的计算:3 3）电压表的内阻：）电压表的内阻：4 4）标度置换：）标度置换：U Uv v电压量程值扩大倍数电压量程值扩大倍数例例1 1、有一表头、有一表头G G，内阻，内阻Rg=10 Rg=10，满偏电流，满偏电流Ig=3 mAIg=3 mA，把，把它改装成量程它改装成量程U=3 VU=3 V的电压表，的电压表，1 1）要串联一个多大的电阻）要串联一个多大的电阻R R？2 2）改装后的电压表内阻是多少？）改装后的电压表内阻是多少？3 3）若电流计显示电）若电流计显示电流为流为2mA2mA G GUgUgU UR RU-UgU-UgU U例例2 2、有一表头、有一表头G G，内阻，内阻Rg=30 Rg=30，满偏电流，满偏电流Ig=1 mAIg=1 mA，把，把它改装成量程它改装成量程U=3 VU=3 V的电压表，要串联一个多大的电阻的电压表，要串联一个多大的电阻R R？改装后的电压表内阻是多少？改装后的电压表内阻是多少？G GUgUgU UR RU-UgU-UgU U2 2、把表头、把表头G G改装成电流表改装成电流表A A 如下图所示，有一个表头如下图所示，有一个表头G G，其内阻为，其内阻为RgRg，满偏电流为，满偏电流为IgIg G G1 1）方法原理：并联分流电阻）方法原理：并联分流电阻R R 利用并联电阻的分流作用利用并联电阻的分流作用 2 2）分流电阻）分流电阻R R的计算的计算:3 3）电流表的内阻：）电流表的内阻：4 4）标度置换：）标度置换：电流量程扩大倍数电流量程扩大倍数U UA AA例例3 3：有一表头：有一表头G G，内阻，内阻R Rg g=25=25，满偏电流，满偏电流Ig=3 mAIg=3 mA，把，把它改装成量程为它改装成量程为0.6 A0.6 A的电流表，要并联一个多大的电阻的电流表，要并联一个多大的电阻R R？改装后电流表的内阻？改装后电流表的内阻R RA A为多为多大？大？G G解解:例例4 4：有一表头：有一表头G G，内阻，内阻R Rg g=20=20，满偏电流，满偏电流Ig=1 mAIg=1 mA，把，把它改装成量程为它改装成量程为0.6 A0.6 A的电流表，要并联一个多大的电阻的电流表，要并联一个多大的电阻R R？改装后电流表的内阻？改装后电流表的内阻R RA A为多大？为多大？解解:1.1.已知电流表的内阻已知电流表的内阻R Rg g120 120，满偏电流，满偏电流I Ig g3 mA3 mA，要把它改装成量程是要把它改装成量程是6 V6 V的电压表，应串联多大的电的电压表，应串联多大的电阻？要把它改装成量程是阻？要把它改装成量程是3 A3 A的电流表，应并联多大的的电流表，应并联多大的电阻？电阻？0.12 1880 1880 课堂练习课堂练习2.2.为了使用方便，实验室中的电压表通常有两个量程，如为了使用方便，实验室中的电压表通常有两个量程，如图为表头图为表头 ,改装成两个量程为改装成两个量程为0 03 V3 V、0 015 V15 V的电压的电压表的电路图表的电路图.若已知若已知R R2 2是阻值为是阻值为24k24k的电阻，表头的电阻，表头 的的内阻为内阻为500500，则，则R R1 1的阻值和灵敏电流计的满偏电流各是的阻值和灵敏电流计的满偏电流各是多少？多少？解析解析：设电流计的满偏电流为：设电流计的满偏电流为I Ig g，内阻为内阻为r rg g，则应有：，则应有：3 V3 VI Ig g(r(rg gR R1 1)，15 V15 VIg(rIg(rg gR R1 1R R2 2)，联立可得联立可得R R1 15.5 k5.5 k，I Ig g0.50.51010-3-3 A A500 A.500 A.答案：答案：5.5 k5.5 k500 A500 AGG3.3.多用电表直流电表的测量电路原理如图所示。已知多用电表直流电表的测量电路原理如图所示。已知表头的满偏电流表头的满偏电流g gG2 21mA1mA1 110mA10mA公公共共R1R2从改装原理，看电表串联或并联时，指针偏转和电表读数间的关系从改装原理，看电表串联或并联时，指针偏转和电表读数间的关系4 4用两个相同的小量程电流表，分别改装成了两个量程不同用两个相同的小量程电流表，分别改装成了两个量程不同的大量程电流表的大量程电流表A A1 1、A A2 2，若把，若把A A1 1、A A2 2分别采用串联或并联的方分别采用串联或并联的方式接入电路，如图式接入电路，如图3 3所示，则闭合电键后，下列有关电表的示所示，则闭合电键后，下列有关电表的示数和电表指针偏转角度的说法正确的是数和电表指针偏转角度的说法正确的是 ()A.A.图图(a)(a)中的中的A A1 1、A A2 2的示数相同的示数相同B.B.图图(a)(a)中的中的A A1 1、A A2 2的指针偏角相同的指针偏角相同C.C.图图(b)(b)中的中的A A1 1、A A2 2的指针偏角相同的指针偏角相同D.D.图图(b)(b)中的中的A A1 1、A A2 2的示数和偏角都不同的示数和偏角都不同B B A A表并联偏转同，所测电流不相同表并联偏转同，所测电流不相同;A;A表串联读数同，偏转角度不相同表串联读数同，偏转角度不相同5 5用甲、乙两个完全相同的电流表表头改装成量程分别为用甲、乙两个完全相同的电流表表头改装成量程分别为5 V5 V和和10 V10 V的电压表，串联后测量的电压表，串联后测量12 V12 V的电压，则的电压，则 ()A A两表的电压示数相同，均为两表的电压示数相同，均为6 V6 VB B两表头的指针偏角相同两表头的指针偏角相同C C两表头的指针偏角不相同两表头的指针偏角不相同D D两表的电压示数不同两表的电压示数不同解解：将两只电压表串联后测电压，涉及偏角时须考虑内部原理图，：将两只电压表串联后测电压，涉及偏角时须考虑内部原理图，如图所示，因流过表头的电流相等，故偏角相同设改装后如图所示，因流过表头的电流相等，故偏角相同设改装后V V甲甲、V V乙乙的内阻分别为的内阻分别为R RV1V1、R RV2V2，满偏电压为，满偏电压为U U甲甲、U U乙乙，B DB DV V表并联读数同，偏转角度不相同；表并联读数同，偏转角度不相同；V V表串联偏转同，所测电压不相同；表串联偏转同，所测电压不相同；串联后电压表的实际读数串联后电压表的实际读数U U甲甲U U乙乙R RV1V1R RV2V21212；即；即U U甲甲4 V4 V、U U乙乙8V8V综上知选项综上知选项B B、D D正确另外，由于电压表的刻度分布是均正确另外，由于电压表的刻度分布是均匀的，在偏角相同的情况下有匀的，在偏角相同的情况下有U U甲甲U U乙乙U U甲甲U U乙乙1212作业作业课本课本5252页页问题与练习问题与练习4 4、5 5