河北师大附中高中物理 第二章第四节 串联电路和并联电路课件 新人教版选修3-1.ppt

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1、Unit2恒定电流恒定电流电电路路内容内容串串联电联电路路并并联电联电路路电电路路图图电电流关系流关系电电路各路各处电处电流流_总电总电流等于各支路流等于各支路电电流之流之_电压电压关系关系总电压总电压等于各部分等于各部分电电路路电压电压之之_总电压总电压_各支路各支路电压电压电电阻关系阻关系总电总电阻阻_各部分各部分电电路路电电阻之和阻之和总电总电阻的倒数阻的倒数_各支路各支路电电阻的倒数之和阻的倒数之和相等相等和和和和等于等于等于等于等于等于回首往事：串并联电路有什么特点？回首往事：串并联电路有什么特点？R2R1R3R1R2R3II1I2I3II1I2I3UU1U2U3UU1U2U3RR1

2、R2R3串串联电联电路：在相同路：在相同时间时间内，流内，流过过0、1、2、3四点的四点的电电量量关系：关系：q0=q1_q2_ q3则则根据根据I=q/t，同除以相同的，同除以相同的时间时间t，得到什么，得到什么结论结论？_。并并联电联电路：在相同路：在相同时间时间内，流内，流过过0、1、2、3四点的四点的电电量量关系：关系：q0=q1_q2_ q3则则根据根据I=q/t，同除以相同的，同除以相同的时间时间t，得到什么，得到什么结论结论？_。探究探究探究探究1 1 1 1：根据恒定电流中电荷分布是不变的，再结：根据恒定电流中电荷分布是不变的，再结：根据恒定电流中电荷分布是不变的，再结：根据恒

3、定电流中电荷分布是不变的，再结合电荷守恒定律探究串、并联电路中电流的关系。合电荷守恒定律探究串、并联电路中电流的关系。合电荷守恒定律探究串、并联电路中电流的关系。合电荷守恒定律探究串、并联电路中电流的关系。0456123R1R2R3II1I2I3UR2R1R30123U1U2U3UI0456123R1R2R3II1I2I3UR2R1R30123U1U2U3UI探究探究探究探究2 2：利用利用利用利用U UABAB=A A-B B关系探究串、并联电路关系探究串、并联电路关系探究串、并联电路关系探究串、并联电路中电压的关系。中电压的关系。中电压的关系。中电压的关系。串串联电联电路：路：U01=_；

4、U12=_；U23=_，U01+U12+U23=_；U03=_。有何有何有何有何结论结论结论结论：_。并并联电联电路：不考路：不考虑导线虑导线的的电电阻阻(一根一根纯导线纯导线上的各点是等上的各点是等电势电势点点)，0、1、2、3四点四点电势电势有何关系？有何关系？_；同理，同理，4、5、6三点三点电势电势有何关系？有何关系？_有何有何有何有何结论结论结论结论：_。探究探究探究探究3 3：利用电阻的定义式结合电流、电压关系：利用电阻的定义式结合电流、电压关系：利用电阻的定义式结合电流、电压关系：利用电阻的定义式结合电流、电压关系探究串、并联电路中电阻的关系。探究串、并联电路中电阻的关系。探究串

5、、并联电路中电阻的关系。探究串、并联电路中电阻的关系。R1R2II1I2UR2R1U1U2UI串串联电联电路：两端路：两端总电压总电压U=U1_ U2同除以相同的同除以相同的电电流流I，得，得_根据根据R=U/I，可得，可得_有何有何有何有何结论结论结论结论：_。并并联电联电路：干路路：干路总电总电流流I=I1_ I2同除以相同的同除以相同的电压电压U，得，得_根据根据R=U/I，可得，可得_有何有何有何有何结论结论结论结论：_。URIn个相同个相同电电阻阻(R1)串串联联或并或并联联,其其总电总电阻阻R=？不同阻不同阻值值的的电电阻串阻串联联,总电总电阻与其中最大阻与其中最大电电阻有何关阻有

6、何关系系?不同阻不同阻值值的的电电阻并阻并联联,总电总电阻与其中最小阻与其中最小电电阻有何关阻有何关系系?并并联电联电路中路中,某一某一电电阻增大阻增大,总电总电阻如何阻如何变变?混混联电联电路中路中,某一某一电电阻增大阻增大,总电总电阻如何阻如何变变？R1和和R2并并联联后后R=？(若若R1远远大于大于R2，R=？)探究探究探究探究4 4：根据串、并联电路中电阻的关系讨论下：根据串、并联电路中电阻的关系讨论下：根据串、并联电路中电阻的关系讨论下：根据串、并联电路中电阻的关系讨论下列问题。列问题。列问题。列问题。1、串、串联电联电路的路的电压电压及功率分配及功率分配（1 1）由）由）由）由U=

7、IRU=IR串联电路的电压分配与阻值成正比串联电路的电压分配与阻值成正比串联电路的电压分配与阻值成正比串联电路的电压分配与阻值成正比（2 2）由）由）由）由P=IUP=IU串联电路的功率分配与阻值成正比串联电路的功率分配与阻值成正比串联电路的功率分配与阻值成正比串联电路的功率分配与阻值成正比2、并、并联电联电路的路的电电流及功率分配流及功率分配（1 1）由）由）由）由I=U/RI=U/R并联电路的电流分配与阻值成反比并联电路的电流分配与阻值成反比并联电路的电流分配与阻值成反比并联电路的电流分配与阻值成反比（2 2）由）由）由）由P=UP=U2 2/R/R并联电路的功率分配与阻值成反比并联电路的

8、功率分配与阻值成反比并联电路的功率分配与阻值成反比并联电路的功率分配与阻值成反比探究探究探究探究5 5：根据串、并联电路基本特点分析电压、：根据串、并联电路基本特点分析电压、：根据串、并联电路基本特点分析电压、：根据串、并联电路基本特点分析电压、电流及其功率分配关系。电流及其功率分配关系。电流及其功率分配关系。电流及其功率分配关系。R1R2II1I2UR2R1U1U2UI1.电电流流计计G俗称表俗称表头头G2.电电流流计计的几个基本数据：的几个基本数据：满满偏偏电电流流Ig表表头头内阻内阻Rg满满偏偏电压电压Ug三者三者满满足关系：足关系：Ug=IgRg三个量只要知道其中任何两三个量只要知道其

9、中任何两三个量只要知道其中任何两三个量只要知道其中任何两个，就可以求第三个量个，就可以求第三个量个，就可以求第三个量个，就可以求第三个量探究探究6：电流计有几个重要参量？：电流计有几个重要参量？URIUgURUGRg例例1：电电流表流表G的内阻的内阻为为Rg10,满满偏偏电电流流为为Ig=3mA,要把它改装成量程要把它改装成量程为为U=3V的伏特表的伏特表,应该应该怎么怎么办办？问题问题问题问题1 1 1 1：能让：能让：能让：能让3V3V3V3V的电压全部的电压全部的电压全部的电压全部加在表头吗？怎么办？加在表头吗？怎么办？加在表头吗？怎么办？加在表头吗？怎么办？问题问题问题问题2 2 2

10、2：当被测电压是：当被测电压是：当被测电压是：当被测电压是3V3V3V3V时，时，时，时，指针应该指在哪里？表头指针应该指在哪里？表头指针应该指在哪里？表头指针应该指在哪里？表头两端加多大电压？其余电两端加多大电压？其余电两端加多大电压？其余电两端加多大电压？其余电压加在哪里？压加在哪里？压加在哪里？压加在哪里？问题问题问题问题3 3 3 3：要串联的电阻上：要串联的电阻上：要串联的电阻上：要串联的电阻上分担多少电压？需要多分担多少电压？需要多分担多少电压？需要多分担多少电压？需要多大的电阻分压？大的电阻分压？大的电阻分压？大的电阻分压？RUVRV0123A探究探究7：把电流表改装成电压表。：

11、把电流表改装成电压表。问题问题问题问题5 5 5 5：改装后的表盘需：改装后的表盘需：改装后的表盘需：改装后的表盘需要做怎样的改变？要做怎样的改变？要做怎样的改变？要做怎样的改变？0123mA0123V问题问题问题问题4 4 4 4：改装后的电压表：改装后的电压表：改装后的电压表：改装后的电压表内阻内阻内阻内阻R R R RV V V V是多大？是多大？是多大？是多大？（1）在）在电电流流计计原刻度的基原刻度的基础础上乘以（上乘以（Rg+R）即可；）即可；（2）满满刻度刻度处标处标改装后的量程，然后根据小格数按改装后的量程，然后根据小格数按比例等分即可。（量程和精确度）比例等分即可。（量程和精

12、确度）问题问题问题问题6 6 6 6：若要将电流表：若要将电流表：若要将电流表：若要将电流表G GG G改装成一个量程为改装成一个量程为改装成一个量程为改装成一个量程为U U U Ug g g g的的的的n n n n倍的倍的倍的倍的电压表电压表电压表电压表V V V V，需要串联多大阻值的电阻？，需要串联多大阻值的电阻？，需要串联多大阻值的电阻？，需要串联多大阻值的电阻？探究探究7：把电流表改装成电压表。：把电流表改装成电压表。1.原理：串原理：串联联分分压压2.方法：串方法：串联电联电阻阻3.再将表再将表盘对应盘对应示数改装。示数改装。总结：把电流表改装成电压表总结：把电流表改装成电压表U

13、IgVURgRUgURIgG0123mA0123V问题问题问题问题1 1 1 1：能让：能让：能让：能让0.6A0.6A0.6A0.6A的电流全的电流全的电流全的电流全部通过表头吗？怎么办部通过表头吗？怎么办部通过表头吗？怎么办部通过表头吗？怎么办？IRR=?GRgIgAIRA例例2、有一个、有一个电电流表流表G,内阻内阻为为Rg25,满满偏偏电电流流为为Ig=3mA,要把它改装成量程要把它改装成量程为为I=0.6A的安培的安培表表,应该应该怎么怎么办办？I探究探究探究探究8 8：把小量程的电流表改装成大量程的电流表。：把小量程的电流表改装成大量程的电流表。：把小量程的电流表改装成大量程的电流

14、表。：把小量程的电流表改装成大量程的电流表。并并联联小小电电阻阻0123A00.20.40.6问题问题问题问题2 2 2 2：当被测电流是：当被测电流是：当被测电流是：当被测电流是0.6A0.6A0.6A0.6A时，应该让指时，应该让指时，应该让指时，应该让指针指在哪里？表头里应该流过多少电流针指在哪里？表头里应该流过多少电流针指在哪里？表头里应该流过多少电流针指在哪里？表头里应该流过多少电流？并并联联小小电电阻指阻指针针指指在在满满刻度刻度处处，表，表头头中流中流过电过电流流为为3mAIR=0.6-0.003=0.597A探究探究探究探究8 8：把小量程的电流表改装成大量程的电流表。：把小量

15、程的电流表改装成大量程的电流表。：把小量程的电流表改装成大量程的电流表。：把小量程的电流表改装成大量程的电流表。问题问题问题问题3 3 3 3：并联的电阻上流过多少电流？需要多大的分：并联的电阻上流过多少电流？需要多大的分：并联的电阻上流过多少电流？需要多大的分：并联的电阻上流过多少电流？需要多大的分流电阻？流电阻？流电阻？流电阻？问题问题问题问题4 4 4 4：改装后的安培表内阻：改装后的安培表内阻：改装后的安培表内阻：改装后的安培表内阻R R R RA A A A是多大？是多大？是多大？是多大？IRR=?GRgIgIAIRA00.20.40.6A0123mA（1 1）在原）在原）在原）在原

16、电电电电流表原刻度的基流表原刻度的基流表原刻度的基流表原刻度的基础础础础上乘以（上乘以（上乘以（上乘以（1+Rg/R1+Rg/R）即可；）即可；）即可；）即可；（2 2）满满满满刻度刻度刻度刻度处标处标处标处标改装后的量程，然后根据小格数按比改装后的量程，然后根据小格数按比改装后的量程，然后根据小格数按比改装后的量程，然后根据小格数按比例等分即可。例等分即可。例等分即可。例等分即可。（量程和精确度）（量程和精确度）（量程和精确度）（量程和精确度）问题问题问题问题6 6 6 6：若要将电流表：若要将电流表：若要将电流表：若要将电流表G GG G改装成一个量程为改装成一个量程为改装成一个量程为改装

17、成一个量程为I I I Ig g g g的的的的n n n n倍的倍的倍的倍的电流表电流表电流表电流表A A A A，需要并联多大阻值的电阻？，需要并联多大阻值的电阻？，需要并联多大阻值的电阻？，需要并联多大阻值的电阻？探究探究探究探究8 8：把小量程的电流表改装成大量程的电流表。：把小量程的电流表改装成大量程的电流表。：把小量程的电流表改装成大量程的电流表。：把小量程的电流表改装成大量程的电流表。问题问题问题问题5 5 5 5：改装后的表盘需：改装后的表盘需：改装后的表盘需：改装后的表盘需要做怎样的改变？要做怎样的改变？要做怎样的改变？要做怎样的改变？1.原理：并原理：并联联分流分流2.方法

18、：并方法：并联电联电阻阻3.再将表再将表盘对应盘对应示数改装。示数改装。UgAIUgIIgIRRRgG00.20.40.6A0123mA总结：把小量程的电流表改装成大量程的电流表。总结：把小量程的电流表改装成大量程的电流表。总结：把小量程的电流表改装成大量程的电流表。总结：把小量程的电流表改装成大量程的电流表。读读数数时应时应使使视线视线垂直于刻度表面，并要估垂直于刻度表面，并要估读读.具具体估体估读读方法如下：方法如下：(1)量程量程为为3V和和3A的的电压电压表和表和电电流表，其最小分流表，其最小分度度为为0.1V和和0.1A,读读数要估数要估读读到最小分度的十分之一到最小分度的十分之一.

19、(2)量程量程为为0.6A的的电电流表，其最小分度流表，其最小分度为为0.02A,读读数要估数要估读读到最小分度的，即不足半格的略去，超到最小分度的，即不足半格的略去，超过过半格的要按半格半格的要按半格读读出，因此最后出，因此最后读读数如果以安培数如果以安培为单为单位，小数点后面有两位，尾数可能位，小数点后面有两位，尾数可能为为0、1、2、3(3)量程量程为为15V的的电压电压表，其最小分度表，其最小分度为为0.5V,读读数要估数要估读读到最小分度的，因此最后到最小分度的，因此最后读读数如果以伏特数如果以伏特为为单单位，小数点后面只有一位，尾数位，小数点后面只有一位，尾数为为0、1、2、3、4

20、探究：安培表和伏特表的读数探究：安培表和伏特表的读数探究：安培表和伏特表的读数探究：安培表和伏特表的读数练习练习1、有一个、有一个电电流表流表G,内阻内阻为为Rg=120,满满偏偏电电流流为为Ig=3mA,要把它改装成量程要把它改装成量程为为I=3A的安的安培表培表,应该应该并并联联多大的多大的电电阻？阻？练习练习2、有一个、有一个电电流表流表G,内阻内阻为为Rg120,满满偏偏电电流流为为Ig=3mA,给给它并它并联联一个一个0.12的的电电阻阻改装改装为为安培表安培表,问问此安培表的量程此安培表的量程为为多大？多大？练习练习3、如果、如果给电给电流表并流表并联联一个阻一个阻值值等于等于电电

21、流表内流表内阻的阻的电电阻，它的量程阻，它的量程变为变为多大？刻度多大？刻度盘盘上的数字上的数字应应当怎么刻？当怎么刻？A0123mA小试牛刀小试牛刀小试牛刀小试牛刀练习练习4、电电流表流表G的内阻的内阻为为Rg=100,满满偏偏电电流流为为Ig=3mA,要把它改装成量程要把它改装成量程为为U=15V的伏特表的伏特表,应应该该串串联联多大的多大的电电阻？阻？练习练习5、电电流表流表G的内阻的内阻为为Rg100,满满偏偏电电流流为为Ig=3mA,给给它串它串联联一个一个900的的电电阻改装阻改装为为伏特表伏特表,问问此伏特表的量程此伏特表的量程为为多大？多大？练习练习6、如果、如果给电给电流流计

22、计串串联联一个阻一个阻值值等于等于电电流表内阻的流表内阻的电电阻，它的量程阻，它的量程变为变为多大？多大？刻度刻度盘盘上的数字上的数字应应当怎么刻当怎么刻？0123VmA小试牛刀小试牛刀小试牛刀小试牛刀第四节第四节 串联电路和并联电路串联电路和并联电路UIgVUgAIURgRUgURIgGUgIIgIRRRgG类型一类型一串、并串、并联电联电路基本路基本规规律的律的应应用用例例例例1 1两两个个用用电电器器的的额额定定电电压压都都是是6V，额额定定电电流流分分别别是是I10.1A和和I20.3A.(1)把把这这两两个个用用电电器器并并联联后后接接在在电电压压为为8V的的电电路路中中，要要使使它

23、它们们正正常常工工作作，应应附附加加多多大大的的电电阻阻？功功率率至至少需多大？少需多大？(2)如果把它如果把它们们串串联联后接在后接在12V的的电电路上，要使它路上，要使它们们正常工作正常工作应该应该接多大的接多大的电电阻？功率至少阻？功率至少为为多大多大？【思思路路点点拨拨】(1)两两个个用用电电器器的的额额定定电电压压都都是是6V，并并联联后后接接入入6V的的电电路路上上就就能能正正常常工工作作；而而今今电电路路的的电电压压是是8V，大大于于6V，故故应应串串联联一一个个分分压压电电阻阻Rx，使其分担，使其分担2V的的电压电压(2)两个两个电电阻不能阻不能简单简单地串地串联联，因串，因串

24、联联后两个用后两个用电电器的分器的分压压不同，不能均分不同，不能均分12V的的电压电压返回返回图图245返回返回【答案答案】(1)50.8W(2)301.2W返回返回【题题后反思后反思】用用电电器正常工作的条件是，加在器正常工作的条件是，加在它它们们两端的两端的电压电压必必须须是是额额定定电压电压，或通，或通过过它它们们的的电电流必流必须须是是额额定定电电流，若流，若电电源源电压电压不不满满足要求，足要求，就要用学就要用学过过的串并的串并联联知知识进识进行行电电路整合路整合返回返回变变式式训训练练1如如图图246所所示示电电路路中中有有三三个个电电阻阻，已已知知R1R2R3136，则则电电路路

25、工工作作时时，电压电压U1U2为为()A16B19C13D12答案答案：D图图246返回返回如如图图247所所示示是是一一个个电电流流表表、电电压压表表两两用用的的电电路路，电电流流表表G的的量量程程是是100A，内内阻阻是是1000.电电阻阻R10.1，R299k，当当双双刀刀双双掷掷开开关关合合到到a、b上上时时，电电流流表表改改装装成成什什么么表表？其其量量程程是是多多少少？当当双双刀刀双双掷掷开开关关合合到到c、d上上时时，电电流流表表改改装装成成什什么么表？其量程是多少？表？其量程是多少？类型二类型二电电表的改装表的改装例例例例2 2图图247返回返回【精精讲讲精析精析】当开关合到当

26、开关合到a、b上上时时，电电路路转转换换成成图图248甲所示的甲所示的电电路，此路，此时时小小电电阻阻R1与与电电流表流表G并并联联，R1起分流作用，可作起分流作用，可作为为大量大量程程电电流表使用流表使用图图248返回返回返回返回【答案答案】见见精精讲讲精析精析【规规律律总结总结】理解理解电电表改装的原理，表改装的原理，并根据串、并并根据串、并联电联电路的特点路的特点进进行行计计算是算是解解这类题这类题的关的关键键返回返回变变式式训训练练2将将一一个个电电阻阻为为60，满满偏偏电电流流为为500A的的电电流流表表表表头头改改成成如如图图249所所示示的的两两个个量量程程的的电电压压表表，量量

27、程程分分别别为为3V和和15V，试试求求R1和和R2的阻的阻值值图图249返回返回答案答案：594024000返回返回用用电电流表和流表和电压电压表表测测量量电电阻阻Rx的阻的阻值值如如图图2410所示，分所示，分别别将将图图甲和甲和图图乙两种乙两种测测量量电电路路连连接到接到电电路中，按照甲路中，按照甲图时图时，电电流表示数流表示数4.60mA，电压电压表示数表示数2.50V；按照乙；按照乙图时图时，电电流表流表示数示数为为5.00mA，电压电压表示数表示数为为2.30V，比，比较这较这两次两次结结果，正确的是果，正确的是()类型三类型三伏安法伏安法测电测电阻阻电电路的分析路的分析例例例例3

28、 3图图2410返回返回A电电阻的真阻的真实值实值更接近更接近543，且大于，且大于543B电电阻的真阻的真实值实值更接近更接近543，且小于，且小于543C电电阻的真阻的真实值实值更接近更接近460，且大于，且大于460D电电阻的真阻的真实值实值更接近更接近460，且小于，且小于460返回返回返回返回【答案答案】B返回返回变变式式训训练练3(2011年年吉吉林林实实验验中中学学期期中中)如如图图2411所所示示，用用伏伏安安法法测测电电阻阻R，按按图图中中甲甲图图测测得得的的结结果果为为R1，按按乙乙图图测测得得为为R2，若若电电阻阻的的真真实实值值为为R，则则()AR1RR2BR1RR1，

29、RR2DR1RR2解析：解析：选选A.用内接法用内接法测电测电阻有阻有R1R，用外接法，用外接法测测电电阻有阻有R2RR2，选项选项A正确正确图图2411返回返回如如图图2412所所示示，滑滑动动变变阻阻器器R1的的最最大大值值是是200，R2R3300，A、B两端两端电压电压UAB8V.(1)当当开开关关S断断开开时时，移移动动滑滑动动片片P，R2两两端端可可获获得得的的电压变电压变化范化范围围是多少？是多少？(2)当当S闭闭合合时时，移移动动滑滑动动片片P，R2两两端端可可获获得得的的电电压压变变化范化范围围又是多少？又是多少？类型四类型四滑滑动变动变阻器的阻器的连连接接例例例例4 4图图

30、2412返回返回【思思路路点点拨拨】先先认认清清电电键键S断断开开、闭闭合合时时的的滑滑动动变变阻阻器器的的接接法法，再再根根据据串串并并联联关关系系结结合滑片位置合滑片位置计计算算R2获获得的得的电压电压范范围围返回返回返回返回返回返回【答案答案】(1)4.8V8V(2)3.43V8V【名名师师归归纳纳】(1)滑滑动动变变阻阻器器接接入入电电路路时时，金金属属杆杆的的两两个个端端点点不不能能同同时时接接入入电电路路，否否则则电电流由金属杆流流由金属杆流过过而短路而短路(2)限流接法限流接法电压调节电压调节范范围较围较小，而分小，而分压压式接式接法法电压调节电压调节范范围较围较大，在具体大，在具体应应用中要根据用中要根据题题目要求合理目要求合理选择选择返回返回变变式式训训练练4如如图图2413所所示示，R17，R23，可可变变电电阻阻器器R3的的最最大大阻阻值值为为6，求求AB两端的两端的电电阻阻值值的范的范围围图图2413返回返回答案答案：7R9