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1、第第3节电阻的串联并节电阻的串联并联及其应用联及其应用第1页,本讲稿共48页第2页,本讲稿共48页(1)两只灯泡:L1(220 V,40 W),L2(220 V,200 W),将它们并联接入220 V的市电,如图(甲)观察哪只灯泡更亮(2)将这两只灯泡串联后接入220 V的市电,如图(乙)观察哪只灯泡更亮简答:(1)灯泡L2更亮(2)灯泡L1更亮第3页,本讲稿共48页第4页,本讲稿共48页(对应学生用书第22页)第5页,本讲稿共48页一、电阻的串、并联电路1把几个电阻依次首尾相连,接入电路,这样的连接方式叫串联2把几个电阻的一端连在一起,另一端也连在一起,然后再把这两端接入电路,这样的连接方式
2、叫并联二、电表改装1小量程电流表G:(1)满偏电流Ig是指:指针指向满刻度时通过电流表的电流(2)满偏电压Ug是指:电流表G指针指到满刻度时,加在它两端的电压(3)电流表内阻Rg是指:电流表G的电阻第6页,本讲稿共48页2电表改装:(1)测量较大的电压时,将表头电流表G串联一个大电阻,就改装成了电压表(2)测量较大的电流时,将表头电流表G并联一个小电阻,就改装成了量程较大的电流表自主探究:改装电表时,表头电流表G串联或并联电阻起什么作用?电表改装后,表头电流表G的三个参数是否发生了改变?答案:串联电阻起到分压作用;并联电阻起到限流作用;电表改装后,表头电流表G的三个参数不变第7页,本讲稿共48
3、页三、限流电路与分压电路1限流电路:滑动变阻器的有效电阻串联接入电路中,构成的控制电路叫限流电路2分压电路:滑动变阻器的有效电阻一部串联,另一部分并联接入电路中,构成的控制电路叫分压电路四、伏安法测电阻的两种电路1伏安法根据欧姆定律,直接测出电压和电流,便可得到电阻或用电器的阻值,这种测量方法叫伏安法2电流表内、外接法(1)电流表外接电路:(2)电流表内接电路:第8页,本讲稿共48页第9页,本讲稿共48页(对应学生用书第2225页)串、并联电路的特点及其规律第10页,本讲稿共48页第11页,本讲稿共48页【例1】在如图所示的电路中,电阻R1、R2、R3的阻值均为2,电流表内阻不计,在B、C两点
4、间加上6 V的电压时,电流表的读数为()A0 B1 A C1.5 A D2 A读题:“电流表内阻不计”因此A、C两点可以合在一起,因此在B、C两点间加上6 V的电压时,R2与R3并联,然后与R1串联,电流表的示数是通过电阻R2的电流大小第12页,本讲稿共48页画图:答案:B.对于电路的计算,首先要弄清电路的连接情况,即各电阻之间的串、并联关系,然后根据欧姆定律和串、并联电路的特点逐级计算第13页,本讲稿共48页针对训练1-1:由4个电阻连接成的混联电路如图所示R18,R24,R36,R43;(1)求a、d之间的总电阻(2)如果把42 V的电压加在a、d两端,通过每个电阻的电流是多少?第14页,
5、本讲稿共48页答案:(1)14(2)R1、R2中电流为3 AR3中电流为1 AR4中电流为2 A第15页,本讲稿共48页电表的改装第16页,本讲稿共48页【例2】如图所示为实验室常用的两个量程的电压表原理图当使用O、A两接线柱时,量程为3 V;当使用O、B两接线柱时,量程为15 V已知电流表G的内电阻Rg500,满偏电流Ig100 A.求分压电阻R1和R2的阻值思路点拨:使用O、A两接线柱时,表头只和R1串联,则可以根据串联电路的特点及满偏电流、满偏电压求解R1.使用O、B两接线柱时,表头和R1、R2两电阻串联,则可求出R2.第17页,本讲稿共48页(1)无论表头G改装成电压表还是电流表,它的
6、三个基本参量Ug、Ig、Rg是不变的,即通过表头的最大电流Ig并不改变(2)电表改装的问题实际上是串、并联电路中电流、电压的计算问题,只要把表头G看成一个电阻Rg即可答案:2.95104 1.2105 第18页,本讲稿共48页答案:D.第19页,本讲稿共48页限流电路和分压电路1两种电路比较第20页,本讲稿共48页第21页,本讲稿共48页(1)滑动变阻器接入电路时,金属杆的两个端点不能同时接入电路(2)在限流电路中,一般变阻器上、下各有一个接线柱接入电路;分压电路中变阻器上电阻线圈两端的接线柱同时接入电路,而金属杆两端的接线柱只能有一个接入电路2限流电路、分压电路的选择原则(1)若采用限流电路
7、不能控制电流满足实验要求,即若滑动变阻器阻值调到最大时,待测电阻上的电流(或电压)仍超过电流表(或电压表)的量程,或超过待测电阻的额定电流,则必须选用分压电路(2)若待测电阻的阻值比滑动变阻器总电阻大得多,以致在限流电路中,滑动变阻器的滑片从一端滑到另一端时,待测电阻上的电流或电压变化范围不够大,此时,应改用分压电路(3)若实验中要求电压从零开始连续可调,则必须采用分压电路(4)限流电路的优点是电路简单、耗能低第22页,本讲稿共48页【例3】如图所示,滑动变阻器R1的最大值是200,R2R3300,A、B两端电压UAB8 V.(1)当开关S断开时,移动滑片P,R2两端可获得的电压变化范围是多少
8、?(2)当S闭合时,移动滑片P,R2两端可获得的电压变化范围又是多少?思路点拨:先认清开关S断开、闭合时,滑动变阻器的接法,再根据串、并联关系结合滑片的位置计算R2获得的电压范围第23页,本讲稿共48页答案:(1)4.8 V8 V(2)3.43 V8 V第24页,本讲稿共48页针对训练3-1:滑动变阻器的分压式接法如图所示,试分析当滑片P从A向B滑动时R上的电流和电压的调节范围解析:由电路分析可知,连接方式为:AP之间的电阻与R并联,然后与PB之间的电阻串联,因此当滑片由A向B移动时,加在R上的电压逐渐增大,R中的电流也随之增大负载电阻R两端的电压范围为0U,显然,电阻R上电流的调节范围为0U
9、/R.答案:0U/R0U第25页,本讲稿共48页伏安法测电阻1伏安法测电阻原理2电流表接法对测量结果的影响第26页,本讲稿共48页第27页,本讲稿共48页(3)试触法:适用于Rx、RV、RA的阻值、关系都不能确定的情况,如图所示,把电压表的接线端分别接b、c两点,观察两电表的示数变化,若电流表的示数变化明显,说明电压表的分流对电路影响大,应选用内接法,若电压表的示数有明显变化,说明电流表的分压作用对电路影响大,所以应选外接法第28页,本讲稿共48页【例4】用电流表和电压表测量电阻Rx的阻值如图所示,分别将图(甲)和图(乙)两种测量电路连接到电路中,按照(甲)图时,电流表示数4.60 mA,电压
10、表示数2.50 V;按照(乙)图时,电流表示数为5.00 mA,电压表示数为2.30 V,比较这两次结果,下列说法正确的是()A电阻的真实值更接近543,且大于543 B电阻的真实值更接近543,且小于543 C电阻的真实值更接近460,且大于460 D电阻的真实值更接近460,且小于460 第29页,本讲稿共48页思路点拨:本题考查伏安法测电阻中内接法、外接法的选取答案:B.第30页,本讲稿共48页针对训练4-1:用伏安法测电阻,可接成如图所示的两个电路当用(甲)图的电路测量时,电压表和电流表的示数分别为5 V、0.6 A;用(乙)图的电路测量时,电压表和电流表的示数分别为4.6 V、0.8
11、 A电源两端的电压不变,则被测电阻的准确值为多少?答案:7.83 第31页,本讲稿共48页第32页,本讲稿共48页(对应学生用书第7980页)【测控导航】第33页,本讲稿共48页1下列说法正确的是(ABC)A一个电阻和一根无电阻的理想导线并联,总电阻为零B并联电路任一支路的电阻都大于电路的总电阻C并联电路任一支路的电阻增大(其他支路不变),总电阻也增大D并联电路任一支路的电阻增大(其他支路不变),总电阻一定减小第34页,本讲稿共48页2一个电压表由表头G与电阻R串联而成,如图所示,若在使用中发现此电压表的读数总比准确值稍小一些,采用下列哪种措施可加以改进(D)A在R上串联一个比R小得多的电阻B
12、在R上串联一个比R大得多的电阻C在R上并联一个比R小得多的电阻D在R上并联一个比R大得多的电阻解析:题中明确指出此电压表的读数总比准确值稍小一些,说明在电压表两端所加电压一定的情况下,电压表中的电流总是偏小校正的方法是适当减小电压表的内阻,而表头的内阻Rg是确定的,所以只有适当减小分压电阻R.在R上串联一个电阻是不可行的并联一个比R小得多的电阻时,由于并联电路的总电阻比任何一个分电阻都小,可见不能并联小电阻,否则分压电阻的改变会很多,误差会更大,所以选项D正确第35页,本讲稿共48页3如图所示的电路中,两端电压U保持不变若电阻R1、R2、R3上消耗的功率相等,则它们的阻值之比R1R2R3为(C
13、)A111 B411C144 D122解析:R2、R3并联,电压U相等,由P可知,P相等时R2R3,由UIR可知I2I3I,故通过R1的电流为2I.R1消耗的功率P(2I)2R14I2R1R2消耗的功率PI2R2,比较得R24R1,故R1R2R3144,C正确第36页,本讲稿共48页4用伏安法测未知电阻Rx时,若不知道Rx的大概值,为了选择正确的电路接法以减小误差,可将电路如图所示连接,只空出电压表的一个接头S,然后将S分别与a、b接触一下,观察电压表和电流表示数变化情况,那么有(BC)A若电流表示数有显著变化,S应接aB若电流表示数有显著变化,S应接bC若电压表示数有显著变化,S应接aD若电
14、压表示数有显著变化,S应接b解析:电流表的示数变化显著,说明电压表的分流对电路的影响较大,应选用内接法,故选项B正确,电压表的示数变化显著说明电流表的分压作用对电路的影响大,应选用外接法,故C选项正确第37页,本讲稿共48页5伏安法测电阻电流表的接法有如图中(甲)、(乙)两种,下列说法正确的是(C)A两种接法完全等效B按(甲)图接法,测量值偏小C若待测电阻的阻值很大,按(甲)图接法误差较小D若待测电阻的阻值很小,按(甲)图接法误差较小解析:(甲)图为电流表内接,其测量值偏大,当RxRA时,测量误差较小,该电路适合测大阻值电阻;(乙)图为电流表外接,其测量值偏小,当RxRV时测量误差较小,该电路
15、适合测小阻值电阻,故选C.第38页,本讲稿共48页6两只电压表V1和V2是由完全相同的两只电流表改装而成的,V1的量程是5 V,V2的量程是15 V为了测量1520 V的电压,我们把V1和V2串联起来,在这种情况下(BC)AV1和V2的读数相等BV1和V2指针偏转角度相等CV1和V2读数之比等于两只电压表的内阻之比DV1和V2指针偏转角度之比等于两只电压表的内阻之比解析:当把V1和V2串联使用时,通过的电流相等,指针偏转角度相等两只电压表串联使用,根据串联电路的电压分配关系,知V1和V2读数之比等于两只电压表的内阻之比第39页,本讲稿共48页7有一只电压表,它的内阻是100,量程为0.2 V,
16、现要改装成量程为10 A的电流表,电压表上应(B)A并联0.002 的电阻 B并联0.02 的电阻C并联50 的电阻 D串联4 900 的电阻第40页,本讲稿共48页8一个电流表,内阻为Rg,满偏电流为Ig,若把它作为电压表使用,最大量程为(A)AIgRg BIg/RgCRg/Ig D不能作电压表使用解析:该表的满偏电压为UgIgRg,只要测量的电压不高于IgRg就可用该表测量电压,故选项A正确第41页,本讲稿共48页9如图所示,A、B间电压恒为U,当滑动变阻器的滑片P逐渐向上移动的过程中,灯泡上的电压数值(C)A一直为U B一直为0C逐渐增大到U D逐渐减小到0解析:图中滑动变阻器是分压式接
17、法第42页,本讲稿共48页10有一块满偏电流Ig1 mA,线圈电阻Rg100 的小量程电流表(1)把它改装成满偏电压U10 V的电压表,请画出电路图,并计算有关数据;(2)把它改装成满偏电流I0.6 A的电流表,请画出电路图,并计算有关数据第43页,本讲稿共48页第44页,本讲稿共48页11欲用伏安法测定一段阻值约为5 的金属导线的电阻,要求测量结果尽量准确,现备有以下器材:A电池组(3 V,内阻1)B电流表(03 A,内阻0.012 5)C电流表(00.6 A,内阻0.125)D电压表(03 V,内阻3 k)E电压表(015 V,内阻15 k)F滑动变阻器(020,额定电流1 A)G滑动变阻器(02 000,额定电流0.3 A)H开关、导线(1)上述器材中应选用的是_(填写各器材的字母代号)(2)实验电路应采用电流表_接法(填“内”或“外”)第45页,本讲稿共48页(3)设实验中,电流表、电压表的某组示数如图所示,图示中I_ A,U_ V.(4)为使通过待测金属导线的电流能在00.5 A范围内改变,请按要求在方框中画出测量待测金属导线的电阻Rx的原理电路图,然后根据你设计的原理电路将图中给定的器材连成实验电路第46页,本讲稿共48页答案:(1)A、C、D、F、H(2)外(3)0.482.20(4)见解析第47页,本讲稿共48页第48页,本讲稿共48页
限制150内