串联电路和并联电路课件新人教版选修31.pptx

1、1 1、电路的基本组成：、电路的基本组成：2 2、几种常见电路元件的符号、几种常见电路元件的符号电灯电灯电池组电池组开关开关复习复习电源、用电器、导线、开关电源、用电器、导线、开关 电池电池串联电路图串联电路图 连接要点连接要点：在串联电路中，电流从在串联电路中，电流从电源的电源的正极正极出发，依次经过开关、灯泡，出发，依次经过开关、灯泡，最后接到电源的最后接到电源的负极负极。 实物图：实物图：电路图：电路图：串联电路的性质串联电路的性质思考思考串联电路的电流：串联电路的电流：分析原因：分析原因：串联电路的电压：串联电路的电压：分析原因：分析原因：串联电路的电阻：串联电路的电阻：分析原因：分析

2、原因：思考：思考：N个相同的电阻个相同的电阻R串联，电压及总电阻的特点？串联，电压及总电阻的特点？串联电路的总电功率（原因：能量守恒）串联电路的总电功率（原因：能量守恒） ：I总总=I1=I2=13=、U总总=U1+U2+U3+、R总总=R1+R2+R3+、P总总=P1+P2+P3+、电路中，电荷不累积，流入等于流出电路中，电荷不累积，流入等于流出沿着电流，电阻上的电势降低沿着电流，电阻上的电势降低12123UUURRRRII 串联电路的特点串联电路的特点 U与与R成正比成正比 P与与R成正比成正比12121212UUUUUIRRRRR21212PPPiRRR=P=I2R 则则电压在电阻上的分

3、配特点：电压在电阻上的分配特点：电功率在电阻上的分配特点：电功率在电阻上的分配特点：R1R2 R3 RL RABP典型串联典型串联 SS1S2L1L2像这样把元件像这样把元件并列地连接起并列地连接起来的电路，来的电路，称称并联电路并联电路。并联电路的定义并联电路的定义BA实物图：实物图：电路图：电路图：并联电路的性质并联电路的性质思考思考I总总=I1I2I3、分析原因：分析原因：U总总=U1=U2=U3=、分析原因：分析原因：R总总-1 =R1-1 +R2-1 +R3-1+、分析原因：分析原因：思考：思考：N个相同的电阻个相同的电阻R并联，电流及总电阻的特点？并联，电流及总电阻的特点？并联电路

4、的电功率：并联电路的电功率：P总总=P1+P2+P3+、若一个电阻值增大，总电阻值怎么变？若一个电阻值增大，总电阻值怎么变？若增加并联支路，总电阻怎么变？若增加并联支路，总电阻怎么变？并联电路的电流：并联电路的电流：并联电路的电压：并联电路的电压：并联电路的电阻：并联电路的电阻： 并联电路的特点并联电路的特点I与与R成反比成反比P与与R成反比成反比电流在电阻上的分配特点：电流在电阻上的分配特点：电功率在电阻上的分配特点电功率在电阻上的分配特点1122UIRI RI R21122UPRPRP RR1R2 R3 RL RABP典型并联典型并联 R0 宁安宁安牡丹江牡丹江发发电电站站随堂验收随堂验收

5、1.在图在图2-4-1所示的电路中所示的电路中,通过电阻通过电阻R1的电流的电流I1是是( )111112111212.UUAIB IRRUUC ID IRRR答案答案:BCUU1U2R1R22.如图如图2-4-2所示电压所示电压U不变不变,R1=3R2,电键电键S断断开时开时,电流表示数为电流表示数为I1,电键电键S闭合时闭合时,电流表电流表示数为示数为I2,则则I1 I2为为( )A.3 1 B.1 3 C.2 3 D.1 4答案答案:D3 1）已知电灯的阻值为）已知电灯的阻值为200,正常工作的最大电流正常工作的最大电流20mA,则要把该电灯接在则要把该电灯接在10V电源上，应该电源上，

6、应该_（并联、串联）一个（并联、串联）一个_的电阻。的电阻。 2）已知电灯的阻值为）已知电灯的阻值为200,正常工作的正常工作的的最大电流的最大电流20mA,要把该电灯接入要把该电灯接入0.52A的电路中，应该的电路中，应该_（并联、串联）一个（并联、串联）一个_的电阻。的电阻。4.如图如图2-4-3所示的电路中所示的电路中,L1 L2是两个不相同的小是两个不相同的小灯泡灯泡,a b间有恒定的电压间有恒定的电压,它们都正常发光它们都正常发光.当滑当滑动变阻器的滑动头向右滑动时动变阻器的滑动头向右滑动时,发生的现象是发生的现象是( )A.L1亮度不变亮度不变,L2变暗变暗B.L1变暗变暗,L2变

7、亮变亮C.电路消耗的总功率变大电路消耗的总功率变大D.流过滑动变阻器的电流减小流过滑动变阻器的电流减小答案答案:BD5.在如图在如图2-4-5所示的电路中所示的电路中,R1=R3R2=R4,在在A B两端接上电源后两端接上电源后,试比较各个电阻内的电流试比较各个电阻内的电流I、电、电阻上的电压阻上的电压U和消耗的电功率和消耗的电功率P的大小的大小( )A.I1=I2I3U1U4=U3C.P2P1P3P4D.P1P2P3P4答案答案:BC6、A、B两个灯的额定电压是两个灯的额定电压是4V和和6V，正常工作的，正常工作的电流是电流是0.2A和和0.8A。则。则1）将两个灯串联接在在）将两个灯串联接

8、在在10V电压的电路上，怎样保证电压的电路上，怎样保证两个灯都正常工作？两个灯都正常工作？2）将两个灯并联在）将两个灯并联在6V的电路上，怎样保证的电路上，怎样保证两个灯都正常工作？两个灯都正常工作？接线柱接线柱金属杆金属杆接线柱接线柱接线柱接线柱接线柱接线柱滑动触头滑动触头A B C C A B C 滑动变阻器：滑动变阻器： 串并联知识的应用（一）串并联知识的应用（一）2.4串联、并联知识应用（一）第二节限流式电路：限流式电路：变阻器变阻器对角接对角接入电路入电路 特点：特点：滑动触头离滑动触头离下面接线柱下面接线柱越近，接入电路的电阻越小越近，接入电路的电阻越小下面接线柱下面接线柱分压式电

9、路分压式电路测量电路对角接；测量电路对角接；供电电路下面接。供电电路下面接。 特点：特点：滑动触头越靠近滑动触头越靠近测量电路下面接线柱，测量电路下面接线柱，输出电压就越小。输出电压就越小。最初要保证最初要保证U出出=0提供电压提供电压提供电压提供电压提供电压提供电压提供电压提供电压滑动变阻器滑动变阻器限流式电路限流式电路分压式电路分压式电路例一：如图为分压电路，当例一：如图为分压电路，当ab间电压为间电压为U时，利用时，利用它可以在它可以在cd端获得端获得0和和U之间的任意电压。之间的任意电压。说明其中的道理说明其中的道理 abcd0abcdxUURR滑动触头在滑动触头在b(d)处：处：UX

10、=0 滑动触头在滑动触头在a处：处：UX=U 分压式电路的作用：分压式电路的作用： 提供从提供从0连续增大的电压连续增大的电压 ，多测量数据，多测量数据 例例2：在如图所示电路中，滑动变阻器：在如图所示电路中，滑动变阻器R的最大值的最大值为为R0，负载电阻为，负载电阻为RL，电路两端所加电压，电路两端所加电压U0保持不保持不变。（变。（1）电键）电键S断开，变阻器触头断开，变阻器触头C移动时，电阻移动时，电阻RL两端的电压变化范围是多少？两端的电压变化范围是多少？（2）电键）电键S闭合，变阻器触头闭合，变阻器触头C移动时，电阻移动时，电阻RL两端两端的电压变化范围是多少？的电压变化范围是多少？

11、例三：如图滑动变阻器连成分压式电路，总电压恒例三：如图滑动变阻器连成分压式电路，总电压恒为为10V。将滑动变阻器的长度等分为四分，分界位置。将滑动变阻器的长度等分为四分，分界位置为为a、b、c。1）滑动变阻器总电阻）滑动变阻器总电阻80欧姆，电阻欧姆，电阻R1=10欧姆时，欧姆时，滑动触头位于滑动触头位于a、b、c三处时，三处时，R1上的电压多大？上的电压多大？ R1上的电压要达到上的电压要达到5V以上，滑动触头的位置大约以上，滑动触头的位置大约在距离在距离N端多大的距离范围？端多大的距离范围？M N a bcPR1M-0Va-1vb-1.7vc-3vN-10VU=5V时，时，RDN=8.8即

12、距离即距离N端小于十分之一后，端小于十分之一后，输出电压大于输出电压大于5V结论：滑动变阻器总阻值大于结论：滑动变阻器总阻值大于R1， 输出电压调节不方便。输出电压调节不方便。例三：如图滑动变阻器连成分压式电路，总电压恒例三：如图滑动变阻器连成分压式电路，总电压恒为为10V。将滑动变阻器的长度等分为四分，分界位置。将滑动变阻器的长度等分为四分，分界位置为为a、b、c。2）滑动变阻器总电阻）滑动变阻器总电阻8欧姆，电阻欧姆，电阻R1=10欧姆时，欧姆时，滑动触头位于滑动触头位于a、b、c三处时，三处时，R1上的电压多大？上的电压多大？ R1上的电压要达到上的电压要达到5V以上，滑动触头的位置大约

13、以上，滑动触头的位置大约在距离在距离N端多大的距离范围？端多大的距离范围？M N a bcPR1总结：总结：分压式电路分压式电路中，能方便调节输出电压，中，能方便调节输出电压，即输出电压随触头移动均匀大幅增加，应选择即输出电压随触头移动均匀大幅增加，应选择滑动变阻器总阻值小于滑动变阻器总阻值小于R1 的值的值M-0V a-2.2vb-4.2v c-6.6v N-10V求证一：当滑动变阻器分压式连接时，求证一：当滑动变阻器分压式连接时，总阻值随着接入干路的阻值增加而增加，总阻值随着接入干路的阻值增加而增加，随着接入干路的阻值减少而减少随着接入干路的阻值减少而减少M N PR1R总总 提示：设滑动

14、变阻器提示：设滑动变阻器RMN=R0, RMP=RX 求证三：滑动变阻器的总电阻为求证三：滑动变阻器的总电阻为R1，AB间电压恒定，则在滑动触头从间电压恒定，则在滑动触头从最下端到最上端移动中，电流表最下端到最上端移动中，电流表A上的电流有最小值。上的电流有最小值。求证二：滑动变阻器的电阻求证二：滑动变阻器的电阻RL大于大于R1的两倍，在滑动触头从最下端到的两倍，在滑动触头从最下端到最上端移动中，最上端移动中，MN间总电阻有最大间总电阻有最大值。值。R1R2pAVMN上述移动过程中，若上述移动过程中，若MN间电压间电压不变，不变，R2上电压怎样变化？上电压怎样变化？A的示数怎样变化？的示数怎样

15、变化？ pR1AR2abBA常见电路常见电路L1L1L2电流表和电压表 学习任务 利用串联电路和并联电路的特点，将小量程的电流表（表头）改装成大量程的安培表和电压表。串并联知识的应用（二）第三节G10 VVV表头表头G：满偏电流满偏电流Ig、满偏电压、满偏电压Ug、电阻、电阻RgG符号表盘通常表头的满偏电流为几十微安到几毫安，通常表头的满偏电流为几十微安到几毫安，电阻几百欧到几十欧，满偏电压不到一伏电阻几百欧到几十欧，满偏电压不到一伏思考：如何用思考：如何用5mA、200的电流表，的电流表，测量测量010V的电压？的电压？方法：串联大电阻分压方法：串联大电阻分压 原理：通过表头的电流与电路两端

16、的电压成正比，原理：通过表头的电流与电路两端的电压成正比， 可以将电流值改为电压值可以将电流值改为电压值g0m0()()GGggUI RRUIUI RR即一：将电流表改装成大量程电压表（伏特表）一：将电流表改装成大量程电压表（伏特表）串联电阻值的计算方法：串联电阻值的计算方法： U为改装后电压表的为改装后电压表的量程量程电压表特点：电压表特点： 1、内阻很大、内阻很大 、电流极小、电流极小 2、有电流才有示数、有电流才有示数 3、理想化电压表内阻无穷大，电流为零，视为断路、理想化电压表内阻无穷大，电流为零，视为断路 4、非理想电压表是能显示自己电压的电阻非理想电压表是能显示自己电压的电阻思考：

17、两个量程的电压表，如何设计？思考：两个量程的电压表，如何设计？G10 V欧姆定律法欧姆定律法R=(U/IgRg) =1800 (1)XggURRU15v 放大放大倍数法倍数法 gUNUI=3AGIg=50mAAA表头表头G：满偏电流满偏电流Ig、满偏电压、满偏电压Ug、电阻、电阻RgG符号表盘如何用如何用50mA、20的电流表，测量的电流表，测量03A的电流？的电流？方法：方法： 并联小电阻分流并联小电阻分流原理：通过表头的电流与电路两端的总电流成正比，原理：通过表头的电流与电路两端的总电流成正比， 可以将电流值改为总电流值可以将电流值改为总电流值0G0g0mg0gIRIIRRRIRR二：将电

18、流表改装成大量程的电流表（安培表）二：将电流表改装成大量程的电流表（安培表）并联电阻值的计算方法：并联电阻值的计算方法： I为改装后电流表的为改装后电流表的量程量程=UgRIIg-电流表特点：电流表特点： 1、电阻极小，两端电压极小、电阻极小，两端电压极小 2、理想电流表内阻视为零，电流表视为短路线。、理想电流表内阻视为零，电流表视为短路线。 3、非理想电流表是能显示自己的电流的电阻非理想电流表是能显示自己的电流的电阻思考：两个量程的电流表如何设计？思考：两个量程的电流表如何设计？I=3AGIg=50A1gXgRRIIG-3A 0.6A 欧姆定律法：欧姆定律法：放大倍数法：放大倍数法：小结 串

19、联电路的I、U、R的特点及应用 滑动变阻器的连接和电流表改装成大量程电压表 并联电路的I、U、R的特点及应用 滑动变阻器的连接和电流表改装成大量程电流表1.把电流表改装成电压表时把电流表改装成电压表时,下列说法正确的是下列说法正确的是( )A.改装的原理是串联电阻有分压作用改装的原理是串联电阻有分压作用B.改装成电压表后改装成电压表后,原电流表本身允许通过的最大电原电流表本身允许通过的最大电流值也随着变大了流值也随着变大了C.改装后原电流表自身的电阻也增大了改装后原电流表自身的电阻也增大了D.改装后使用时改装后使用时,加在原电流表两端的电压的最大值加在原电流表两端的电压的最大值不可能增大不可能

20、增大答案答案:AD2.一只电流表一只电流表Ig=2 mA,Rg=500 ,下列结论中正确的下列结论中正确的是是( )A.它只能用来测量它只能用来测量2 mA的电流的电流B.它只能用来测量它只能用来测量1V的电压的电压C.用它来测量电流时用它来测量电流时,量程是量程是2 mAD.用它来测量电压时用它来测量电压时,量程是量程是1 V答案答案:CD解析解析:允许通过此电流表的最大电流为允许通过此电流表的最大电流为2 mA.最大电压最大电压Ug=IgRg=1 V.应选择应选择CD.3.已知电流表的内阻已知电流表的内阻Rg为为100,满偏电流满偏电流Ig为为3 mA,要要把它改装成量程是把它改装成量程是

21、6V的电压表的电压表,应串联多大的电阻应串联多大的电阻?要把它改装成量程是要把它改装成量程是3A的电流表的电流表,应并联多大的电应并联多大的电阻阻?答案答案:1.9 k 约约0.1解析解析:电流表指针偏转到满刻度时它两端的电压电流表指针偏转到满刻度时它两端的电压Ug=IgRg=310-3100 V=0.3 V改装成量程为改装成量程为6 V的电压表时的电压表时,分压电阻分压电阻R所分电压所分电压UR=U-Ug=(6-0.3)V=5.7V串联的电阻串联的电阻R= =1.9 k改装成量程为改装成量程为3A的电流表时的电流表时,分流电阻分流电阻R所分电流所分电流IR=I-Ig=(3-0.003) A=

22、2.997 A并联的电阻并联的电阻R= 0.1 35.73 10RgUI0.32.997ggRI RI4、一只电流表、一只电流表Ig=2 mA,Rg=500 ,若改装成量程若改装成量程是是3V和和15V两个量程的电压表，应该怎样连电路？两个量程的电压表，应该怎样连电路？接入的电阻多大？接入的电阻多大？ 若改装成量程为若改装成量程为0.6A和和3A的电流表，应该怎的电流表，应该怎样连电路？样连电路？串并联知识应用（三）第四节 伏安法测电阻电阻的测量电阻的测量 用电压表测出电阻两端的电压用电压表测出电阻两端的电压U U，用电，用电流表测出通过电阻的电流流表测出通过电阻的电流I I，利用部分电，利用

23、部分电路欧姆定律可以算出电阻的阻值路欧姆定律可以算出电阻的阻值R R测测测IUR伏安法伏安法 伏安法测电阻的两种电路伏安法测电阻的两种电路 电流表电流表接在电压表两接线柱接在电压表两接线柱外外侧，通常叫侧，通常叫“外接法外接法” 电流表电流表接在电压表两接线柱接在电压表两接线柱内内侧，通常叫侧，通常叫“内接法内接法” AVRAVR 因为电流表、电压表分别有因为电流表、电压表分别有分压、分流分压、分流作作用用,因此两种方法测量电阻因此两种方法测量电阻都有误差都有误差系统误差：系统误差： 由于设计原理、仪器本身质量、精度问题由于设计原理、仪器本身质量、精度问题 引起的测量误差引起的测量误差偶然误差

24、：偶然误差： 由于环境偶然因素、人为偶然因素引起的由于环境偶然因素、人为偶然因素引起的测量误差测量误差例如：长度测量的读数误差，电流表读数的误差等例如：长度测量的读数误差，电流表读数的误差等 例如：弯尺造成的测量误差，伏安法测电阻的误差例如：弯尺造成的测量误差，伏安法测电阻的误差 减少偶然误差的方法：减少偶然误差的方法：多次测量，取平均值多次测量，取平均值减少偶然误差的方法：减少偶然误差的方法：改进原理、改善仪器精度改进原理、改善仪器精度 伏安法测电阻的误差分析伏安法测电阻的误差分析 1 1、电流表外接法、电流表外接法 电压表示数电压表示数电流表示数电流表示数1 1）误差：测量值偏小）误差：测

25、量值偏小RAUURVRAIIIIAVIUR测减少误差的方法：减少误差的方法：误差来源于电压表的分流，分误差来源于电压表的分流，分流越小，误差越小流越小，误差越小测量小电阻测量小电阻，即，即情况下使用情况下使用测测测IUR2）内接法的真实值计算）内接法的真实值计算 （1）测量值的计算方法：）测量值的计算方法：（2）真实值的计算方法：）真实值的计算方法：将电流表、电压表看成电阻，利用欧姆定律计算。将电流表、电压表看成电阻，利用欧姆定律计算。AVR2 2、电流表内接法、电流表内接法 AVR测测测IURxARRR测1 1、电流表外接法、电流表外接法 AVR测测并测IURRRRRRxVxV测测测IUR

26、合理选择测量电路，减少系统误差合理选择测量电路，减少系统误差 当当时，选用电流表内接法时，选用电流表内接法时，选用电流表外接法时，选用电流表外接法当当、直接比较法：当、直接比较法：当xv时，采用时，采用外接法外接法当当xv时，采用时，采用内接法内接法、比值法、比值法、实验试探法：、实验试探法：若伏特表示数有明显变化，即宜外接若伏特表示数有明显变化，即宜外接若安培表示数有明显变化，即宜内接若安培表示数有明显变化，即宜内接a处：处： U1=3.1V I1=0.6A b处处 ：U2=3.2V I2=0.5A例：例：如图所示为用伏安法测电阻的部分电路图，因为不知如图所示为用伏安法测电阻的部分电路图，因

27、为不知道待测电阻道待测电阻RXRX的大概值，所以不能确定线路的接法。为了的大概值，所以不能确定线路的接法。为了减小误差，可在电路接好后将电压表的一个接线端减小误差，可在电路接好后将电压表的一个接线端K K分别分别与与M M、N N接触，观察电压表和电流表的计数哪一个有明显的接触，观察电压表和电流表的计数哪一个有明显的变化。下列关于观察到的现象及应选用的接法的叙述中，变化。下列关于观察到的现象及应选用的接法的叙述中，正确的是：（）正确的是：（）A A、若电流表读数有明显的、若电流表读数有明显的变化，则变化，则K K应接在应接在M M点点; ;B B、若电流表读数有明显的、若电流表读数有明显的变化

28、，则变化，则K K应接在应接在N N点点; ;C C、若电压表读数有明显的、若电压表读数有明显的变化，则变化，则K K应接在应接在M M点点; ;D D、若电压表读数有明显的、若电压表读数有明显的变化，则变化，则K K应接在应接在N N点点 AvMN例一：用外接法测某电阻，电压表内阻例一：用外接法测某电阻，电压表内阻2000.某次测得电压表示数某次测得电压表示数6V，电流表示数，电流表示数52mA,求：求： 1）画出实验的测量电路图）画出实验的测量电路图 2）测的电阻值是多少？）测的电阻值是多少？ 3）实际电阻值是多少？）实际电阻值是多少？例二：用内接法测某电阻，电流表内阻例二：用内接法测某电

29、阻，电流表内阻0.2.某次测得电压表示数某次测得电压表示数3V，电流表示数，电流表示数0.5A,求：求： 1）画出实验的测量电路图）画出实验的测量电路图 2）测的电阻值是多少？）测的电阻值是多少？ 3）实际电阻值是多少？）实际电阻值是多少？例三：测例三：测“3V 0.5A”小灯泡额定电压下的电阻。小灯泡额定电压下的电阻。已知有量程已知有量程0.6A的电流表一只，量程的电流表一只，量程20mA、内阻内阻50的表头一个，定值电阻的表头一个，定值电阻5 、100 各一个。各一个。1）画出测量电路）画出测量电路2）定值电阻选用哪一个？）定值电阻选用哪一个？例四：测例四：测“3V 20mA”小灯泡额定电压下的电阻。小灯泡额定电压下的电阻。已知有量程已知有量程1.5A的电流表一只，量程的电流表一只，量程20mA、内阻内阻100的表头一个，定值电阻的表头一个，定值电阻5 一个。一个。画出测量电路画出测量电路例五：测例五：测“3V 20mA”小灯泡额定电压下的电阻。小灯泡额定电压下的电阻。已知有量程已知有量程3V、内阻、内阻1000的电压表一只，的电压表一只，量程量程3V、内阻、内阻100的电压表一个的电压表一个。画出测量电路画出测量电路