教科版高中物理选修31课件2电阻的串联、并联及其应用课件2.ppt

1、13 3 电阻的串联电阻的串联、并联及其应用并联及其应用2请同学们仔细观察上面的两幅图。当两幅图中的请同学们仔细观察上面的两幅图。当两幅图中的一个灯泡的灯丝烧断时，另一只灯泡能否正常工一个灯泡的灯丝烧断时，另一只灯泡能否正常工作？作？31.1.了解串并联电路中电阻、电流、电压特点了解串并联电路中电阻、电流、电压特点.2.2.了解电表的改装的原理、方法，会改装电表并能了解电表的改装的原理、方法，会改装电表并能分析测量误差的产生原因分析测量误差的产生原因.（重点）（重点）3.3.了解限流电路和分压电路，在实际应用中能选择了解限流电路和分压电路，在实际应用中能选择合适的控制电路合适的控制电路.4.4

2、.理解伏安法测电阻的两种方法理解伏安法测电阻的两种方法.4 任何复杂的电路任何复杂的电路都是由各种电学元件通都是由各种电学元件通过不同方式连接组成的，过不同方式连接组成的，其中最基本的两种连接其中最基本的两种连接方式是方式是串联串联和和并联并联.下面我们分别研究在电阻串联和并联时电路的特性及下面我们分别研究在电阻串联和并联时电路的特性及其应用其应用.5电阻的串联电阻的串联把各个电阻把各个电阻依次首尾相连依次首尾相连的方式的方式把各个电阻把各个电阻并列地并列地连接在一起的方式连接在一起的方式电阻的并联电阻的并联一、电阻的串联与并联一、电阻的串联与并联6I0=I1=I2=I3串联电路串联电路各处各

3、处的电流相同的电流相同2.2.并联电路并联电路:并联电路的总电流等于各支路的电流之和并联电路的总电流等于各支路的电流之和电流特点电流特点01231.1.串联电路串联电路:I0=I1+I2+I301237U=UU=U1 1+U+U2 2+U+U3 3电压特点电压特点串联电路串联电路两端的总电压等于各部分电路电压之和两端的总电压等于各部分电路电压之和2.2.并联电路并联电路:1.1.串联电路串联电路:U=UU=U1 1=U=U2 2=U=U3 3并联电路并联电路的总电压与各支路的电压相等的总电压与各支路的电压相等U UR R1 1R R2 2R R3 3U UU U1 1U U2 2U U3 30

4、123R R1 1R R2 2R R3 310U U1 1U U2 2U U3 38UR1R2U1U2URR=R1+R2电电 阻阻 的的 串串 联联1122URUR9R1R2I1I2URU电电 阻阻 的的 并并 联：联：12111RRR1221IRIR101.1.串联电路串联电路:2.2.并联电路并联电路:121111nRRRR并联电路的总电阻的倒数等于各支路电阻的并联电路的总电阻的倒数等于各支路电阻的倒数之和倒数之和串联电路的总电阻等于各部分电路电阻之和串联电路的总电阻等于各部分电路电阻之和12nRRRR11试证明：试证明：1.n1.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

5、电阻为一个电阻的 n n分之分之一；一；2.2.若干个电阻并联，总电阻一定小于其中最小的电若干个电阻并联，总电阻一定小于其中最小的电阻；阻；3.3.并联的支路越多，总电阻越小；并联的支路越多，总电阻越小；4.4.并联支路有一个电阻变大，总电阻变大并联支路有一个电阻变大，总电阻变大.12串联电路串联电路12nRRRR121111nRRRR并联电路并联电路12nIIII12nUUUU12nIIII12nUUUU小结：串小结：串.并联电路特性并联电路特性13二、电压表和电流表的改装二、电压表和电流表的改装14gggUI R2.2.三个主要参数三个主要参数内阻内阻 R Rg g :电流计线圈内阻电流计

6、线圈内阻满偏电流：满偏电流：I Ig g满偏电压满偏电压 U Ug g3.3.电路图符号：电路图符号：G G.电流计电流计(表头表头)1.1.作用：作用：测量微小电流和电压测量微小电流和电压0 01 12 23 3mAmA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.表头指针偏转到最大刻度时两端所加的电压表头指针偏转到最大刻度时两端所加的电压.15.把电流计改装成电压表把电流计改装成电压表 gRgIG GU UU Ug gRU UR R(U-Ug(U-Ug)1.1.方法：方法：串联一个阻值较大的电阻串联一个阻值较大的电阻R R 2.2.原理原理:串联电阻的分压作用串联电阻的分压

7、作用 3.3.分压电阻分压电阻R:R:RRIUR ggIUU gggIRIU ggRIUg(n1)RgU(n)U164.4.电压表的内阻：电压表的内阻：gVIUR Vgg:RRRnR或RU UR RgRgIG GU Ug gU-UU-Ug gU UU Uv vVRgI17gRgIG GU Ug gU UR RU-UU-Ug gU UR例题例题1 1：有一表头：有一表头G G，内阻，内阻R Rg g=10=10，满偏电流，满偏电流I Ig g=3 mA=3 mA，把它改装成量程把它改装成量程U=3 VU=3 V的电压表，要串联一个多大的电的电压表，要串联一个多大的电阻阻R R？RRURIggUU

8、IgggUI RIggURI解：解：33(10)3 1099018IRI1.1.方法：方法：并联一个较小的电阻并联一个较小的电阻R R 2.2.原理原理:并联电阻的分流作用并联电阻的分流作用 3.3.分流电阻分流电阻R:R:gRn11RRIUR gggIIRIggRII11gRgIG GRgII gI(n)I.把电流计改装成电流表把电流计改装成电流表 19gRgIG GIRRIgII 4.4.电流表的内阻：电流表的内阻：IRIRggAgRn1ggRRRRU UA AARI20例题例题2 2：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I Ig g=3 mA3

9、 mA，把它改装成量程为，把它改装成量程为0.6 A0.6 A的电流表，要并联的电流表，要并联一个多大的电阻一个多大的电阻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？gRgIG GIRRIgII 解解:gggI RIIRRURIggAI RRI0.125 33 10250.6333 10250.63 10 0.126 2122改装小结改装小结（1 1）若要将电流表）若要将电流表G G改装成电压表需要：改装成电压表需要：串联一个电阻：串联一个电阻：分压分压（2 2）若改装成一个量程为）若改装成一个量程为U Ug g的的n n倍的倍的电压表电压表V V，需要串联电，需

10、要串联电阻的阻值为阻的阻值为1gRnR（3 3）若要将电流表）若要将电流表G G改装成大量程电流表需要：改装成大量程电流表需要：并联一个电阻：并联一个电阻：分流分流（4 4）若改装成一个量程为）若改装成一个量程为I Ig g的的n n倍的倍的电流表电流表A A，需要并联的，需要并联的电阻的阻值为电阻的阻值为gRn1R并23三、限流电路和分压电路三、限流电路和分压电路 1.1.限流式限流式 EsRABPRx图中变阻器起图中变阻器起限流限流作用作用待测电阻待测电阻R Rx x的电压的电压可调范围可调范围xxRE ERR 限流式电路的特点限流式电路的特点:(1)(1)电压不能从零开始调节电压不能从零

11、开始调节,调节范围较小调节范围较小.但电路结构较为简单但电路结构较为简单.(2)(2)电能损耗较小电能损耗较小.242.2.分压式分压式 图中变阻器起图中变阻器起分压分压作用作用待测电阻待测电阻R Rx x的电压的电压可调范围可调范围0 E分压式电路的特点分压式电路的特点:(1)(1)电压可以从零开始调节到电源电动势电压可以从零开始调节到电源电动势,调节范围较大调节范围较大.但电路结构较为复杂但电路结构较为复杂.(2)(2)电能损耗较大电能损耗较大.EsPRxRAB25限流式限流式 分压式分压式 可调范围可调范围变阻器变阻器电能损耗电能损耗xxRE ERR0 E较大阻值较大阻值较小阻值较小阻值

12、较小较小较大较大R R10R10Rx x，应选择限流式电路应选择限流式电路R R10R10Rx x，应选择分压式电路应选择分压式电路若实验要求若实验要求电压从零开始变化，电压从零开始变化，应选择分压式应选择分压式若无此要求，即若无此要求，即小结：限流电路和分压电路对比及选择小结：限流电路和分压电路对比及选择26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，用电流表，用电流表测出通过电阻的电流测出通过电阻的电流I I，利用部分电路欧姆定律，利用部分电路欧姆定律可以算出电阻的阻值可以算出电阻的阻值R R，URI四、伏安法测电阻的两种电路四、伏安法测电阻的两种电路原理：原理：欧姆定律欧

13、姆定律27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，侧，通常叫通常叫“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，侧，通常叫通常叫“内接法内接法”AVRAVR 因为电流表、电压表分别有分压、分流作用因为电流表、电压表分别有分压、分流作用,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28伏安法测电阻的误差分析伏安法测电阻的误差分析 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测量值偏小，适合测量测量值偏小，适合测量小小电阻电阻.vRUUARVRIIIIVAURI测说明：说明：误差来源于电压表的分流，分流越少，误差越误差来源

14、于电压表的分流，分流越少，误差越小所以该电路小所以该电路适合测量小电阻，适合测量小电阻，即即VRRRRURI真30外接法外接法 内接法内接法 误差来源误差来源 测量结果测量结果 测量条件测量条件 电压表的分流电压表的分流 电流表的分压电流表的分压 R R真真R R测测 R R真真R R测测 RRRRA A RRRR Rx x知，应选外接法知，应选外接法5.24VARR先确定测量电路先确定测量电路ARPx51额定电流额定电流I Im m=0.45A0.45A，应选电流表，应选电流表A A1 1VPRx8额定电压额定电压U Um m=2.8V2.8V，应选电压表，应选电压表V V1 1由由R=10

15、0R=10010R10Rx x知，知，应选择限流式电路应选择限流式电路再确定控制电路再确定控制电路其电路图如图所示其电路图如图所示.答案：答案：A A1 1 V V1 1 电路图如分析所示电路图如分析所示分析：分析：341.1.电阻的串联、并联电阻的串联、并联2.2.电表改装电表改装方法方法 原理原理 结论结论 误差分析误差分析3.3.限流电路和分压电路限流电路和分压电路特点特点 如何选择如何选择4.4.伏安法测电阻的两种电路伏安法测电阻的两种电路内接法内接法 外接法外接法误差分析误差分析 适用情况适用情况351.1.有一满偏电流有一满偏电流I Ig g=3mA=3mA，内阻，内阻R Rg g

16、=120=120的电流表的电流表G,G,要把它改装成为量程为要把它改装成为量程为6V6V的电压表，应的电压表，应 联联一个一个 的分压电阻的分压电阻.串串188018802.2.有一满偏电流有一满偏电流I Ig g=3mA=3mA，内阻，内阻R Rg g=120=120的电流表的电流表G,G,若若把它改装成为量程为把它改装成为量程为3A3A的电流表，应的电流表，应 联一个阻值联一个阻值为为_的分流电阻的分流电阻.并并0.120.12363.3.一个未知电阻一个未知电阻,无法估计其电阻值无法估计其电阻值,某同学用伏安法某同学用伏安法测量其电阻值测量其电阻值,用如图用如图甲乙乙两种电路各测一次两种

17、电路各测一次,用用甲图所测数据为图所测数据为3.0V3.0V、3.0mA,3.0mA,用用乙乙图测得的数据是图测得的数据是2.9V2.9V、4.0mA,4.0mA,由此可知由此可知,用用 图测得图测得R Rx x的误差较小的误差较小,测量值测量值R Rx x=.甲甲10001000AVAVRxRx甲乙37A.0A.010V 10V B.0B.020V20VC.10C.1020V 20V D.20D.2030V30VRVRRABCDC C4.4.在图中在图中,AB,AB间的电压为间的电压为30V,30V,改变滑动变阻器触头的位改变滑动变阻器触头的位置置,可以改变可以改变CDCD间的电压间的电压,

18、U,UCDCD的变化范围是的变化范围是()()38A.A.两只电表的指针偏转角相同两只电表的指针偏转角相同B.B.两只电表的指针都不偏转两只电表的指针都不偏转C.C.电流表指针的偏转角小于电压表指针的偏转角电流表指针的偏转角小于电压表指针的偏转角D.D.电流表指针的偏转角大于电压表指针的偏转角电流表指针的偏转角大于电压表指针的偏转角C CAVs5.5.用两只完全相同的电流表用两只完全相同的电流表,分别改装成一只量程更分别改装成一只量程更大的电流表和一只电压表大的电流表和一只电压表,将它们串联起来接入电路将它们串联起来接入电路中中,如图所示如图所示,此时此时()()在前进的路上，主动搬开别人脚下的绊脚石，有时往往也是为自己铺路.