2019-2020学年高中物理 专题2.4 串联电路和并联电路课件 新人教版选修3-1

第二章恒定电流人教版物理（高中））第四节串联电路和并联电路请同学们观察上面的两幅图。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作？1课堂导入如图是我们做实验时常用的电流表。当我们测量同一电流时，不同的量程对应的指针偏角一样吗？(一）电路结构：1.串联电路的构成如图，把两只灯泡顺次连接在电路里，一只灯泡亮时另一只灯泡也亮。像这样把元件逐个顺次连接起来，所形成的电路称为串联电路。【探究一：串并联电路的电流特点】2S如图：把两只灯泡并列地接在电路中。像这样把元件并列地连接起来的电路，称并联电路。2.并联电路的构成串并联电路（二）串并联电路的电流特点1.串联电路:0123串联电路各处的电流相等I0=I1=I2=I32.并联电路:023并联电路的总电流等于各支路电流之和：I0=I1+I2+I3讨论：如果有更多的导体串联或并联，结论如何？（三）串并联电路的电压特点1.串联电路:0123①各点的电势与各点之间的电势差有什么关系?U01=φ0－φ1U23=φ2－φ3U12=φ1－φ2U03=φ0－φ3②比较电压关系U03=U01+U12+U23③结论:串联电路两端的总电压等于各部分电路电压之和U=U14=U25=U36并联电路的总电压与各支路的电压相等2.并联电路:①比较0、1、2、3点的电势关系②比较4、5、6点的电势关系③比较电压关系【互动探究】如果有更多的导体串联或并联，结论如何？01234560U串联电路的总电阻等于各部分电路电阻之和1.串联电路:12U=U+U1212UUU=+III∴12R=R+R【互动探究】多个电阻串联呢？12n···R=R+R++RR1R2UU1U2II=I1=I2（四）串并联电路的电阻特点2.并联电路:12III1212IIIUUU12111RRR【互动探究】多个电阻并联呢？121111nRRRR并联电路总电阻的倒数等于各支路电阻的倒数之和U=U1=U2【规律总结】串、并联电路特点1.串联电路12nRRRR121111nRRRR2.并联电路12nIIII12nUUUU12nIIII12nUUUU根据串、并联电路中电阻的关系讨论下列问题②n个相同电阻(R1)串联或并联，其总电阻R=？③不同阻值的电阻串联，总电阻与其中最大电阻有何关系？④不同阻值的电阻并联，总电阻与其中最小电阻有何关系？⑤并联电路中,某一电阻增大,总电阻如何变？①R1和R2并联后R=？(若R1远大于R2，R=？)【例1】.（多选）如图所示是将滑动变阻器作为分压器用的电路，A、B为分压器的滑片放在变阻器的中央，下列判断哪些正确()A.空载时输出电压为UAB=UCD/2B.当接上负载R时,输出电压UABUCD/2C.负载R越大，UAB越接近UCD/2D.负载R越小，UAB越接近UCD/2CAPBDACCAPBDCAPBDR/2R/2gggUIR2.三个主要参数①内阻:电流计内阻Rg②量程：满偏电流Ig③满偏电压：3.电路图符号：G一、电流计(表头)1.作用：测量微小电流和电压0123mA【探究二：电压表和电流表的改装】问题1：能让3V的电压全部加在表头吗？怎么办？问题2：当被测电压是3V时，指针应该指在哪里？表头两端加多大电压？其余电压加在哪里？0123UgURUGRgRUVRVA【探究情景】有一个电流表G，内阻Rg=30Ω，满偏电流Ig=1mA。要把它改装为量程为0～3V的电压表，要串联多大的电阻？改装后的电压表内阻多大？二、将表头改装成大量程的电压表问题3：要串联的电阻上分担多少电压？需要多大的电阻分压？31097.2gggIRIUR问题4：改装后的电压表内阻RV是多大？kRRRgV0.3问题5：改装后的表盘需要做怎样的改变？0123mA0123VgggUI(RR)I（1）在电流计原刻度的基础上乘以（+R）即可。（2）满刻度处标改装后的量程，然后根据小格数按比例等分即可。（量程和精确度）gR1.原理：串联分压2.方法：串联电阻3.再将表盘对应示数改装。总结：把电流表改装成电压表UIgVURgRUgURIgGgggIRRIU)(gggIRIUR0123mA0123V问题1：能让0.6A的电流全部通过表头吗？怎么办？IRR=?GRgIgAIRAI【探究情景】有一个电流表G，内阻Rg=30Ω，满偏电流Ig=1mA。要把把它改装为量程为0～0.6A的电流表，要并联多大的电阻？改装后的电流表内阻多大？三：将表头改装成大量程的电流表IR=0.6A-0.001A=0.599A050.0RRRRRggA050.0gggIIRIR问题2：并联的电阻上流过多少电流？需要多大的分流电阻？问题3：改装后的安培表内阻RA是多大？IRR=?GRgIgIAIRA00.20.40.6A0123mA（1）在原电流表原刻度的基础上乘以（1+）即可（2）满刻度处标改装后的量程，然后根据小格数按比例等分即可。（量程和精确度）问题5：若要将电流表G改装成一个量程为Ig的n倍的电流表A，需要并联多大阻值的电阻？1nRRg并问题4：改装后的表盘需要做怎样的改变？gggIIRRI)1(gRR1.原理：并联分流2.方法：并联电阻3.再将表盘对应示数改装。UgAIUgIIgIRRRgGgggIIRRI)1(gggIIRIR00.20.40.6A0123mA总结：把小量程的电流表改装成大量程的电流表。四.电流表内、外接法的比较外接法内接法误差来源测量结果测量条件电压表内阻的分流R真＞R测R真＜R测RRARRV电流表内阻的分压电路AVRAVR两种接法的选择方法（1）组织比较法：若已知待测电阻的大约值，电流表的内阻和电压表的内阻，则当xVAxRRRR时，选用电流表内接法。xVAxRRRR时，选用电流表外接法。当AVxRRR用外接法．即AVxRRR用内接法．（2）试触法按图连接好电路，让电压表一根接线S，先后在A、B处接触一下，若电压表示数有明显变化，电流表变化不大，用外接法；若电流表示数有明显变化，电压表变化不大，则用内接法。AVRABS点拨——伏安法测电阻的两点提醒（1）伏安法测电阻时，无论电流表是内接还是外接，都会产生误差。（2）试触法中两表示数变化是否明显，不能比较两表数的绝对变化量，应比较相对变化量，即：UIUI与五、滑动变阻器的两种接法1.限流式（1）待测电阻Rx的电压可调范围：（2）限流式电路的特点:①电压不能从零开始调节,调节范围较小，但电路结构较为简单。②电能损耗较小。EsRABPRxEERRRxx~2.分压式（1）待测电阻Rx的电压可调范围：（2）分压式电路的特点:①电压可以从零开始调节到电源电动势，调节范围较大，但电路结构较为复杂。②电能损耗较大。E~0EsPRxRAB3.限流电路、分压电路的选择原则限流式分压式变阻器电能损耗EERRRxx~E~0较大阻值较小较大R＞10Rx，应选择限流式电路R＜10Rx，应选择分压式电路若实验要求电压从零开始变化，应选择分压式电路如无此要求，即可调范围较小阻值电路内容串联电路并联电路电路图电流关系电路各处电流______总电流等于各支路电流之___电压关系总电压等于各部分电路电压之____总电压_____各支路电压电阻关系总电阻______各部分电路电阻之和总电阻的倒数______各支路电阻的倒数之和1R＝1R1＋1R2＋1R3相等和和等于等于等于R2R1R3R1R2R3I＝I1＝I2＝I3I＝I1＋I2＋I3U＝U1＋U2＋U3U＝U1＝U2＝U3R＝R1＋R2＋R33课堂小结