第四节串并联及电表改装
人教版高中物理必修3第11章第4节串联电路和并联电路教学设计
修3串联电路和并联电路教学设计今天我们就用高中物理知识作进一步分析。
在此基础上,讨论串、并联电路中各部分电阻的关系。
果把两个电阻R1、R2串联或并联后看成一个电阻,它们应该是怎样的关系?引起学生学习的兴趣讲授新课一、串、并联电路中的电流1.串联电路中的电流(1)电路的串联:把几个导体元件依次首尾相连的方式叫电路的串联。
(2)恒定电流电路中各处电荷的分布是稳定的,即电路中各处的电荷分布保持不变,所以相同时间内通过0、1、2、3 各点的电荷量必然相等。
串联电路中的电流处处相等。
I0 = I1 = I2 = I32.串联电路中的电流(1)把几个元件的一端连在一起另一端也连在一起,然后把两端接入电路的方式叫做电路的并联。
(2)在并联电路中,只有在相同时间内流过干路0 点的电荷量等于进入各支路1、2、3 各点的电荷量之和,才能保证电路各处的电荷量的分布保持不变。
并联电路的总电流等于各支路电流之和,I0 = I1引导学生推导出串联电路和并联电路的电压规律。
锻炼学生逻辑思维能力。
+ I2 + I3+…二、串、并联电路中的电压1.串联电路中的电压如图各点的电势与各点之间的电势差之间的关系:U01=φ0-φ1,U12=φ1-φ2,U23=φ2-φ3因此:U01+U12+U23=φ0-φ3=U03串联电路两端的总电压等于各部分电路两端电压之和,U=U1+U2+U32.并联电路中的电压思考:如图不考虑导线的电阻,0、1、2、3 各点之间的电势关系?4、5、6点的电势关系呢?φ0=φ1=φ2=φ3φ4=φ5=φ6因此,并联电路的总电压与各支路电压相等U=U1=U2=U3。
三、串、并联电路中的电阻1.串联电路中的电阻如图两个电阻R1、R2串联起来接到电路里,作为一个整体,它相当于一个电阻R。
这个电阻的大小与原来两个电阻的大小有什么关系?根据电势和电势差的概念,通过理论分析得到串、并联电路的电压关系让学生体会到高中与初中的区别,提高理论分析能力。
串并联电路及电表的改装
第 八讲:串并联电路及电表的改装知识梳理一、串联电路①电路中各处电流相等.I=I 1=I 2=I 3=…②串联电路总电压等于各电阻两端电压之和.U=U 1+U 2+U 3…③串联电路的总电阻等于各个导体的电阻之和,即R=R 1+R 2+R 3+…④串联电路中各个电阻两端的电压跟它的阻值成正比,即1212n n U U UI R R R ===⑤串联电路中各个电阻消耗的功率跟它的阻值成正比,即21212n nP P P I R R R ===二、并联电路①并联电路中各支路两端的电压相等.U=U 1=U 2=U 3… ②并联电路总电流等于各支路的电流之和I=I 1+I 2+I 3+… ③并联电路总电阻的倒数等于各支路电阻的倒数之和。
R 1=11R +21R +31R +… 当并联电路是由n 个相同的电阻R 并联而成时,总电阻R 总=___________;当并联电路只有两个支路时,则总电阻为R 总=_____________________(讨论串并联电阻的三种情况) ④并联电路中通过各个电阻的电流踉它的阻值成反比,即I 1R 1=I 2R 2=…=I n R n = U .⑤并联电路中各个电阻消耗的功率跟它的阻值成反比,即P 1R 1=P 2R 2=…=P n R n =U 2.规律方法1、电路结构分析电路的基本结构是串联和并联,分析电路常用的方法是: 节点法:把电势相等的点,看做同一点. 回路法:按电流的路径找出几条回路,再根据串并联关系画出等效电路图,从而明确其电路结构 . 其普遍规律是:⑴凡用导线直接连接的各点的电势必相等(包括用不计电阻的电流表连接的点)。
⑵在外电路,沿着电流方向经过电阻电势降低。
⑶凡接在同样两个等势点上的电器为并联关系。
⑷如果不加声明的情况下,不考虑电表对电路的影响。
2、电表的改装(1)灵敏电流表(也叫表头):符号为○G ,用来测量微小电流,电压的有无和方向.其主要参数有三个:①内阻R g .②满偏电流I g :即表头指针偏转到最大刻度时的电流,也叫表头的电流量程.③满偏电压U g :表头通过满偏电流时加在两端的电压.以上三个参数的关系U g = I g R g .其中I g 和U g 均很小,所以只能用来测量微小的电流或电压.(2)电流表:符号○A ,用来测量电路中的电流,电流表是用表头并联一个分流电阻改装而成.如图所示为电流表的内部电路图,设电流表量程为I,扩大量程的倍数n=I/I g ,由并联电路的特点得: I g ·R g =(I -I g )R 1g g g gI R R R I I n ==--内阻g g A gRR R r R R n==+,由这两式子可知,电流表量程越大,n 越大,其内阻也越小.(3)电压表:符号○V ,用来测量电路中两点之间的电压.电压表是用表头串联一个分压电阻改装而成,如图所示是电压表内部电路图.设电压表的量程为U ,扩大量程的倍数为n=U/U g ,由串联电路的特点,得:RU U R U ggg -=g )1Rn R U U U R g gg -=-=(电压表内阻V g g r R R nR =+=,由这两个式子可知,电压表量程越大,n 越大,其内阻也越大. (4)非理想电表对电路的影响不能忽略,解题时应把它们看作是能显示出本身电压或电流的特殊电阻.①用电压表测得的电压实际上是被测电路与电压表并联后两端的电压,由于电压表内阻不可能无限大,因此测得的电压总比被测电路两端的实际电压小,表的内阻越大,表的示数越接近于实际电压值.②用电流表测得的电流,实质上是被测量的支路(或干路)串联一个电阻(即电流表内阻)后的电流.因此,电流表内阻越小,表的示数越接近于真实值.同步练习1.以下关于电流表与电压表的说法中,正确的是A .都是用电流表G 与电阻并联改装而成的B .都是用电流表G 与电阻串联改装而成的C .它们本身都有内阻,只是电流表的内阻一般很小,而电压表的内阻一般很大D .电流表的内阻肯定比用来改装的表头G 的内阻大,而电压表的内阻肯定比用来改装的表头G 的内阻小2.以下说法中,正确的是A .采用伏安法测电阻时,只要仪器选得正确,可保证没有系统误差B .用伏安法测电阻,不论是用电流表外接法,还是电流表内接法,都存在系统误差C .用欧姆表测电阻,既准确又方便D .伏安法测电阻,存在系统误差的原因是由于电流表的分压3.如图所示,两个电阻的阻值均为100 Ω,A 、B 两端的电压保持12 V 不变,现用一个内阻为 k Ω的电压表去测量某个电阻两端的电压,读数为A .6 VB . VC . VD . V4.如图所示,电路中L 1、L 2、L 3是三盏完全相同的白炽小灯泡,把它们串联后接在电压恒为6 V的电源上,三个小灯泡都正常发光,后来三个小灯泡都不亮了,用电压表接ac两端时,示数是6 V;接b d两端时,电压表示数为零.接ab两端时,示数也为零.导线连接良好,则灯丝烧断的小灯泡可能是A.仅是L1B.仅是L2C.L1和L2D.L2和L35、某同学设计了一个转向灯电路(如上图),其中L为指示灯,L1、L2分别为左、右转向灯,S 为单刀双掷开关,E为电源.当S置于位置1时,以下判断正确的是A.L的功率小于额定功率B.L1亮,其功率等于额定功率C.L2亮,其功率等于额定功率D.含L支路的总功率较另一支路的大6.经过精确校准的电压表V1和V2当分别用来测量某线路中电阻R两端a、b间的电压时,如图所示,读数依次为V和V,则①a、b间的实际电压略大于V②a、b间的实际电压略小于V③电压表V1的内阻大于V2的内阻④电压表V1的内阻小于V2的内阻以上判断正确的是A.①③B.②④C.①④D.②③7.有一个电压表的量程为3 V,内阻为900 Ω,由于没有电流表,需要将其改装成一个量程为0.6 A的电流表,则应该_____联一个阻值为_____Ω的电阻,当用改装好的电流表去测某一电流时,指针的读数为V,则对应的电流为_____A.8.如图所示,R1与R2串联,它们两端的电压恒定,用同一个电压表分别测得R1和R2两端的电压为U1和U2,则U1∶U2=_____.(R1与R2为已知量)9.有一未知电阻R x,为了较准确地测出电阻值,先后用如图所示的甲、乙两种电路进行测试,利用甲电路测得的数据为V、mA,利用乙电路测得的数据为V、mA,那么该电阻测量值较准确的数值等于_____Ω,测量值与真实值的偏差情况是_____.10.一只量程为15 V的电压表,串联一个3 kΩ的电阻后,再去测量实际电压为15 V的路端电压时,电压表示数为12 V,那么这只电压表的内阻是_____kΩ.用这串联着3 kΩ电阻的电压表测量某段电路两端电压时,如果电压表的示数为4 V,则这段电路的电压实际为_____V.。
第四节电阻的串联和并联
重点难点
重点
认识串联电路、并联电路总电阻的计算 公式及运用公式进行简单计算;
难点
用“等效替代法”分析串联电路和并 联电路。
一、电阻的串联
1、总电阻
定义:如果用一个电阻R代替两个串联着的电阻R1、R2接入 电路后,电路的状态不变,即R两端的电压和通过
它的电流都与原来的相同,R就叫做这两个串联电阻
R1、R2的总电阻。
讨论:
为什么串联电路的总电阻的阻值比任何一个分电阻的阻值?
+=
实质: 电阻串联相当于增加了导体的长度,串联电路总电阻的阻 值比任何一个分电阻的阻值都大。
特别提醒
1、串联电路的总电阻的阻值比任何一个分电阻的阻都要 大,想要使电路中的电阻增大,可采用串联电阻的法;
2、串联电路中每增加一个电阻,相当于增加了导体的长 度,串联电路的总电阻会增大。
特别提醒
1、并联电路的总电阻的阻值比任何一个分电阻的阻值都要小 ,想要使电路中的电阻减小,可采用并联电阻的方法;
2、并联电路中每增加一个并联支路,相当于增加了导体的横 截面积,并联电路的总电阻会减小。
并联电路电阻分流特点:
证明:
R1、R2并联, R1、R2两端电压分别为U1、 U2
根据欧姆定律的变形公式 U=IR可得: U1=I1R1 U2=I2R2
R1
A
R R2
V
研究方法:等效替代法
2、实验探究:串联电路中的总电阻
(一)提出问题
电阻串联后,其总电阻会增大还是减小?些?
(二)猜想假设
根据所学的知识(影响电阻大小的因素)进行猜想假设。
(三)设计实验与制订计划
思考以下问题:
n个阻值均为R0的电阻串联后的总电阻表示为: R=nR0
物理高中实验电表改装教案
物理高中实验电表改装教案实验目的- 了解并掌握基本的电表改装方法。
- 学会使用不同的电阻来改变电表的量程。
- 理解串联和并联电路对电表示数的影响。
- 培养学生的实验操作能力和科学探究精神。
实验原理电表改装主要是通过改变电表内部的电阻值来调整其量程。
在电表中串联一个适当的电阻,可以使得通过电表的电流减小,从而扩大电表的量程。
相反,并联一个适当的电阻则可以使得通过电表的电流增大,从而缩小电表的量程。
实验器材- 直流电源一台- 待改装的电表一只- 不同阻值的电阻若干- 导线若干- 开关一个- 万用板一块实验步骤1. 让学生熟悉电表的结构和工作原理,确保他们理解电流表和电压表的区别。
2. 搭建一个简单的电路,包括电源、电表和一些基本电阻。
3. 演示如何通过串联不同阻值的电阻来改变电表的量程。
记录每次改变后的电表示数,并与理论值进行比较。
4. 展示如何通过并联不同阻值的电阻来改变电表的量程。
同样记录数据并进行比较。
5. 让学生自己动手尝试改装电表,并记录下他们的观察结果和遇到的问题。
6. 引导学生分析实验数据,讨论改装过程中可能出现的误差来源,并提出改进方案。
实验注意事项- 在实验过程中,要确保电源电压不要超过电表的最大承受范围。
- 选择合适的电阻值进行改装,避免电流过大损坏电表。
- 在操作时要小心,避免短路造成安全事故。
- 实验结束后,要及时断开电源,整理实验器材。
实验总结通过本次实验,学生们不仅学会了如何改装电表,还加深了对电流、电压和电阻之间关系的理解。
实验中的数据记录和分析也锻炼了学生的观察力和分析能力。
实验中的小组合作和讨论也培养了学生的团队协作精神和沟通能力。
串联电路和并联电路(二)电表改装-新教材高中物理必修三精品备课(新人教版)
答案:5940 Ω 24000 Ω
三:将表头改装成大量程的电流表
【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?
问题1:能让0.6A的电流全 部通过表头吗?怎么办?
Ig
Rg
I
G
IR
R=?
I
A RA
1.原理:并联分流
IR R
2.方法:并联电阻
R I g Rg I Ig
R
I
I
g
g
G
3.再将表盘对应示数改装。
U g
1
2
0
I
3
A
0.2 0.4
U
g
0
mA
0.6
A
I
(1
Rg R
)Ig
Ig
例2.如图所示,有一个表头G,满偏电流Ig=500 mA,内阻Rg=200 Ω,将它改装为有 0~1 A和0~10 A两种量程的电流表,求R1、R2的阻值各为多大?
答案 R1=20 Ω R2=180 Ω
表头改装为电压表及大量程电流表的比较:
改装电压表
改装电流表
电路
第四节 串联电路与并联电路——电表的改装
思考与归纳
1.通过并联一个较小电阻(分流)的方式将
灵敏电流表G(表头)改装成量程更大的电
流表。
Ig Rg
等效
IA UA
实际应用
首师附中 杜以梅 2014
• 看看电流表、电压表内部是不是这样?
电
表电
流
压
表
✓电流表、电压表都有内阻 ✓不同量程如何实现?
学校用的电压表
R2
R1 I g Rg
G
15V 3V
3
结
mA
(3)主要参数:
构 理解:电流表G
① 内阻:电流计内阻Rg剖 是一个可以读出
② 量程:满偏电流 Ig
面 图
电流的电阻
③ 满偏电压:Ug = IgRg
课本例题1:改装电压表
• 满偏电流=1mA, Rg=30Ω • 画图标出表头参数Rg Ig Ug。 • 改装成3V量程该怎么办? • 画出电路图
• 改装成0-3A量程
• 画出电路图 改装电流表
Ug=0.03V Ig=1mA Rg=30Ω I=0.6A
G
首师附中 杜以梅 2014
U g Ig Rg 0.03V IR 3 0.001 2.999A R Ug 0.03 =0.01
IR 2.999
重新 画表 盘
0 1 2 13
mAA
R=0.01Ω
改装电压表
首师附中 杜以梅 2014
U g Ig Rg 0.03V UR 3 0.03V 2.97V R U 2.97 =2970
Ig 0.001
Ug=0.03V Ig=1mA Rg=30Ω
G R=2970Ω
重新 画表 盘
0 1 2 13
mVALeabharlann U=3V例题1跟进练习:改装电压表
电阻的串联和并联ppt课件
电阻的串联 电阻的并联 电表的改装
A L1
S S1 B
L1 A
S
S1 B
S2
L2
S2
L2
串联电路中通过各个电阻的电流相等。
复习引入 电阻的串联 电阻的并联 电表的改装
串联电路两端的总电压等于各个电阻两端的电压之和。 串联电路的总电阻等于各个电阻之和。
串联电路中各个电阻两端的电压跟它的阻值成正比。
并联电路中通过各个电阻的电流跟它的阻值成反比。
I1R1 I2R2 I3R3
复习引入 电阻的串联 电阻的并联 电表的改装
பைடு நூலகம்
【练3】(单)下列说法不正确的是 D A.一个电阻R和一根电阻为零的理想导线并联,总电阻 为零 B.并联电阻的总电阻一定小于并联支路中最小的电阻 C.在并联电路中,任意支路电阻增大或减小时,总电 阻将随之增大或减小 D.电阻R和阻值无穷大的电阻并联,总电阻为无穷大
课堂练习
【练7】(单)一电压表,内阻为3 kΩ,量程为0~3 V,要把它改
装成一个量程为0~15 V的电压表,需要给它
A.并联一个12 kΩ的电阻
B.并联一个15 kΩ的电阻
C
C.串联一个12 kΩ的电阻
D.串联一个15 kΩ的电阻
课堂练习
【练8】(单)如图所示的电路,是用一个灵敏电流计G和一个可
第三章 恒定电流
第四节 电阻的串联和并联
粤教版(2019)高中物理必修第三册
@HY
复习引入 电阻的串联 电阻的并联 电表的改装
1.串联:把几个导体元件依次首尾相连,接入电路,这 样的连接方式叫做串联。
2.并联:把几个元件的一端连在一起,另一端也连在一起,然
后把两端接入电路,这样的连接方式叫并联。
高中物理电路电表的改装
高中物理电路电表的改装一、引言在物理学中,电流、电压和电阻是基本的电学量。
然而,在实际的实验与测量中,我们通常需要使用各种电表来对这些量进行测量。
高中物理实验中,经常需要使用电流表、电压表和电阻表来进行电学量的测量。
这些电表如何工作?它们的改装原理又是什么?本文将对此进行探讨。
二、电表的工作原理1、电流表:电流表是用来测量电流的装置。
其工作原理是依据安培定律,即电流等于流过导线的磁通量与导线横截面积的乘积。
因此,电流表的改装主要是通过并联或串联电阻来改变其内阻,从而改变其量程。
2、电压表:电压表是用来测量电压的装置。
其工作原理是依据电压的定义,即电压等于电位差。
因此,电压表的改装主要是通过并联或串联电阻来改变其内阻,从而改变其量程。
3、电阻表:电阻表是用来测量电阻的装置。
其工作原理是基于欧姆定律,即电阻等于电压与电流的比值。
因此,电阻表的改装主要是通过并联或串联电阻来改变其内阻,从而改变其量程。
三、电表的改装原理1、扩大量程:通过并联较小的电阻,可以使电流表的量程扩大。
这是因为并联电阻可以减小电流表的内阻,从而允许更大的电流通过。
同样的原理也适用于电压表和电阻表的改装。
2、改变量程:通过串联较大的电阻,可以使电流表、电压表和电阻表的量程改变。
这是因为串联电阻可以增加电表的内阻,从而改变电表的量程。
四、结论高中物理电路中的电表改装是实验中的重要环节。
理解电表的工作原理以及如何通过并联或串联电阻来改变其内阻和量程,对于我们进行实验和测量具有重要意义。
这也是对物理理论知识的重要实践,可以帮助我们更好地理解和掌握电学的基本概念和定律。
电表改装实验中电路设计及其电表校准研究在电表改装实验中,电路设计和电表校准是两个关键环节,直接影响到实验结果的准确性和稳定性。
本文将围绕这两个方面展开研究,探讨电路设计的基本原理、校准方法及其在实际应用中的优缺点。
引言在电学实验中,电表改装是一项基础而重要的实验技能。
然而,由于电路设计和电表校准的复杂性,该领域仍存在许多争议。
高中物理人教版选修3-1 第二章 第四节 串联电路和并联电路
并联电路的电流、电压、电阻关系
不同阻值的电阻并联,总电阻与其中最小电阻有何关系? R总<Rmin 并联电路中,某一电阻增大,总电阻如何变化? R我们在实验室做电学实验用于连接电路的导线都是用多芯铜丝做成的, 是什么道理?
多芯导线连接电路时,相当于多个相同的电 阻并联,使电路中的总电阻减小。
当Rx=0 时Ucd =0;当Rx=R 时Ucd =U。 所以Ucd 可以取0至U 的任意值。
并联电路的电流、电压以及电阻有什么特点?
并联电路的性质
知道并联电路的电压、电流、电阻关系。 知道并联电路电阻小于各支路的。 知道并联电路中某个电阻增大,总电阻增大。
并联电路的电流、电压、电阻关系
电流关系: 电路各处的电荷量的 分布保持恒定不变
复杂电路的识别与等效变换
掌握混连电路的电压、电流处理方法。 掌握电流分支法和节点电压法化简电路。
混连电路
任意一种混联电路
电流特点
电压特点
某一电阻增大,总电阻如何变? 电阻特点 总阻值变大
混连电路
任意另一种混联电路
电流特点 电压特点
某一电阻增大,总电阻如何变? 总阻值变大
电阻特点
混连电路
混联电路中,某一电阻增大,总电阻的变化情况是否与电路连接方式有关? 对于串联电路和并联电路,某电阻增大,其总电阻都变大。 不管电路连接方式如何,只要有一个电阻增大,总电阻就增大。
...
而
问题与练习
在下左图中,电压之比 与电阻之比
有什么关系?
下右图的电路常称分压电路,当a、b 间的电压为U 时,利用它可以在c、d 端获 得0和U 之间的任意电压。试说明其中的道理。
问题与练习
(1)
=
(2)设负载电阻为R0,变阻器下部分电阻未Rx,电路结构为R0与 Rx并联后,再与(R-Rx)串联,由串、并联电路的特点可得
高二物理人教选修31课件:第二章第4节 串联电路和并联电路
(2)因 R1、R2、R3 并联 则有 1 = 1 + 1 + 1 =13 Ω-1
R总 R1 R2 R3 12 R 总=1132 Ω,所以 U=IR 总=1336 V I1=RU1=1138 A,I2=RU2=1132 A,I3=RU3=193 A. [答案] 见解析
混联电路的分析 由四个电阻连接成的电路如图所示.R1=8 Ω,R2=4 Ω, R3=6 Ω,R4=3 Ω.
1.(1)串联电路的总电流等于流过各电阻的电流之和.( ) (2)串联电路的总电压等于各电阻两端的电压之和.( ) (3)并联电路的总电阻一定大于每一个电阻的阻值.( ) 提示:(1)× (2)√ (3)×
二、电压表和电流表
1.常用的电压表和电流表都是由小量程的电流表 G(表头)改装
而成的.小量程电流表 G(表头)的三个参数
U=Ig(R+Rg) 分压
改装电流表 A 小量程的表头
G(Ig,Rg)
I=Ig+IgRRg 分流
R 的数值
电表的总内 阻 共性
改装电压表 V
改装电流表 A
R=UIg-Rg 或 R=(n
-1)Rgn=UUg
RV=Rg+R 或 RV= U Ig
R=II-gRIgg或 R=nR-g1
n=IIg
RA=RR+RRg g或 RA= IgRg I
(4)多个电阻并联时,其中任一电阻增大或减小,总电阻也随之 增大或减小.可用两个电阻 R1 与 R2 的并联加以说明,R=RR1+1RR2 2 =1+R2RR21=1+R1RR12,可见,当 R1 或 R2 增大或减小时,RR1 和 R2 串联,则总电阻 R 总≈R1.若 R1 和 R2 并联则总电阻 R 总≈R2.
(3)若电阻 R1 和 R2 中有一个因损坏而阻值变为无穷大,利用图乙 的电路可以判断出损坏的电阻.图乙中的 R′为保护电阻,虚线 框内未画出的电路即为图甲虚线框内的电路.则图中的 d 点应和
串联电路和并联电路(1)电表的改装
串联电路和并联电路-----电表的改装知识点一:电压表和电流表常用的电压表和电流表都是由小量程的电 流 表 G (表头)改装而成的。
下面学习表头的满偏电流Ig 、内阻R g 和满偏电压U g 。
(1)满偏电流I g【说明】如果通过表头的电流超过满偏电流I g ,不但指针指不出示数,表头还可能被烧坏。
(2)表头的内阻R g【说明】每个表头都有它的满偏电流I g 和内阻R g ,R g 和I g 是表头的两个重要参数。
(3)满偏电压U g(4)满偏电流I g 、内阻R g 、满偏电压U g 三者之间有什么关系?【说明】:表头G 的满偏电压U g 和满偏电流I g 一般都比较小,测量较大的电压和较大的电流时,需要把小量程的表头G 加以改装。
知识点二:表头(G)改装成电压表电流表G (表头)满偏电流I g 、内阻R g 、满偏电压U g .如图所示即为电压表的原理图,其中R x 为分压电阻,由串联电路特点得:xg g gR R U R U +=, R x =g g g R R U U - =(n -1)R g (n 为量程扩大倍数,g U U n =) 改装后的总内阻R V =R g +R x =nR g知识点三:表头(G)改装成大量程电流表 如图所示即为大量程电流表的原理图,其中R x 为分流电阻.由并联电路特点得:R x (I -I g )=I g R g ,R x =1-=-n R R I I I g g g g(n 为量程扩大倍数,g I I n =) 改装后的总内阻R A =n R R R R R g x g xg =+知识点四、表头(G)改装成双量程电压表或电流表 例3、如图所示,有一个表头G ,满偏电流I g =500 mA ,内阻R g =200 Ω,用它改装为有1 A 和10 A 两种量程的电流表,求R 1、R 2的阻值各为多大?例4、如图所示,有一个表头G ,满偏电流为I g =1 mA ,内阻R g =100 Ω,用它改装为有5 V 和50 V 两种量程的电压表,求R 1、R 2的阻值各为多大?。
串并联电路 电表的改装
串并联电路 电表的改装教学目标:1.熟练掌握串并联电路的特点,能够化简电路2.掌握含容电路的分析与计算3.掌握电流表、电压表的改装原理,掌握伏安法测电阻的两种解法,并能够分析测量误差4.掌握滑动变阻器的两种用法教学重点:串并联电路的特点教学难点:滑动变阻器的两种用法的选择、伏安法测电阻内外接法的选择 教学方法:讲练结合,计算机辅助教学教学过程:一、串并联与混联电路1.应用欧姆定律须注意对应性。
选定研究对象电阻R 后,I 必须是通过这只电阻R 的电流,U 必须是这只电阻R 两端的电压。
该公式只能直接用于纯电阻电路,不能直接用于含有电动机、电解槽等用电器的电路。
2.公式选取的灵活性。
(1)计算电流,除了用RU I 外,还经常用并联电路总电流和分电流的关系:I =I 1+I 2 (2)计算电压,除了用U =IR 外,还经常用串联电路总电压和分电压的关系:U =U 1+U 2(3)计算电功率,无论串联、并联还是混联,总功率都等于各电阻功率之和:P =P 1+P 2对纯电阻,电功率的计算有多种方法:P=UI=I 2R =R U 2以上公式I =I 1+I 2、U =U 1+U 2和P =P 1+P 2既可用于纯电阻电路,也可用于非纯电阻电路。
既可以用于恒定电流,也可以用于交变电流。
【例1】 已知如图,R 1=6Ω,R 2=3Ω,R 3=4Ω,则接入电路后这三只电阻的实际功率之比为_________。
解:本题解法很多,注意灵活、巧妙。
经过观察发现三只电阻的电流关系最简单:电流之比是I 1∶I 2∶I 3=1∶2∶3;还可以发现左面两只电阻并联后总阻值为2Ω,因此电压之比是U 1∶U 2∶U 3=1∶1∶2;在此基础上利用P=UI ,得P 1∶P 2∶P 3=1∶2∶6【例2】 已知如图,两只灯泡L 1、L 2分别标有“110V ,60W ”和“110V ,100W ”,另外有一只滑动变阻器R ,将它们连接后接入220V 的电路中,要求两灯泡都正常发光,并使整个电路消耗的总功率最小,应使用下面哪个电路?A. B. C. D.解:A 、C 两图中灯泡不能正常发光。
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滑变分压电路的再认识:
例1.如图,是将滑动变阻器作分压器用的电路,CD为分
压器的输出端,若把变阻器的滑动片放在变阻器中央, 下列判断正确的是 ( ) A、空载时输出的电压为UCD=UAB/2 B、当接上负载R时,输出电压UCD<UAB/2 C、负载R越大, UCD越接近UAB/2 D、负载R越小, UCD越接近UAB/2
3、深入讨论
①n个相同电阻(R1)串联或并联,其总电阻R=? ②不同阻值的电阻并(串)联,总电阻与其中最小 电阻有何关系? ③并(串)联电路中,某一电阻增大或减小,总电阻如 何变? ④混联电路中,某一电阻增大,总电阻如何变? 5.并(串)联电路中,电流电压如何分配的? 6.并(串)联电路中,电功率如何分配的?
分压电路:两下一上
限流电路与分压电路的最大区别 分压电路的电压可以从零开始 什么时候选择分压电路? 闭合开关前滑片应位于哪一端? 滑动变阻器的选择:
测量电路的设计与对比
(1)复习、初中学过用伏特表和安培表测量电阻,请 画出测量电路图,并说明测量方法。 V
Rx
V A
R Rx
A
R
安培表外接法
安培表内接法
例3.如图所示,C为平行板电容器,现有一质 量为m的油滴悬浮在两板间静止不动,要 使油滴向上运动,可采用的方法是(可以 改变R1、R2、R3)
·
R1 R2 C R3 U
增大R3
减小R2
串并联的应用-----电表的改装
一.电流计的基本情况
1. 电流表G——俗称表头
2.电流计的几个基本数据: 满偏电流Ig(很小,通常mA级)
3
思考4:改装后 的安培表内阻 RA是多大?
RA
Rg R Rg R
IgRg RA I
思考5:改装后的表盘需 要做怎样的改变?
二.总结:把电流计 改装成为安培表 1.原理:并联分流
0
0
1
0.2 0.4
2
mA A
3
0.6
2.方法:并联一个电阻,让这个电阻分担(I-Ig) 的电流,并联的电阻为
(2).探究:这两种测量电路测量结果相同吗? 讨论二种方法的测量值的表达式
V
Rx
V A
R Rx
A
R
1 1 1 R测 R V Rx
U Rx I IV
R 测 rA R x
U +U A Rx I
讨论在什么情况下采取外接法?什么情况采取内解法
总结:测量电阻的基本电路 1、测量电路:
0 I
g
G
R=?
g
IR
0.2 0 A
0.4 0.6
3
I
A
RA
思考2:当被测电流是0.6A时,应该让指针指 在哪里?表头里应该流过多少电流?
思考3:并联的电阻上流过多少电流?需要多大的 分流电阻?
ⅠR=0.6-0.003=0.597A Ⅰg×Rg=ⅠR×R
gRg 3 10 25 R 0.126 3 g 0.6 3 10
V
Rx
V
A
Rx
A
安培表外接
安培表内接
2、控制电路:
R RLeabharlann 分压电路限流电路G
表头内阻Rg
满偏电压Ug
三者满足关系: Ug= Ig Rg
三个量只要知道其中任何两个,就可以 求第三个量
例1、有一个电流表G,内阻为Rg=25Ω,满偏电 流为Ig=3mA,要把它改装成量程为I=0.6A的安 培表,应该怎么办? I R 思考1:能让0.6A的电流全 部通过表头吗?怎么办? 2 1
Rg
U G
Ug
R
UR
1
V
2
RV
A
3
U
(U-IgRg)/Ig=R
R=990Ω
探究4:改装后的电压表内阻RV是多大? V = Rg+ R R
探究5:改装后的表盘需 要做怎样的改变?
三.总结:把电流计改装 成为伏特表
1 2
0
1 0
mA
2 3
3
1.原理:串联分压
V
UR U-IgRg 2.方法:串联一个电阻,让这个电 R= = 阻分担(U-Ug)的电压,串联的电阻为 Ig Ig
一、复习 1.串联电路及其电流、电压、电阻特点
R1
R2
R3
I1=I2=I3=I总 U1+U2+U3=U总 R1+R2+R3=R总
2.并联电路及其电流、电压、电阻特点
1 0 2 3
U1=U2=U3=U总 I1+I2+I3=I总
1 1 1 1 R总 R1 R 2 R 3
如何用你现有的知识去得到上述结论?
R= IgRg IR = IgRg ( I-Ig)
3.再将表盘对应示数改装。
例2、有一个电流表G,内阻为Rg=10Ω,满偏电流为 Ig=3mA,要把它改装成量程为U=3V的伏特表,应该怎么办? 探究1:能让3V的电压全部加 在表头吗?怎么办? 探究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? 0 探究3:要串联的电阻上分担多少 电压?需要多大的电阻分压?
A
UAB R
B
C
ABC
分压电路中滑动 变阻器的选择:
UCD
D
• 例2.如图所示.当ab两端接入100V电压 时,cd两端电压为20V;当cd两端接入100V 电压时,ab两端电压为50V;求R1:R2:R3
a R1
R2 b R1 R3
c
d
R3
R1:R2=2:1 R2:R3=2:1
R1:R2:R3=4:2:1
3.再将表盘对应示数改装。
概括 1)若要将电流表G改装成一个量程 为Ug的n倍的电压表V,需要串联电 阻的阻值为 R n 1 Rg 2)若要将电流表G改装成一个量程 为Ig的n倍的电流表A,需要并联的 Rg 电阻的阻值为 R
并
n 1
控制电路(滑动变阻器接法)的设计
R R
限流电路:一上一下