3.4串联和并联电路

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2024-2025学年高二物理必修第三册(鲁科版)教学课件3.4串联电路和并联电路

2024-2025学年高二物理必修第三册(鲁科版)教学课件3.4串联电路和并联电路

第3章 恒定电流 第4节串联电路和并联电路
讨论:
①1 和2 并联后 =?
②个相同电阻(1 )并联,其总电阻 =?
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?
⑥混联电路中,某一电阻增大,总电阻如何变?
A.甲电路的电压较大
B.乙电路的电压较大
C.甲电路的电功率较大
D.乙电路的电阻较大
高中物理 必修第三册
第3章 恒定电流 第4节串联电路和并联电路
【解析】因为串联电路总电压为各用电器电压之和,并联电路总电压等于
各支路电压,所以甲电路的电压为20 ,乙电路的电压为0 ,甲电路电压大,故A正
确,B错误;因为功率为标量,电路中的总功率等于各用电器功率之和,故甲、乙
1.什么是电路的并联?
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的方式
高中物理 必修第三册
第3章 恒定电流 第4节串联电路和并联电路
2.电流特点:

并联电路的总电流等于各支路电流之和



I = I1 + I2 + I3+•••+In
3.电压特点:

并联电路的总电压与各支路的电压相等
R R1 R2






串联电路的总电阻等于各部分电路电阻之和
高中物理 必修第三册
第3章 恒定电流 第4节串联电路和并联电路

4.串联电压的分配:
0
U
I
R
I


1
5、串联电阻的功率的分配

课时作业:3.4串联电路和并联电路

课时作业:3.4串联电路和并联电路
第3章 恒定电流
第4节 串联电路和并联电路
课时练
一、单选题
1.下列选项中用比值法来定义物理量的是( )
A. B. C. D.
2.如图所示为两电阻R1和R2的伏安特性曲线。若在两电阻两端加相同的电压,关于它们的电阻值及发热功率比较正确的是( )
A.电阻R1的阻值较大B.电阻R2的阻值较小
C.电阻R1的发热功率较大D.电阻R2的发热功率较大
(2)将红、黑表笔接在图(a)中的电压表两端,如图(c)所示;再将电压表表盘刻度转换为欧姆表表盘刻度,即成为简易欧姆表。表盘改装步骤如下:
①闭合开关S,将两表笔断开,调节电阻箱R的阻值为______kΩ,使电压表指针位置指在刻度“3”处,则此刻度对应的电阻值为______(填“0”或“∞”);
②保持电阻箱R的阻值不变,在两表笔间接入不同阻值的电阻,在相应电压表指针所指刻度上标上接入的电阻值;则电压表表盘正中央刻度处所对应的电阻值为______ kΩ。
173
三、解答题
11.实验中把测量值与真实值之差除以真实值叫做测量结果的相对误差( ),某同学用如图所示电路测量未知电阻 阻值时,测得电压表示数 ,电流表示数 。若电压表内阻 ,电流表内阻 ,求本次测量中因电表内阻造成的相对误差。(结果保留两位有效数字)
12.由四个电阻连接成的混联电路如图,R1=8 Ω,R2=4 Ω,R3=6 Ω,R4=3 Ω。
故选B。
8.C
【详解】
A.电源1与电源2的内阻之比是
A错误;
B.小灯泡的图像斜率增大,小灯泡的电阻随着电流的增大而增大,B错误;
C.在这两种连接状态下,小灯泡的电阻之比
C正确;
D.在这两种连接状态下,小灯泡消耗的功率之比为
D错误。

4串联电路和并联电路

4串联电路和并联电路
串联电路的特点:
1.电流关系:串联电路中电流处处 相等 I总 = I1=I2 = I3 = …… 2.电压关系:串联电路中的总电压 等于各部分电压之和 U总 = U1+U2 +U3+……
3.电阻关系:串联电路中的总电阻等 于各部分电阻之和 R总 = R1+R2 +R3 +…… 4.电压分配和电阻关系:串联电路中 导体两端的电压和导体电阻成正比 U1:U2=R1:R2 5.串联电路的作用: 分压作用
电 路 分 析
2、分压电阻的计算
满偏电压 U g I g Rg
分压电阻 电压表内阻
UR U R Rg Rg Ug Ig
RV Rg R
练习1、有一满偏电流Ig=3mA,
内阻Rg=120Ω的电流表G, 要把 它改装成为量程为6V的电压表, 应 联一个 Ω的分压电 阻。
串,1880
串联电路、并联电路特点 电流 串联 电路
并联 电路
I I1 I 2
电压
U U1 U 2
电阻
R R1 R2
U1 R1 U2 R 2
I I1 I 2
I1 R2 I 2 R1
U U1 U 2
1 1 1 R R1 R2
一、表头G(小量程的电流表)
1、电流表G的工作原理 ①θ∝I:在表头刻度盘上标出 电流值就可以测量电流了。
并,0.12
如果给电压表串联一个阻值等于电 压表内阻的电阻,它的量程变为多 大,刻度盘上的数字怎么改?
6V;;1、2、3——2、4、6
如果给电流表并联一个阻值 等于电流表内阻的电阻,它的量 程变为多大,刻度盘上的数字怎 么改?
6A;;1、2、3——2、4、6
总结:小量程电流表的改装

串联电路与并联电路的特点

串联电路与并联电路的特点

串联电路与并联电路的特点串联电路和并联电路是电路中常见的两种基本电路连接方式。

它们的连接方式不同,因此也会导致一些不同的特点和应用场景。

下面将详细介绍串联电路和并联电路的特点。

一、串联电路的特点串联电路是指将电器设备或元件依次连接在同一电路上,电流只能在电路中依次通过每个元件,形成只有一个通路的电路。

1. 电流相等:在串联电路中,电流只能沿着一条路径流动,因此整个电路中的电流大小是相等的。

这是因为没有其他分支可以分流电流。

2. 电压分配:在串联电路中,电压会依次分配到每个元件上。

根据电压分压原理,电源的总电压将分配给每个串联元件,所以每个元件的电压之和等于总电压。

3. 总阻抗等于各个元件阻抗之和:在串联电路中,电阻或其他电器设备依次连接,它们的阻抗在电路中被加总。

所以,串联电路的总阻抗等于每个元件阻抗的总和。

4. 应用场景:串联电路常用于需要电流依次通过多个元件的场景,例如电灯串联连接在同一电路中,或多个电源串联的应用情况。

二、并联电路的特点并联电路是指将电器设备或元件同时连接在一个电路中,电流可以同时从电源通过每个元件,形成多个并行通路的电路。

1. 电压相等:在并联电路中,每个元件的两端都连接到电源的正负极,因此每个元件的两端电压相等,与电源提供的电压相等。

2. 总电流等于各个分支电流之和:在并联电路中,电流可以通过每个元件而不受限制,因此并联电路中的总电流等于各个分支电流之和。

3. 总阻抗等于各个分支阻抗之和的倒数:在并联电路中,电流可选择通过多个分支,所以电流选择最低阻抗路径通过。

并联电路的总阻抗等于各个分支阻抗的倒数之和。

4. 应用场景:并联电路常用于需要电流分流的场景,例如在房间中的多个电灯并联连接在同一电路中,或者多个电器设备并联连接在相同的电源下。

总结:串联电路的特点是电流相等、电压分配和总阻抗等于各个元件阻抗之和;并联电路的特点是电压相等、总电流等于各个分支电流之和以及总阻抗等于各个分支阻抗之和的倒数。

04串联和并联电路图

04串联和并联电路图
2.明确分度值,即明确刻度盘上每一小格代表多大的电流值。
3.闭合开关后看指针偏转过了多少格。
例3.有一只0~0.6A和0~3A的电流表,共用一个刻度盘,试验中实际选用的是0~3A量程,某同学是按0~0.6A的量程读的数,读取的结果是0.38A。测量的实际电流值是多大?
例4.如图5所示,接线柱被盖住的电表的读数为多少?
任何情况下都不能使电流表直接连到电源两极上。
若直接连到电源两极会造成电源短路。
3.电流表的读数
(1)明确所选量程
(2)明确分度值(每一小格表示的电流值)
(3)根据表针向右偏过的格数读出电流值
例2:图所示电流表(量程为0.6A)的读数为( )
A. 0.46AB. 0.52AC. 2.6AD. 2.60A
串联和并联
一.串联和并联
1、串联
定义:把两只小灯泡首尾相连,然后接Байду номын сангаас电路里,我们说这两个灯泡是串联的。
特点:在串联电路中,电流从电源的正极出发,经过开关、灯泡,最后接到电源的负极。
只有一条通路
2、并联
定义:两个小灯泡两端并列地连在一起,然后接到电路里,我们就说这两个灯泡是并联的。
有两条或多条通路
特点:在并联电路中,电流有两条(或多条) 路径。
练习4.(06年黄冈)在实验室,鲁慧中同学发现一个电流表有两个量程,大量程是0—9A,小量程模糊不清。为了测量小量程是多少,她先用大量程接入电路,指针位置如图7(a)所示,然后再改用小量程接入同一电路,指针指示如图7(b)所示,则电流表的小量程为( )
A.0—0.6A B.0—1A
C.0—2A D.0—3A
不同的电路中电流强弱是不一样的。
电流就是表示电流强弱的物理量,通常用字母I表示,

4 串联电路和并联电路

4 串联电路和并联电路

柱接电势较高的一端
“+”接线柱流入
第1讲 描述运动的第基二本章概念 恒定电流
电表改装的步骤 (1)先明确小量程电流表G的两个参数:Ig、Rg,并算出满偏电压Ug=IgRg。 (2)用欧姆定律求改装时需要串联或并联的电阻 ①改装成电压表时要串联一个阻值较大的电阻以分压,它的阻值用它分担的电压 (改装后的电压表量程减去Ug)除以最大电流(即Ig)确定。 ②改装成电流表时要并联一个阻值较小的电阻以分流,它的阻值用它两端的电压 (即表头的Ug)除以通过它的电流(即改装后的电流表量程减去Ig)确定。
相同点
多个电阻无论串联还是并联,其中任一电阻增大或减小,总电阻也 随之增大或减小
第1讲 描述运动的第基二本章概念 恒定电流
例题 (★★☆)如图所示的电路中,R1=8 Ω,R2=4 Ω,R3=6 Ω,R4=3 Ω。
(1)求电路中的总电阻;
(解2)析当加(在1)设电R路3、两R端4并的联电后压电U阻=4为2 VR时34,则,通R过34=每RR3个3R电R4 4 阻= 66的 3电3 Ω流=是2 Ω多,少? R1、R2和R34串联,总电阻R=R1+R2+R34=14 Ω。
第1讲 描述运动的第基二本章概念 恒定电流
判断正误,正确的画“√”,错误的画“✕”。 1.在电路中的任何一个位置串联一个电阻时,电路中的总电阻一定变大。 ( √ ) 2.两并联电阻的电流与电阻成反比,两串联电阻的电压与电阻成正比。 ( √ ) 3.把小量程的电流表改装成大量程的电流表需串联一个电阻。 ( ✕ ) 4.若将分压电阻串联在电流表上改装成电压表后,增大了原电流表的满偏电压。 (✕) 5.若将分流电阻并联在电流表两端改装成电流表后,分流电阻和电流表两端的电压 相等。 ( √ )

串联电路和并联电路

串联电路和并联电路
简记:越串越大;越并越小
并联:再并一个, R总
串、并联电路总电阻的比较
比较
串联电路的总电阻 R 总
并联电路的总电阻 R 总
n 个相同电阻 R 串联,总电阻 R
R
n 个相同电阻 R 并联,总电阻 R 总= n

=nR
不同点 R 总大于任一电阻阻值
相同点
R 总小于任一电阻阻值
一个大电阻和一个小电阻串联
二:电压表和电流表的电路结构
I
2、将表头改装成大量程电流表
R
I
R
I I R
g
g
RA
A
U
U
改装后的量程: I g Rg ( I I g ) R
I
量程扩大的倍数: n I
g
I g Rg
Rg
接入电阻的阻值:R I I n 1
g
RRg
改装后的总电阻: RA R R
g

Rg
2、特点:混联电路中任意一个电阻增大或减小,总电阻也会随之增大而减少。
3、处理简单混联电路的方法:
4、电路的简化原则:
①准确判断电路的连接方式,画出
①无电流的支路,简化时可以去掉
等效电路图
②等电势的各点,简化时可合并
②准确利用串、并联电路的基本规
③理想导线可任意调节长度
律和特点
④理想电压表可视为断路,理想电流表可视为短路
一个大电阻和一个小电阻并联时,总
时,总电阻接近大电阻
电阻接近小电阻
多个电阻无论串联还是并联,其中任一电阻增大或减小,总电阻也随
之增大或减小
应用:限流电路和分压电路
我们在使用串联和并联电路的时候,往往使用的是他们的分流和分压作用。

串联电路与并联电路的区别

串联电路与并联电路的区别

串联电路与并联电路的区别电路是电流流动的路径,它包括串联电路和并联电路两种基本的电路连接方式。

串联电路是指电流依次通过多个电器元件,而并联电路则是指电流分别通过多个电器元件。

串联电路与并联电路在连接方式、电流分布、电压分布和总电阻等方面都存在着一定的区别。

1. 连接方式串联电路的连接方式是将电器元件依次排列在电路中,正极与负极相连,形成一个电路环,电流沿着同一路径流动。

而并联电路的连接方式是将电器元件的正极和负极分别连接在一起,形成一个平行的电路结构,电流在这些元件间分别通过。

2. 电流分布串联电路中电流的大小是相等的。

这是因为电流只能沿着一个路径流动,所以通过每个电器元件的电流都是相同的。

而并联电路中的电流分布则不同,电流会根据电器元件的电阻大小而有所差异。

电阻较小的电器元件会有更大的电流通过,而电阻较大的电器元件则会有较小的电流通过。

3. 电压分布在串联电路中,电压分布是不同电器元件电压之和。

这是因为电压在各个电器元件间按照其电阻来分配。

而在并联电路中,各个电器元件间的电压是相等的。

这是因为电压会平均分配给每个电器元件,使得它们之间的电压保持一致。

4. 总电阻在串联电路中,电器元件的电阻会相互叠加,从而导致总电阻的增加。

也就是说,串联电路中的总电阻等于各个电器元件电阻的总和。

而在并联电路中,总电阻是根据电器元件的倒数求和得到的。

总电阻小于各个电器元件电阻的倒数之和。

串联电路和并联电路的区别在于其电流分布、电压分布和总电阻的计算方式不同。

串联电路中电流和电压分布不均匀,总电阻为各个电器元件电阻之和;而并联电路中电流和电压分布均匀,总电阻为各个电器元件电阻倒数之和。

根据电器元件的不同连接方式,可以根据具体需求选择串联电路或并联电路来搭建电路。

3.4串并联电路

3.4串并联电路
A R
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都有误差.
九、电阻的测量
伏安法测电阻的误差分析 电流表外接法 电压表示数 电流表示数
UA UR
V
IA IR IV IR
A
R
UV R测 IA
<
UR R真 测量值偏小。 IR
说明:误差来源于电压表的分流。当 R R V 时, 电压表的分流很小,误差就越小。所以外接法电路 适合测量小电阻。
40V a 100V b R1 R1 R2 20V d c
25V a R3 50V b R2 R3 c 100V d
40V
25V
如图所示R1=6Ω, R2=3Ω R3=4Ω,A、B两点 电压UAB=12V,C1、C2的电容分别为2μF和1μF,则 它们带电荷量分别为 1.44X10-5C 和 4.8X10-6C .
R Rg n 1
八、电流表和电压表的读数
量程为0.6A 其最小分度为0.02 A 不足半格0.16A 超半格0.17A 量程为15 V 其最小分度为0.5 A 9.4V 9.3V
指针在中央也不能读成活9.25V
一量程为100μA的电流表,内阻为100Ω,表 盘刻度均匀,现串联一个9900 Ω的电阻将它改 1 V,用 装成电压表,则该电压表的量程是 它来测量电压时,表盘指针位置如图所示,此时 0.80V 电压表的读数大小为
分式
0~ E
较小阻值 较大
较大阻值 较小
1、若实验要求电压从零开始变化; 2、待测电阻远大于滑动变阻器的最大电阻,且实验 需测量多组数据时或要求电压变化范围变化大时 3、若采用限流法电路中的电流或电压仍超过负载
例:用电压表和电流表研究小灯泡在不同电压下的 功率的实验中,现有实验器材如下:

串联电路和并联电路

串联电路和并联电路

串联电路和并联电路
1.串联电路
定义:用电器首尾依次连接在电路中
特点:电路只有一条路径,任何一处断路都会出现断路。

故障排除方法之一:用一根导线逐个跨接开关、用电器,如果电路形成通路,就说明被短接的那部分接触不良或损坏。

千万注意:绝对不可用导线将电源短路。

串联电路电压规律:串联电路两端的总电压等于各用电器两端电压之和,
即:U=U1+U2
U1∶U2∶U3=IR1∶IR2∶IR3=R1∶R2∶R3
P1∶P2∶P3=I刀1∶I刀2∶I刀3=R1∶R2∶R3
串联电路的特点:
串联电路电流规律:I=I1=I2
2.并联电路
定义:并联电路是使在构成并联的电路元件间电流有一条以上的相互独立通路,为电路组成二种基本的方式之一。

(例如,一个包含两个电灯泡和一个9 V电池的简单电路。

若两个电灯泡分别由两组导线分开地连接到电池,则两灯泡为并联。

特点:电路有多条路径,每一条电路之间互相独立,有一个电路元件短路则会造成电源短路。

单位:在这里可测量的变量是R电阻单位欧姆(Ω),I电流单位安培(A)(库仑每秒)和V电压单位伏特(V)(焦耳每库仑)。

并联电路中用导线连接在电源两极的任意两点间的电压相等。

电路中每个环路中的电流由欧姆定律得出: 电压并联电路中各电阻的电压与总电压相同。

3.4 串联电路和并联电路

3.4 串联电路和并联电路
R总 R1 R2 R3 、、、 Rn
性质2:电压跟电阻值成正比
U1 U 2 U 3 、、、 U n I
R1
R2
R3
Rn
由串联电路的性质2可知,串联电路中的每一个电阻都要分担一
部分电压,电阻越大,它分担的电压就_越__多__,串联电阻的这种
作用称为串联电路的_分__压__作用.
性质3:电阻的功率跟电阻值成正比
③满偏电压Ug
Ug I g Rg
(3)电路图符号:
2、电流表G改为电压表V (1)电流表改装电压表的原理: 串联一个电阻,分担一部分电压 (2)分压电阻的计算
满偏电压 U g I g Rg
分压电阻
R UR Ug
Rg
U Ig
Rg
电压表内阻 RV Rg R
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
二、例题选解
1.如图,画等效电路。
A
R1
C
B A、D接电源时
R2 R3
R4 D
A、B接电源时
R1 R4
R1
R4
R3
A
DA
R2
R3
R2
B
• 如图,画等效电路。
R1
R3
R2
A
R4
B
R5
R1 R2
R3 R4
A
R5
B
2.画下图的等效电路。
R1
A
R2
B
R3
R3
A
R1
R2
B
3.已知每个电阻的电流I1I2I3,求 两表的读数。
R (n 1)Rg
3、有一满偏电流Ig=3mA,内阻 Rg=120Ω的电流表G, 要把它改装成 为量程为6V的电压表,应 _____ 联

4.串联电路和并联电路

4.串联电路和并联电路

(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?
工具
第二章
恒定电流
栏目导引
解析:
6×3 (1)由题图可知Rcd= Ω=2 Ω. 6+3
故Rad=8 Ω+4 Ω+2 Ω=14 Ω. U 42 (2)由欧姆定律知I=R = A=3 A, 14 ad 即通过R1、R2的电流为3 A.设通过R3、R4的电流分别 为I3、I4
工具
答案:
9 990
8
恒定电流
第二章
栏目导引
工具
第二章
恒定电流
栏目导引
1 . 不管是串联电路还是并联电路,只要其中的一个电
阻变小,总电阻一定变小吗?
提示: 不管是串联电路还是并联电路,只要其中的一
个电阻变小,总电阻一定变小.
2 . 电表改装前、后表头本身的满偏电流和满偏电压是 否发生了改变? 提示: 电表的改装并没有改变表头的满偏电流和满偏
电压,改装后的电压表量程是表头电流满偏时,表头与串联
电阻两端电压之和,改装后的电流表量程是表头电流满偏时,
表头与并联电阻电流之和.
工具
第二章
恒定电流
栏目导引
◎ 教材资料分析
〔思考与讨论〕
1.n个相同的电阻并联,总电阻为一个电阻的 n分之一?
2.若干不同电阻并联,总电阻小于其中最小的电阻.
工具
第二章
恒定电流
栏目导引
解析:
由并联电路的特点知:并联电路的总电阻比各
பைடு நூலகம்
支路中的任意一个分电阻的阻值都要小,所以A、B、C对D 错. 答案: ABC
工具
第二章
恒定电流

鲁科版(2019)高中物理必修第三册3.4串联电路和并联电路-教案

鲁科版(2019)高中物理必修第三册3.4串联电路和并联电路-教案

串联电路和并联电路2.小量程电流计Ⓖ(表头)的三个参数3.电压表的改装(2)改装的方法:给电流计串联一个较大的电阻,分担一个较大的电压U R,如图所示。

2.电流表的改装(1)改装原因:电流计的满偏电流I g很小,不能直接用来测大电流。

(2)改装方法:给电流计并联一个较小的电阻,分担较大的电流I R,如图所示。

[思考判断](1)并联电路的总电阻小于其中任一支路的电阻。

(√)(2)两个电阻并联时,其中一个电阻增大则总电阻变小。

(×)(3)若将分流电阻并联在电流表两端改装成电流表后,分流电阻和电流表两端的电压相等。

(√)三、核心探究核心要点1 对串、并联电路的理解[要点归纳]1.串联电路、并联电路总电阻的比较串联电路的总电阻R总并联电路的总电阻R总不同点n个相同电阻R串联,总电阻R总=nRn个相同电阻R并联,总电阻R总=RnR总大于任一电阻阻值R总小于任一电阻阻值一个大电阻和一个小电阻串联时,总电阻接近大电阻一个大电阻和一个小电阻并联时,总电阻接近小电阻相同点多个电阻无论串联还是并联,其中任一电阻增大或减小,总电阻也随之增大或减小2.电路化简的原则(1)无电流的支路化简时可去除。

(2)等电势的各点化简时可合并。

(3)理想导线可任意长短。

(4)理想电流表可认为短路,理想电压表可认为断路。

(5)电压稳定时电容器可认为断路。

[试题案例][例1](多选)一个T形电路如图所示,电路中的电阻R1=10 Ω,R2=120 Ω,R3=40 Ω。

另有一测试电源,电动势为100 V,内阻忽略不计,则()A.当CD端短路时,AB之间的等效电阻是40 ΩB.当AB端短路时,CD之间的等效电阻是40 ΩC.当AB两端接通测试电源时,CD两端的电压为80 VD.当CD两端接通测试电源时,AB两端的电压为80 V思路点拨①“短路”时相当于用导线相连。

测“电压”时,相当于“断路”。

②画出等效电路图,灵活应用串、并联特点。

解析当CD端短路时,等效电路如图甲所示,R123=R1+R2R3R2+R3=40 Ω,选项A正确;同理可得选项B错误;当AB两端接通测试电源时,等效电路如图乙所示,根据欧姆定律得I=ER1+R3=10010+40A =2 A,所以U CD=IR3=80 V,故选项C正确;同理可得选项D错误。

大连理工大学 电工学-第3章交流电路-2

大连理工大学 电工学-第3章交流电路-2

单一参数电路
i

i
i
+

u
R
u
C
u
L



U I P=UI Q=0 I 用来输送 P
I
U P=0 Q=UI I 用来输送Q
U I
P=0 Q=UI I 用来输送Q
一、三种功率与电压、电流的关系
+I
一 般
U



ϕ =ψ u −ψ i
IP
ϕU
IQ
I
ϕ > 0 感性电路
IQ
I
ϕ IP
U
ϕ < 0 容性电路
例题
在RLC串联交流电路中,已知
R = 30 Ω , L = 127mH, C = 40μ F, u = 220 2 sin ( 314t + 20o )V
复数计算方法:
U& = 220 20 °V
Z = R+ j( XL − XC ) = (30− j40)Ω = 50 − 53° Ω
I& = U& = 220 20° A = 4.4 73°A Z 50 − 53°
感性电路
由阻抗三角形得
R = Z cosϕ
X = Z sinϕ
由相量图可求得
U=
U
2 R
+
(U L

UC
)2
= I R2 + (X L − XC )2
= I R2 + X 2
=I Z
Z = R2 + (X L − XC )2
ϕ = arctan X L − XC
R
3.4 串联交流电路

串联电路和并联电路

串联电路和并联电路

串联电路和并联电路电路是由电源、导体和负载等元件组成的电气装置。

根据元件的连接方式和排布,电路可以分为串联电路和并联电路两种。

一、串联电路串联电路是将电源、导体和负载等元件依次连接起来,形成线性的电路连接方式。

在串联电路中,电流只能在电路中沿着一条路径流动。

串联电路中的元件共享相同的电流值。

当电源施加电压时,电流会依次通过每个元件,同时受到元件内部电阻的阻碍。

因此,串联电路中的元件会呈现相加的特性,即总电阻等于各个单独电阻的总和。

串联电路的特点是电流相同,电压分布不均匀。

例如,在一个串联电路中,如果某个元件的电阻增大,那么整个电路的总电阻也会增大,导致电路中的电流减小。

二、并联电路并联电路是将电源、导体和负载等元件平行连接在一起,形成多个共享电压的连接方式。

在并联电路中,电流可以选择不同的路径流动。

并联电路中的元件共享相同的电压值。

当电源施加电压时,各个元件会同时感受到相同的电压作用,但电流则会根据元件的阻抗不同而分流。

因此,并联电路中的元件会呈现相加的特性,即总电流等于各个分流的电流之和。

并联电路的特点是电压相同,电流分布不均匀。

例如,在一个并联电路中,如果其中一个元件的电阻增大,那么整个电路的总电阻会减小,导致电路中的电流增大。

三、串并联混合电路现实中的电路往往是串联和并联的混合连接方式,称为串并联混合电路。

在串并联混合电路中,可以通过将串联电路和并联电路相互连接来实现特定的电路功能。

串并联混合电路的特点是需要根据电路需求来设计连接方式和元件的数值。

通过巧妙地组合串联和并联的元件,可以实现不同的电阻、电流和电压分布。

四、应用领域串联电路和并联电路都有各自的应用领域。

串联电路常用于需要限制电流的场合,如电源供电、电压调整等;并联电路常用于需要共享电压的场合,如并联电池充电、平行电路等。

总结串联电路和并联电路是电路中常见的两种连接方式,分别具有不同的电流和电压特性。

了解串联电路和并联电路的原理和特点,可以更好地理解电路中元件的相互作用和电流分布。

3.4串联电路和并联电路课件(鲁科版选修3-1)

3.4串联电路和并联电路课件(鲁科版选修3-1)

答案:电流表
1 A
电压表
10 V
[自学教材]
1.串联电路的基本特点
(1)在串联电路中,各处的电流 相等 ,即 I1=I2 =…=In 。 (2)串联电路的总电压等于各部分电压 之和 ,即 U= U1+U2+…+Un 。
2.串联电路的性质 如图3-4-1所示:
图3-4-1
(1)串联电路的总电阻:R=R1+R2+…+Rn。 U1 U2 Un (2)串联电路的电压分配关系: R = R =…= R =I。 1 2 n (3)由电功率 P=I2R 得串联电路的功率分配关系: P1 P2 Pn 2 = =…= R1 R2 Rn=I 。
3.电流表改装成电压表
将电流表的示数根据欧姆定律U=IR换算成电压值,
电压 可直接用于测 串联 ,如果给小量程电流表 一个分
压电阻,就可以用来量度较大的电压,因此电压表就是一 个串联了分压电阻的电流表。
[重点诠释] 1.对串联电路的深化理解 (1)串联电路的各处电流相等,是电荷守恒定 律的体现。
[答案]
(1)5
Ω
串联
0.8 W
(2)应该 Ω
并联在R1两端一个分流电阻,其阻值为30
用电器正常工作的条件是加在它们两端的电压必
须是额定电压,或通过它们的电流必须是额定电流,
若电源电压不满足要求,就要用学过的串并联知识进 行电路整合。
上题中若两用电器组成串联电路,则加在电路两端
的电压最大是多少?两用电器都能正常工作吗?
2.将小量程电流计改装成大量程的电压表 (1)改装原理:将电流计的示数根据欧姆定律U=IR换
算成电压值,只是量程Ug很小。如果给小量程电流计串联
一个较大的分压电阻,就可以用来测量较大的电压,因此 电流计就变成了一个串联了分压电阻的电压表。

上课3.4《串联电路和并联电1路》

上课3.4《串联电路和并联电1路》
R V U
二、并联电路的特点和性质 1、并联电路的特点: I I1 I 2
1 1 1 性质1:并联电路的电阻: R R1 R2
R1 R2 0
In
Un
1 Rn
U U1 U 2
R3 1
U
性质2:并联电路的分流作用:
I 1R1 I 2 R2
+
5V
15V
高中物理选修3-1鲁科版
第三章 恒定电流
3.4 串联电路和并联电路
平阴一中物理组
认识串并联电路
1.什么是电路的串联?
把几个导体元件依次首尾相连的方式 2.什么是电路的并联?
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的方式
一、串联电路的特点和性质
U U1 0 R1 1 U2 R2 2 U3 R3 3
练习1:在图中,AB间的电压为30V,改变滑动变 阻器触头的位置,可以改变CD间的电压,UCD的变 化范围是( C )
A
A.0~10V
B.0~20V
R R C V D
C.10~20V
D.20~30V
B
R
练习2:如图所示,电流表G的内阻不可忽略不 计,R1、R2是两个可变电阻,当a、b间的电压 为4V时,电流表的指针G刚好满偏,当a、b间的 电压为3V时,如果仍要使电流表G的指针满偏, 下列方法中可行的是( AB )
A.保持R2不变,增大R1
B.增大R1 ,减小R2 C.保持R2不变,减小R1 D.增大R2 ,减小R1
a R1
R2
G
b
练习3:如图所示为一双量程电压表的示意图. 已知电流表G的量程为0~100μA,内阻为600Ω, 则图中串联的分压电阻R1= 4.94X104 Ω, R2= 105 Ω

4 串联电路和并联电路

4   串联电路和并联电路

(2)电压:串联电路中,总电压等于各部分电路电压 之和 ,写成表达式
(3)电阻:串联电路中,总电阻等于各部分电路电阻 之和 .
知识必备
知识点二
并联电路 ,
1.并联电路:如图2-4-2所示,把几个导体一端连在一起,另一端也 连在一起 然后把这两端接入电路,这样的连接方式叫并联.
图 2 -4 -2
知识必备
外接法
电压表示数 UV=UR, 电流表示数 IA=IR+IV>IR, R 测= ������ < R =R 真
U I ������ U IR
误差分析
UA>UR,电流表示数 IA=IR,R 测= ������ > R =R 真
U I ������ U IR
学习互动
(续表)
内接法
外接法
误差来源
电流表的分压作用
学习互动
[答案]AC [解析] 当 c、d 端用导线连接时,R2 与 R3 的并联电阻为 30 Ω,再与 R1 串联,a、b 间等 效电阻为 40 Ω,选项 A 正确;当 a、b 端用导线连接时,R1 与 R3 的并联电阻为 8 Ω,再与 R2 串联,c、d 间等效电阻为 128 Ω,选项 B 错误;当 a、b 两端接测试电源时,电阻 R2 未 接入电路,c、d 两端的电压即为 R3 两端的电压,Ucd= ×100 V=80 V,选项 C 正确;当 c、 d 两端接测试电源时,电阻 R1 未接入电路, a、b 两端的电压即为 R3 两端的 电压,Uab=
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续答:不是的.当其中一个灯泡烧毁后,只是坏的不亮,其余的照常发 光.原因是,当这个小灯泡烧坏的瞬间,220 V的电压就加在这个坏灯泡的两 端,而灯泡内的一个特殊装置将会被击穿导通变成导体,电路重新被接通.
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物理 选修3-1
第三章 恒定电流
知识自学区 要点探究区 达标检测区 课时作业(十一)
3.并联电路中的分流原理 两个 并联电阻分 得的电流与 电阻成反 比,即 I2∶I1 = R1∶R2.
两个电阻并联,如图所示.两电阻两端的电压相等,即有 U=I1R1=I2R2,化简得 I2∶I1=R1∶R2.所以,并联电路中通过 各支路的电流跟它们的阻值成反比.
物理 选修3-1
三.伏安法测电阻
原理
第三章 恒定电流
知识自学区
要点探究区
达标检测区
课时作业(十一)
依据欧姆定律,测出待测电阻两端的电压 U 和电阻中的电流 I,由 U Rx= 求出 Rx I 内接 外接
电流表的两种接法
电路
电流表的分压作用 误差来源分析 U 测=Ux+UA U测 R 测= =Rx+RA>Rx I测
物理 选修3-1
第三章 恒定电流
知识自学区 二.电压表和电流表 要点探究区 达标检测区 课时作业(十一)
1.小量程电流计 G(表头 ) : 表头就是一个电阻,同样遵从欧姆定律,与其他电阻的不同 仅在于通过表头的电流是可以从刻度盘上读出来的。 2.小量程电流计 G(表头 )的 3 个参数
注意:据欧姆定律可把相应各点的电流值改写成电压值,即电流表也是电压表,本质上并 无差别,只是刻度盘的刻度不同而已。
两表改装 比较项目 表头 G(Ig, Rg)改装成电压表 V 表头 G(Ig, Rg)改装成电流表 A
内部电路
扩大后量程
U
I
U R= -Rg Ig
R 的阻值
若量程扩大
n 倍 (n=
U
U
)
g
R=
IgRg I - Ig
若量程扩大
I n 倍 (n=Ig )
则需串联的电阻
R=(n-1)Rg
U Ig
则需并联的电阻
物理 选修3-1
第三章 恒定电流
知识自学区 要点探究区 达标检测区 课时作业(十一)
4.串联电路和并联电路
物理 选修3-1
第三章 恒定电流
知识自学区 要点探究区 达标检测区 课时作业(十一)
一.串联电路和并联电路的特点 电路 串联电路 并联电路
电 流 电 压
各处电流相等 I=____________
表头(G)改装成双量程电流表 例2.如图为实验室常用的两个量程的电流表原理图。 当使用O、A两接线柱时,量程为0.6A;当使用O、B两 接线柱时,量程为3A.已知电流计的内阻Rg=200Ω,满 偏电流Ig=100mA.求分流电阻R1和R2的阻值。
解答: 由图示电路图,由欧姆定律可得: 接O、A时:IgRg=(I1−Ig)(R1+R2), 接O、B时:Ig(Rg+R2)=(I2−Ig)R1, 代入数据解得:R1=8Ω,R2=32Ω.
物理 选修3-1
第三章 恒定电流
知识自学区 要点探究区 达标检测区 课时作业(十一)
(1)实验时应从上述器材中选用____________(填写仪器前字母代号). (2)测电阻时,电流表、电压表、待测电阻 Rx 在组成测量电路时,应 采用安培表________接法,将设计的电路图画在下面虚线框内.
(3)若用螺旋测微器测得金属丝的直径 d 的读数如图 15,则读为____ mm. (4)若用 L 表示金属丝的长度,d 表示直径,测得电阻为 R,请 写出计算金属丝电选修3-1
第三章 恒定电流
知识自学区 要点探究区 达标检测区 课时作业(十一)
解析:(1)ACDFH (3)0.900 (4)
(2).等势点排列法 (1)将各节点用字母标上 (2)判定各节点电势的高低 (3)将各节点按电势高低自左向右依次排列,再将各 节点之间的支路画出 (4)将画出的等效图加工整理 例5.如右图所示,一直电阻R1=R2=R3=R,请画出电 路的等效电路图,并求出总电阻?
解析:等效电路图如下图所示, 总电阻为R/3
物理 选修3-1
第三章 恒定电流
知识自学区 要点探究区 达标检测区 课时作业(十一)
(1)无论表头 G 改装成电压表还是电流表,它 的三个特征量 Ug、Ig、Rg 是不变的,即通过表头的最大电流 Ig 并不改变. (2) 小量程的电流表改装为电压表时需与它串联一较大电 阻,小量程的电流表改装为大量程电流表时需与它并联一较小 电阻.
PN
R
I
2
N
P R P R
1 1 2
2
PN RN U
2
总电阻等于各电阻之和,即 R 总= R1+ R2+…+Rn
总电阻的倒数等于各电阻倒数之和,即 1 1 1 1 = + +…+ Rn R总 R1 R2
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第三章 恒定电流
知识自学区 要点探究区 达标检测区 课时作业(十一)
1.串、并联电路总电阻的比较
比较 串联电路的总电阻 R 总 并联电路的总电阻 R 总
n 个相同电阻 R 串联, 总电
不 同 点
n 个相同电阻 R 并联,总电阻 R R 总= n R 总小于任一电阻阻值 一个大电阻和一个小电阻并
阻 R 总=nR R 总大于任一电阻阻值 一个大电阻和一个小电阻
串联时, 总电阻接近大电阻 联时,总电阻接近小电阻
物理 选修3-1
第三章 恒定电流
知识自学区 要点探究区 达标检测区 课时作业(十一)
解析: 从两组读数可以看出,电流值有明显的改变,说 明电压表的分流作用不能忽略,故采用 (a)图进行测量误差较 6V 小,此时电阻 Rx= =1 kΩ,电阻的真实值应为 R 真=Rx 6 mA -RA.所以有 Rx>R 真,偏大.
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第三章 恒定电流
知识自学区 要点探究区 达标检测区 课时作业(十一)
解析:
在改装的电压表中,各量程达到满偏电压时,经过
“表头”的电流均为满偏电流. U1 接 O、A 时 Ig= Rg+R1
3 U1 4 即 R1= -Rg=10-4-500 Ω = 2.95 × 10 Ω Ig
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第三章 恒定电流
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解析:
若电压表示数有显著变化,说明电流表分压比较
明显,应使用外接法比较准确,选项 A 对;若电流表示数有显 著变化,说明电压表分流较大,应使用内接法比较准确,选项 D 对. 答案:
AD
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第三章 恒定电流
R d
4L
2
(2)外
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第三章 恒定电流
知识自学区 要点探究区 达标检测区 课时作业(十一)
四、混联电路的等效简化
1.原则 (1)无电流的支路除去; (2)电势相等的点合并: (3)理想导线任意长短; (4)理想电流表可认为短路,理想电压表可认为断路. 2.方法 (1)电流分支法: a.将各节点用字母标上 b.判定各支路元件的电流方向 c.按电流流向,自左向右将各元件、节点、分支逐一画出 d.将画出的等效图加工整理
3.电路图符号:
G
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第三章 恒定电流
4.电表改装原理
知识自学区
要点探究区
达标检测区
课时作业(十一)
表头 G 的满偏电压 Ug 和满偏电流 Ig 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。 串联 一个电阻,如图甲所示. (1)电压表:将表头_______
知识自学区 要点探究区 达标检测区 课时作业(十一)
例 4.某兴趣小组在做“测定金属丝的电阻率”的实验中,通过粗 测电阻丝的电阻约为 5 Ω,为了使测量结果尽量准确,从实验室 找出以下供选择的器材: A.电池组(3 V,内阻约 1 Ω) B.电流表 A1(0~3 A,内阻 0.012 5 Ω) C.电流表 A2(0~0.6 A,内阻约 0.125 Ω) D.电压表 V1(0~3 V,内阻 4 kΩ) E.电压表 V2(0~15 V,内阻 15 kΩ F.滑动变阻器 R1(0~20 Ω,允许最大电流 1 A) G.滑动变阻器 R2(0~2 000 Ω,允许最大电流 0.3 A) H.开关、导线若干
I1=I2…=In
I=_______________ 1 2
I + I + …+ In
各支路两端电压相等 U= U1+ U2+ U3 U= U1= U2= U3=…= Un
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第三章 恒定电流
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功 率 总 电 阻
p R
1 1

P R
2 2
答案:
(a)
1 kΩ

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第三章 恒定电流
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3- 1:下图是伏安法测电阻的部分电路,开关先后接通 a 和 b 时,观察电压表 和电流表示数的变化,那么( )
A.若电压表示数有显著变化,测量 R 的值时,S 应接 a B.若电压表示数有显著变化,测量 R 的值时,S 应接 b C.若电流表示数有显著变化,测量 R 的值时,S 应接 a D.若电流表示数有显著变化,测量 R 的值时,S 应接 b
相 同 点
多个电阻无论串联还是并联,其中任一电阻增大或减小, 总电阻也随之增大或减小
物理 选修3-1
第三章 恒定电流
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2.串联电路中的分压原理
两个串联电阻分得的电压与电阻成正比.两个电阻串联如 U 1 U2 图所示,串联电路中电流相等,有 I= = ,所以有 U1∶U2 R1 R2 =R1∶R2.即串联电路中电阻两端的电压与电阻成正比.
并联 一个电阻,如图乙所示. (2)电流表:将表头_______
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