高中物理 串联电路和并联电路

A.若UAB=140 V,C、D端开路,则UCD=84 V B.若UAB=140 V,C、D端开路,则UCD=140 V C.若UCD=140 V,A、B端短路,则通过R1的电流为0.6 A D.若UCD=140 V,A、B端短路,则通过R3的电流为0.4 A A B
R1
R4
R2 R3 R 5
C D
2.伏安法测电阻的误差分析 （1）电流表外接法
电压表示数
电流表示数
UV U R
I总
A
V
I A I R IV I R
Iv
Rx
IR
UV U R测 < R真 R IA IR
测量值偏小，适于测量小阻值电阻 .
说明：误差来源于电压表的分流，分流越小，误差越
小．所以该电路适合测量小阻值电阻，即 R R
V
（2）电流表内接法 电压表示数 电流表示数
UV U R U A U R
I A IR
> R 真
UA
V
U总 UR
UV R测 IA
UR IR
A
Rx
测量值偏大,适于测量大阻值电阻. 说明：误差来源于电流表的分压，分压越少，误差越 小．所以该电路适合测量大阻值电阻，即 R RA
V R S
改变变阻器R的滑片位置，使 V 的示数分别为0.5 V、 1.0 V、 1.5 V、2.0 V……核对改装电压表的示数是否正 确，并算出改装的电压表满刻度时的百分误差. 例如：改装的电压表满刻度3 V时，标准电压表 V 的读数 为3.1 V，则百分误差
3.1 3.0 100% 3.2% 3.1
1.限流式
Rx
P E s A R B
图中变阻器起限流作用，求待测电阻Rx的电压可 调范围
Rx E~E Rx R
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.
2.分压式
Rx P A R B E s
图中变阻器起分压作用，求待测电阻Rx的电压可调范围
a 100V b
A ) B.2:1:1 D.以上都不对
40V
R1 c R2 20V d
a
R1 R1
c R2 R 3
R3
b
d
a 50V b R2
25V
R3
c 100V d
R1
40V
R3
25V
2.如图所示电路中, R1=20 Ω, R2=40 Ω, R3=60 Ω,
R4=20 Ω, R5=40 Ω,则下列说法正确的是 ( ACD )
I0=I1=I2=I3
并联电路的总电流等于各支路电流之和 I0 = I 1 + I2 + I3 讨论：如果有更多的导体串联或并联，结论如何？
串联电路的电流
并联电路的电流
三、电压特点
1.串联电路:
0
1
2
3
①各点的电势与各点之间的电势差有什么关系? U01=φ0－φ1 U12=φ1－φ2 U03=φ0－φ3 U03=U01+U12+U23
0~ E
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.
限流式 可调范围 变阻器 电能损耗
分压式
Rx E~E Rx + R
较大阻值 较小
0~E
较小阻值 较大
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，则 R＞10Rx，应选择限流式电路 R＜10Rx，应选择分压式电路
U U g R
Ug
G Rg U
U-Ug R
令：U=nUg则有
R
U Ug Ug
Rg (n 1) Rg
若改装成一个量程为Ug的n倍的电压表，需要串联电阻 的阻值为
R n 1 Rg
电 流 表 改 为 电 压 表
改装电压表的电路图
电路图如图所示:
V 为标准电压表，
R为滑动变阻器（分压式接法）， 虚线框中为改装电压表. G R1
数要估读到最小分度，即不足半格的略去，超过半格的要
按半格读出，因此最后读数如果以安培为单位，小数点后 面有两位，尾数可能为0、1、2、3… (3) 量程为15 V的电压表，其最小分度为0.5 V, 读数 要估读到最小分度，因此最后读数如果以伏特为单位，小
数点后面只有一位，尾数为0、1、2、3、4…
十、限流和分压电路的选取
P 1 A Rx 5
≈0.45A，应选电流表A1
RA RV 24.5 Ω>Rx知，应选外接法
再确定控制电路
由R=100Ω＞10Rx知，应选择限流式电路
其电路图如图所示. R
1.如图所示电路,当ab两端接入100 V电压时,cd两端电压 为20 V,当cd两端接入100 V电压时,ab两端电压为50 V,则 R1:R2:R3为( A.4:2:1 C.3:2:1 【解析】
－ I2 10 mA
I1 1 mA
解：（R1+R2） (I1-Ig) = Ig Rg
①
R1+R2=Ig Rg／(I1-Ig)= 100÷0.5 Ω=200 Ω Ig （Rg+ R2）=(I2-Ig) R1 （Rg+R2）=(I2-Ig) R1／Ig=19R1 ∴ R1=20 Ω R2=180 Ω ②
4
串联电路和并联电路
1.了解串联电路和并联电路的连接方式， 掌握串、并联电路的电流和电压特点.
2.掌握串、并联电路电阻的计算.
3.知道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. 4.了解电流表G（表头）的原理，知道什么是满偏电流和 满偏电压. 5.理解表头改装成常用电压表和电流表的原理，会求分压 电阻和分流电阻的阻值.
3.有四盏灯，接入如图所示的电路中, Ｌ1和Ｌ2的电阻均 为484Ω,Ｌ3和Ｌ4的电阻均为1210Ω, 把电路接通后,四盏
灯的电流之比I1:I2:I3:I4=
7:5:2:7 L2
.
L1
L4
L3
U
4.在图中，AB间的电压为30 V，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( A.0～10 V A R R B R C V C )
电 流 表 改 装 为 电 压 表 全 过 程
九、电流表和电压表的读数
读数时应使视线垂直于刻度表面，并要估读. 具体估
读方法如下：
(1) 量程为3 V和3 A的电压表和电流表，其最小分度 为0.1 V和0.1 A, 读数要估读到最小分度的下一位.
(2) 量程为0.6 A的电流表，其最小分度为0.02 A, 读
2.并联电路:
I I1 I 2
I1 I 2 I U U1 U 2
I I1 I 2 U U U
1 1 1 R R1 R2
讨论：多个电阻并联呢？
1 1 1 R R1 R2

1 Rn
并联电路总电阻的倒数等于各支路电阻的倒数之和
五、串、并联电路特点
I I1 I 2
电流表内外接法比较
外接法 误差来源 测量结果 适用条件 伏特表的分流
内接法
电流表的分压 R真 ＜R测
R真 ＞R测
R<<RV
R>>RA
3.伏安法测电阻的电路选择
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
Rx RV 当 时，选用电流表内接法． RA Rx R R x 当 V 时，选用电流表外接法． RA Rx
八、电压表
在表头串联一个阻值较大的电阻 例2.有一个电流表G，内阻Rg=30Ω，满偏电流Ig=1 mA.要把 它改装为量程0～3 V的电压表，要串联多大的电阻？改装后
的电压表内阻多大？
Ug Ig Rg U UR R V U
R串=2.97×103 Ω
Rv=3.00 kΩ
电压表的改装
由：
Ug Rg

2. 三个主要参数 ①内阻:电流计内阻Rg
mA
②量程：满偏电流 Ig
③满偏电压Ug： U g I g Rg 3.电路图符号： G
七、电流表
在表头上并联一个阻值较小的电阻 例1.有一个电流表G，内阻Rg=30Ω，满偏电流Ig=1 mA.要 把它改装为量程0～0.6 A的电流表，要并联多大的电阻？改 装后的电流表内阻多大？
E.电压表V2：量程0—15 V（内阻15Ω）
F.滑动变阻器R：0—100Ω G.蓄电池：电动势12 V H.导线，电键. 为了较准确的测量，并保证器材安全，电流表应选 ，
电压表应选
，并画出电路图.
【解析】先确定测量电路 额定电压Um= 额定电流Im= 由
PRx 8V≈2.8V，应选电压表四、电阻特点
1.串联电路:
I R1
U1
U
R2 U2
U = U1 + U 2
U U1 U 2 = + I I I
∴
U U1 U 2 = + I I1 I2
R = R1 + R 2
讨论：多个电阻串联呢？
R = R1 + R 2 + · · · + Rn
串联电路的总电阻等于各部分电路电阻之和
即
R2 RV RA
用内接法． 用外接法．
R2 RV RA
例3.用伏安法测量某电阻Rx的阻值,现有实验器材如下: A.待测电阻Rx：范围在5 Ω—8 Ω，额定功率1W B.电流表A1：量程0—0.6 A（内阻0.2 Ω）
C.电流表A2：量程0—3 A（内阻0.05 Ω）
D.电压表V1：量程0—3 V（内阻3 kΩ）
1.串联电路
In
Un Rn
U U1 U 2 R R1 R2
I I1 I 2
2.并联电路
In
Un
1 Rn
U U1 U2
1 1 1 R R1 R2
串 并 联 电 路
六、电流计(表头)
0
1
2
3
1.作用： 测量微小电流和电压
I
A U
IR
R并=0.050Ω
RA=0.050Ω
电流表的改装
如图：由 (I-Ig) R= Ig Rg R=
Ig R g I Ig
I-Ig
R
若I =nIg (n为放大倍数) 则R=
Ig R g (nIg Ig )
I
Ig
G Rg
n 1
Rg
即： R并
Rg n 1
练习1.如图所示是一个双量程电流表，Ig=0.5 mA， Rg=200 Ω，计算R1和R2的阻值. G R1 R2
U23=φ2－φ3
②比较电压关系
③结论:串联电路两端的总电压等于各部分电路 电压之和
2.并联电路: ①比较0、1、2、3点的电势关系
0 1 2 3
②比较4、5、6点的电势关系
0
4 5 6
U
③比较电压关系
U=U1=U2=U3
并联电路的总电压与各支路的电压相等 讨论：如果有更多的导体串联或并联，结论如何？
G
R2 b
R1
6.用两只完全相同的电流表,分别改装成一只量程更大 的电流表和一只电压表,将它们串联起来接入电路中,如 图所示,此时( C ) A V
A.两只电表的指针偏转角相同
B.两只电表的指针都不偏转
s
C.电流表指针的偏转角小于电压表指针的偏转角 D.电流表指针的偏转角大于电压表指针的偏转角
7.如图所示电流表和电压表的读数分别为10 V和0.1 A,电压
B.0～20 V
C.10 V～20 V D.20 V～30 V
D
5.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4 V时，电流表的指针G刚好满
偏，当a、b间的电压为3 V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 )
彩灯的连接
灯的连接
一、认识电路
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?
把几个导体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。
串 联 和 并 联 的 判 别
二、电流特点
1.串联电路: 0 1 2 3
串联电路各处的电流相等 2.并联电路: 1 0 2 3
表内阻为500Ω,那么待测电阻R的测量值比真实值 小 ,测 量值为 100Ω ,真实值为 125Ω R d .
c
A
V
8.一个未知电阻,无法估计其电阻值,某同学用伏安法测
量此电阻,用如图(a)、(b)两种电路各测一次,用(a)图所测 数据为3.0 V、3.0 mA,用(b)图测得的数据是2.9 V、4.0 mA, 由此可知,用 （a） Rx = 图测得Rx的误差较小,测量值 V Rx (a) A Rx (b)
十一、电阻的测量（伏安法 ）
用电压表测出电阻两端的电压U，用电流表测出通 过电阻的电流I，利用部分电路欧姆定律可以算出电阻
的阻值R
U R I
1.伏安法测电阻的两种电路 电流表接在电压表两接线柱外侧，通常叫“外接法” V A
R 电流表接在电压表两接线柱内侧，通常叫“内接法” V A
R 因为电流表、电压表分别有分压、分流作用,所以两种方 法测量电阻都有误差．