2-4第四节 串联电路和并联电路
高中物理教案选修3-1 2.4串联电路和并联电路(2篇)
教学设计:高中课程标准.物理(人教版)选修3-12.4串联电路和并联电路(一)内容及解析1、内容:本节主要介绍电表的改装、测量电阻的方法。
2、解析:电流表的改装就是把小量程的电流表改装成大量程的电流表,要并联一个小电阻;电流表的改装电压表,要串联一个较大的电阻;根据R=U/I可以用电压表和电流表测出U、I即可。
(二)目标及其解析1、了解电流表(表头)的工作原理,知道什么是满偏电流和满偏电压.2、知道电流表改装原理,知道电流表G改装成电流表A和电压表V的方法与计算.3、会用伏安法测电阻,知道内、外接法的区别.思考题1:如何用表头去测量较大的电压?思考题2:如何给改装后的电压表、电流表标度?解析:满偏电流指最大电流,满偏电压指最大电压,改装成电压表要串联一个电阻,依据分压关系来计算,改装成电流表要并联一个电阻,根据分流关系可以计算,伏安法测量电阻分为内接和外接两种,要根据具体的条件来选择,目的就是减小测量中的误差。
(三)教学问题诊断分析1、学生在学习知识过程中,初中知识没有学好或遗忘,在实际进行电路计算时容易出现问题。
2、电路连接仪器选择困难比较大。
3、选择内接或外接也会有较大困难。
(四)、教学支持条件分析为了加强学生对这部分知识的学习,帮助学生克服在学习过程中可能遇到的障碍,本节课要对初中电路进行复习,举一些例子来说明电表的改装和电阻的测量。
(五)、教学过程设计1、教学基本流程复习前节内容→本节学习要点→电表改装→电阻测量→练习、小结2、教学情景问题1串联电路的基本特点是什么?串联电阻起什么作用?设计意图:复习分压关系问题2并联电路的基本特点是什么?并联电阻起什么作用?设计意图:复习分流关系。
问题3什么是满偏电流?什么是满偏电压?设计意图:知道满偏电流、满偏电压就是最大量程。
例题1. 在“伏安法测电阻”的实验中:(1)实验原理是什么?(2)实验中需要测哪些物理量?(3)写出待测电阻的计算式;(4)实验中怎样改变待测电阻两端的电压?(5)如图(甲)是某同学设计的实验电路图,其中有几处错误,各错在何处?(6)请画出正确的电路图.解析 (1)伏安法测电阻的实验原理是欧姆定律I =.(2)被测的物理量是待测电阻两端的电压U 和通过待测电阻的电流I .(3)由欧姆定律的变形式R =,可以计算出待测电阻的阻值.(4)实验中是利用滑动变阻器来改变通过待测电阻的电流从而改变加在它两端的电压值.(5)图中有两处错误:①电流表和电压表的位置接错了;②图中缺少滑动变阻器.(6)正确电路图如图乙所示.【变式】在用伏安法测未知电阻R x 的实验中,电源电压为3V ,R x 的值约为3Ω.滑动变阻器两只,规格分别是“0.2A ,50Ω”和“1A ,20Ω”;电流表一只(量程0~0.6A 和0~3A );电压表一只(量程O ~3V 和0~15V ).测量时,滑动变阻器应选______;电流表应选_____量程;电压表应选_____量程.设计意图:示范怎样测量电阻(六)、目标检测1. 电流表的内阻为Rg 、满刻度电流为Ig.那么以下结论中正确的是 ( )A .如并联一个阻值为nRg 的定值电阻,就可以改装为量程是nIg 的电流表B .如串联一个阻值为nRg 的定值电阻,就可以改装为一个量程是(n +1)IgRg 的电压表C.如并联 一个阻值为1 n R g的定值电阻,就可以改装为一个量程是nIg 的电流表D.如串联一个阻值为n R g的定值电阻,就可以改装一个量程是(n- 1)IgRg 的电压表 2.电流表的内阻是Rg=200Ω,满刻度电流值是Ig=500微安培,现欲把这电流表改装成量程为1.0V 的电压表,正确的方法是 ( )A .应串联一个0.1Ω的电阻B .应并联一个0.1Ω的电阻C .应串联一个1800Ω的电阻D .应并联一个1800Ω的电阻3.校准过程中发现待测表(即改装表)的读数比标准电流表的读数稍大,若灵敏电流计G 的满偏电流值是准确的,则出现误差的原因可能是 ( )A .Rg 的测量值比真实值偏大B .Rg 的测量值比真实值偏小C.所并联的R S 比用公式g ggR I I I -算出的偏大 D. 所并联的R S 比用公式g gg R I I I -算出的偏小 A 组题:1、大量程电流表与小量程电流表相比,大量程档位的内阻比小量程档位的内阻______;把一个灵敏电流表改装成两个不同档位的电压表,则大量程档位电压表的内阻比小量程档位电压表的内阻______.2.有一内阻为10k Ω、满刻度电流值为100A 的灵敏电流计,它所允许测量的电压最多是______mV .如果把它串联一个490k Ω的大电阻后,它的电压量程扩大到______V ,原来“10A ”的刻度线,现k Ω的定值电阻,那么它的电流量程扩大到原来的______倍,可允许测量的电流最大值是______A.设计意图:对学生进行基础知识练习B 组题1. 图1中的甲、乙两个电路,都是由一个灵敏电流计G 和一个变阻器R 组成,它们之中一个是测电压的电压表,另一个是测电流的电流表,那么以下结论中正确的是( )A .甲表是电流表,R 增大时量程增大B .甲表是电流表,R 增大时量程减小C .乙表是电压表,R 增大时量程减小D .上述说法都不对2.图2所示电路中,已知电流表内阻RA 比定值电阻R 小很多倍(RA 〈〈R ).当电键K 断开时,电流表的示数为3.0A ;当电键K 闭合时,电流表示数为1.0A.标准电阻R0=6Ω,则电流表的内阻RA 等于 ( )A .2ΩB .3ΩC .12ΩD .18Ω3.利用滑动变阻器来改变用电器R0上所得到的电压可以有图3中甲、乙两种电路.用R 表示滑动变阻器的全部阻值.选择哪个电路更合适,以下叙述中正确的是 ( )A .若R0〉〉R ,则采用电路甲比较合适B .若R0〉〉R ,则采用电路乙比较合适C .若R0≈R ,则甲、乙电路都合适D .两种电路都能使R0上的电压改变,因此两种电路都适合4.将滑动变阻器接成分压电路,如图4所示,由于电路有一处出现故障,致使输出电压Up 不能随滑动键P 的位置而改变①不论P 如何滑动,Up 始终等于0V ,则故障原因可能是 ( )A .导线EF 段有断开处B .导线AB 段有断开处C.滑动键P与电阻R接触不通D.导线BC段有断开处②不论P如何滑动,Up始终等于输入电压U0,则故障原因可能是()A.电源与导线端F接触不良B.滑动键P与电阻R接触不通C.BC段导线有断开处D.滑动变阻器R的电阻丝有断开处设计意图:提高学生对基础知识的学习,加强对库仑定律的巩固C组题1. 一个电流表的满刻度电流值Ig= 0.6A,面板如图5所示,那么它每一小格所相应的电流是______mA,指针现在的电流示数是______A.如果这个量程为0.6A的电流表内阻Rg=60Ω,要把这个电流表的量程扩大成3A,那么应该在Rg上______联一个电阻Rs,Rs的大小应是______Ω;并联Rs后,测某一电流,指针仍指到图5中所示位置,则该电流是______A,并联Rs 后,刻度盘上每一小格所代表的电流值是未并联Rs前的______倍.2. 图6所示是一个双量程电压表,表头是一个内阻Rg=500Ω,满刻度电流为Ig=1A的毫安表,现接成量程分别为10V和100V的两个量程,则所串联的电阻R1=______Ω,R2=______Ω.3.如图7所示电路中,定值电阻R1=80Ω,可变电阻R2的全部电阻为240Ω,A、B两点之间加恒定电压9.6V.当电键K断开时,滑动触头P,由R2最上端滑到最下端时,R1两端电压由______V变化到______V;当电键K闭合时,滑动触头P,由R2最上端滑到最下端,R1两端电压由______V变化到______V.设计意图:使部分学生有拓展的空间教学反思:学生对这一节内感到困难特别是仪器选择,学生还没有掌握好,第一轮复习还要进一步学习。
2014版高中物理 2-4串联电路和并联电路课件 新人教版选修3-1
(多选)有三个电阻的阻值及额定电流分别为R1=10 Ω,I1=1 A,R2=20 Ω,I2=2 A,R3=5 Ω,I3=2 A.它们组成 的电路如图2-4-1中甲、乙、丙所示,下列关于各图的说法中 正确的是( )
图2-4-1
A.图甲中电路两端允许加的最大电压为60 V B.图乙中电路允许通过的最大电流为3.5 A C.图丙中电路两端允许加的最大电压为17.5 V D.图丙中电路允许通过的最大电流为2 A
改装后的电压表量程偏大,说明串联电阻偏大,应该换用阻值小 的符合改装要求的电阻.
对串、并联电路的理解
【问题导思】 1.串、并联电路的总电阻都大于任一部分电路的电阻吗? 2.串、并联电路的任一电阻增大,总电阻一定增大吗?
1.关于电阻的几个常用推论 (1)串联电路的总电阻大于其中任一部分电路的电阻. (2)并联电路的总电阻小于其中任一支路的电阻. R (3)n个相同电阻R并联时其总电阻为R总= n . (4)n个相同电阻R串联时其总电阻为R总=nR.
【解析】
根据并联电路的特点I1R1=I2R2,I1∶I2=1∶2,
故R1∶R2=I2∶I1=2∶1.再根据串联电路的特点,U1∶U2=R1∶ R2=2∶1.故B正确.
【答案】 B
电表的改装
【问题导思】 1.改装大量程的电流表,是选择的电阻越大量程越大吗? 改装大量程的电压表呢? 2.小量程的电流表改装成大量程的电表后,其参数Ug、 Ig、Rg发生变化吗? 电表的改装问题,实际上是串、并联电路中电流、电压的计 算问题,具体分析见表:
图教2-4-1
●教学流程设计 课前预习安排: 1.看教材 2.填写【课前自主导学】同学之间可进行讨论 步骤1:导入新课,本节教学地位分析 步骤2:老师提问,检查预习效果可多提问几个学生
2.4 串联电路和并联电路.
三、滑动变阻器的两种接法 1.滑动变阻器的两种接法
(1)限流电路如右图所示,其中滑动变阻器的作用是用来控 制电路中的电流.移动滑动变阻器的滑动片P可以改变连入 电路中的阻值,从而控制负载R中的电流大小.右图中滑动 触头滑至B端时,连入电路中的电阻值为最大值,此时电流 最小,因此,在一些具体电路中,在闭合电键前,应使P移至 B端.
注意:①限流式接法电压调节范围较小,而分压式接法电压调 节范围较大. ②滑动变阻器接入电路时,金属杆的两个端点不能同时接入电 路,否则电流由金属杆流过而短路. ③在限流电路中,一般变阻器上、下各有一个接线柱接入电 路;分压电路中变阻器上电阻丝两端的接线柱同时接入电路, 而金属杆两端的接线柱只能有一个接入电路.
变式迁移 3.
滑动变阻器的分压接法,如右图所示,试分析R上的电流 和电压调节范围.
3.电流范围0,UR 电压范围[0,U]
四、伏安法测电阻 1.原理:依据欧姆定律,测出待测电阻两端电压U和流过电阻 的电流I,由R=UI 就可算出电阻的阻值. 由于电压表、电流表本身具有内阻,接入电路测量时也不可避免 改变了被测电路中的电压和电流,给测量带来了误差,为了减小这种 误差,电压表和电流表的位置有两种接法——电流表内接法和外接 法.
三、电压特点
1.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
4
①比较0、1、2、3点的电势关系? 0 2
5
φ0=φ1=φ2=φ3
②比较4、5、6点的电势关系?
3
6
U
φ4=φ5=φ6
③比较电压关系? U=U1=U2=U3
2-4串联电路和并联电路
高二物理导学案NO.18§2.4 串联电路和并联电路学习目标:1、复习进一步学习电路的串联和并联,理解串、并联电路的电压关系、电流关系和电阻关系,并能运用其解决有关关问题。
2、通过类比利用电路的串、并联规律分析电表改装的原理。
学习重、难点:重点:串、并联电路的规律。
难点:电表的改装。
学法指导:阅读教材、讨论交流,通过欧姆定律理论应用来分析理解串联电路和并联电路。
课前预习:一串联、并联电路的特点议一议:教材第50页“思考与讨论”中,如何证明若干个不同电阻并联的总电阻小于其中最小的电阻。
二、电压表和电流表阅读教材第50页“电压表和电流表”部分,大致知道电表改装原理。
1、小量程的电流表G(表头)的三个参数:内阻R g、满偏电流I g、满偏电压U g。
三个参数之间的关系是U g= 。
2、改装⑴电压表改装:将表头一个电阻,改成电压表。
⑵电流表改装:将表头一个电阻,改成较大量程电流表。
议一议:在教材P51图2.4—7中,表头满偏电流为I g、内阻为R g,当并联一阻值为R的电阻后成为量程为I的电流表,改装后的电流表的内阻和表头允许通过的最大电流是多少?自主检测:1.三个阻值都为12 Ω的电阻,它们任意连接、组合,总电阻可能为( )A.4 ΩB.24 ΩC.8 ΩD.36 Ω2.下列说法正确的是( )A.一个电阻和一根无电阻的理想导线并联总电阻为零B.并联电路任一支路电阻都大于电路的总电阻C.并联电路任一支路电阻增大(其他支路不变),总电阻也增大D.并联电路任一支路电阻增大(其他支路不变),总电阻一定减少3.如图2.4-1所示,甲、乙两个电路,都是由一个灵敏电流计G 和一个变阻器R 组成,它们之中一个是测电压的电压表,另一个是测电流的电流表,那么以下结论中正确的是(A .甲表是电流表,R 增大时量程增大B .甲表是电流表,R 增大时量程减小C .乙表是电压表,R 增大时量程减小D .上述说法都不对4.电流表的内阻是R g =200 Ω,满刻度电流值是I g =500 μA ,现欲把这个电流表改装成量程为1.0 V 的电压表,正确的方法是( )A .应串联一个0.1 Ω的电阻B .应并联一个0.1 Ω的电阻C .应串联一个1 800 Ω的电阻D .应并联一个1 800 Ω的电阻课堂探究:一、串联电路与并联电路的理解及应用 [问题导引]每年春节期间,大街小巷的树上都挂满了装饰用的串串小彩灯,当夜幕降临的时候,火树银花,非常好看。
2-4串并联电路
如图( ), ),在两支路的阻值 如图(b),在两支路的阻值 之和保持不变的情况下,当两 之和保持不变的情况下, 支路的阻值相差最多时, , 支路的阻值相差最多时,A, B间的阻值最小,当两支路的 间的阻值最小, 间的阻值最小 阻值相差最小时, , 间的 阻值相差最小时,A,B间的 阻值最大。 阻值最大。
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,即 R>10Rx,应选择限流式电路 R<10Rx,应选择分压式电路
十一、 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
十一、 十一、电阻的测量
二、电流特点
1.串联电路: 1.串联电路: 串联电路
0 1 2 3
串联电路各处的电流相同 串联电路各处的电流相同 I0 = I1 = I2 = I3 各处 2.并联电路: 2.并联电路: 并联电路
1 0 2 3
并联电路的总电流等于各支路的电流之和 I0 = I1 + I2 + I3+… …
三、电压特点
图中变阻器起分压作用,求待测电阻Rx的 电压可调范围
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.
十、限流和分压电路的选取
限流式 可调范围 变阻器 电能损耗
Rx E~E Rx + R
分压式
0~ E
较小阻值 较大
较大阻值 较小
串联一个阻值较大的电阻 在表头串联一个阻值较大 在表头串联一个阻值较大的电阻 例1:有一个电流表G,内阻Rg=30Ω,满偏电流 1:有一个电流表G 内阻R =30Ω 有一个电流表 =1mA。要把它改装为量程为0 3V的电压表 的电压表, 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? 要串联多大的电阻?改装后的电压表内阻多大?
物理:2.4《串联电路和并联电路》基础知识讲解课件(新人教版选修3-1)
(2)串联电路各部分两端的电压与电阻成 正比 . 串联电路各部分两端的电压与电阻成
二、并联电路 把几个导体的一端连在一起, 另一端也连在一起, 把几个导体的一端连在一起 , 另一端也连在一起 , 然后在把这两端接入电路, 然后在把这两端接入电路,这样的连接方式叫 .
并联 特 点 : 并 联 电 路 的 总 电 流 等 于 各 支 路 电 1. 流 ;总电压与各支路电压 .
(2)公式计算法: 公式计算法: 公式计算法 当 当 当 时,用内接法; 用内接法; 时,用外接法; 用外接法; 时,两种接法效果相同. 两种接法效果相同.
(3)试触法:适用于 x、RV、RA的阻值关系都不能 试触法:适用于R 试触法 确定的情况,如图2- - 所示 所示, 确定的情况 , 如图 -4-4所示, 把电压表的接线端分 别接b、 两点 观察两电表的示数变化, 两点, 别接 、c两点,观察两电表的示数变化,若电流表的示 数变化明显,说明电压表的分流对电路影响大, 数变化明显,说明电压表的分流对电路影响大,应选用 内接法,若电压表的示数有明显变化, 内接法,若电压表的示数有明显变化,说明电流表的分 压作用对电路影响大,所以应选外接法. 压作用对电路影响大,所以应选外接法.
改装电表时,表头上串联或并联的电阻起什么作用? 改装电表时 表头上串联或并联的电阻起什么作用? 表头上串联或并联的电阻起什么作用 电表改装后,表头 的三个参数是否发生了改变? 电表改装后 表头G的三个参数是否发生了改变 表头 的三个参数是否发生了改变?
思考·提示 提示】 【思考 提示】
串联电阻起分压作用; 串联电阻起分压作用;并联电阻
一、串联电路 把几个导体依次首尾相连, 接入电路, 把几个导体依次首尾相连 , 接入电路 , 这样的连 串联 . 接方式叫 1.特点:串联电路中各处的 电流 相等 ; 总电压 .特点: 相等; 等于各部分电路的电压 之和 .
人教版高中物理选修3-1课件2-4串联电路和并联电路70张
[特别提醒]无论电流表是内接法还是外接法,都会对电阻 的测量带来系统误差,但是对同一个待测电阻而言,选用两 种不同的测量方法,相对误差是不一样的,所以应该本着精 确的原则,尽量选择相对误差较小的测量方法。
名师误区点拨
误区 1:在求两个电阻 R1、R2 并联后的总电阻时我们一 般都直接用 R12=RR1+1·RR22来求。如果求三个电阻 R1、R2、R3 并联后的总电阻,可以用 R123=R1+R1RR22R+3R3来求。
5.当一个大电阻和一个小电阻并联时,总电阻接近小电 阻。
[特别提醒](1)总电阻是串联或并联的等效电阻,计算时, 首先要分清电路串、并联关系。
(2)电阻串联起分压作用,电阻并联起分流作用。
二、电表的改装 小量程的表头 G 改装成电压表 V
小量程的表头 G 改装成电流表 A
内部电路
R 的作用
分压
分流
2.电流表接法对测量结果的影响 ①电流表外接法:如图 1 所示,由于电压表的分流导致 电流的测量值偏大,由 R=UI 可知,R 测<R 真,R 越小,电压 表分流越小,误差越小,因此这种接法适合测小电阻,正如 上一节描绘小灯泡的伏安特性曲线中电流表就采用了这种接 法。
②电流表内接法:如图 2 所示,由于电流表的分压,导 致电压 U 的测量值偏大。由 R=UI 得 R 测>R 真,R 越大,电流 表的分压越小,误差就会越小。因此这种方法适用于测量大 电阻。
答案:B
点评:(1)伏安法测电阻时,无论电流表内接还是外接都 会产生误差。
(2)试触法中两表示数变化是否明显,不能比较两表示数 的绝对变化量 ΔU、ΔI,应比较相对变化量,即各自的变化量 相对于原来数值的比值大小,也就是比较ΔUU与ΔII的大小关 系。
第二章 4串联电路和并联电路
4 串联电路和并联电路一、串联电路的特点[导学探究] 如图1,三个电阻组成串联电路.图1(1)在某一段时间内,通过三个电阻的电荷量有何关系,通过三个电阻的电流有何关系? (2)用φ0、φ1、φ2、φ3分别表示电路中0、1、2、3各点的电势,用U 01、U 12、U 23、U 03分别表示0与1、1与2、2与3、0与3之间的电压,则有U 01=φ0-φ1、U 12=φ1-φ2、U 23=φ2-φ3,U 03=φ0-φ3、由此可得U 03与U 01、U 12、U 23有何关系? 答案 (1)相等 相等 (2)U 03=U 01+U 12+U 23 [知识梳理]1.串联电路各处的电流相等,即:I =I 1=I 2=I 3.2.串联电路两端的总电压等于各部分电路电压之和,即:U =U 1+U 2+U 3. 3.串联电路的总电阻等于各部分电路电阻之和,即R =R 1+R 2+R 3.4.串联电阻具有分压作用:串联电路中各电阻两端的电压跟它的阻值成正比,即:U 1R 1=U 2R 2=U 3R 3=I . [即学即用] 判断下列说法的正误.(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)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.(√)(4)R 1=10 Ω,R 2=5 Ω,两电阻串联,两端接30 V 的电压,则R 1、R 2两端的电压分别为20 V 、10 V .(√)二、并联电路的特点[导学探究] 如图2,三个电阻构成并联电路.图2(1)图中6个点中,1、2、3点的电势有什么关系?4、5、6点的电势有什么关系?那么三个电阻两端的电压有什么关系?(2)若某段时间内通过三个电阻的电荷量分别是q 1、q 2、q 3,则该时间内通过电路的总电荷量是多少?总电流I 与各个电阻中的电流I 1、I 2、I 3有什么关系? (3)设总电阻为R ,试证明1R =1R 1+1R 2+1R 3.答案 (1)相等 相等 相等 (2)q 1+q 2+q 3 I =I 1+I 2+I 3 (3)因I =I 1+I 2+I 3,即U R =U R 1+UR 2+U R 3,故1R =1R 1+1R 2+1R 3 [知识梳理]1.并联电路的总电流等于各支路电流之和,即: I =I 1+I 2+I 3.2.并联电路的总电压与各支路电压相等,即: U =U 1=U 2=U 3.3.并联电路总电阻的倒数等于各支路电阻的倒数之和,即:1R =1R 1+1R 2+1R 3.4.并联电路具有分流作用:并联电路中通过各支路电阻的电流跟它们的阻值成反比,即:I 1R 1=I 2R 2=I 3R 3=U .[即学即用] 判断下列说法的正误.(1)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.(√) (2)并联电路的总电阻一定大于每一个支路的电阻.(×)(3)6 Ω与3 Ω的两电阻R 1、R 2并联,通过的总电流为9 A ,则通过R 1、R 2的电流分别为6 A 、3 A .(×)三、电压表和电流表[导学探究] (1)小量程电流表有哪三个参数?三个参数之间有什么关系?(2)对于小量程电流表,其额定电压比较小,如何将该电流表改装成大量程的电压表? (3)对于小量程电流表,其额定电流比较小,如何将该电流表改装成大量程的电流表?答案 (1)三个参数:内阻R g 、满偏电流I g 、满偏电压U g .U g =I g R g . (2)需将表头串联一个分压电阻,改装成大量程的电压表. (3)需将表头并联一个分流电阻,改装成大量程的电流表. [知识梳理]1.小量程电流表G(表头)的三个参数(1)电流表的内阻:电流表G 的电阻R g 叫做电流表的内阻. (2)满偏电流:指针偏转到最大刻度时的电流I g 叫做满偏电流.(3)满偏电压:电流表G 通过满偏电流时,加在它两端的电压U g 叫做满偏电压.由欧姆定律可知,U g =I g R g .2.电压表、电流表的改装及其特点[即学即用] 判断下列说法的正误.(1)电压表中的串联电阻的作用是分去一部分电流.(×) (2)电流表中的并联电阻的作用是分去一部分电压.(×)(3)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.(×) (4)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.(√)一、串联电路和并联电路的特点 串联电路、并联电路总电阻的比较的照明线路上,使它正常工作? 答案 串联一个电阻,阻值为36 Ω解析 设给弧光灯串联一个电阻R 2,串联电阻上分配到的电压为U 2, 根据串联电路电压的特点得U 1U 2=R 1R 2,即U 1U -U 1=R 1R 2所以R 2=U -U 1U 1·U 1I =220-4040×405 Ω=36 Ω.二、电压表和电流表的改装 电表改装的步骤:(1)先明确小量程电流表G 的两个参数:I g 、R g ,并算出满偏电压U g =I g R g . (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U g )除以最大电流(即I g )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U g )除以通过它的电流(即改装后的电流表量程减去I g )确定. 例2 有一电流表G ,内阻R g =10 Ω,满偏电流I g =3 mA.(1)要把它改装成量程为0~3 V 的电压表,应串联一个多大的电阻?改装后电压表的内阻是多大?(2)要把它改装成量程为0~0.6 A 的电流表,需要并联一个多大的电阻?改装后电流表的内阻是多大?答案 (1)990 Ω 1 000 Ω (2)0.05 Ω 0.05 Ω 解析 (1)由题意知电流表G 的满偏电压 U g =I g R g =0.03 V改装成量程为0~3 V 的电压表,当达到满偏时,分压电阻R 的分压U R =U -U g =2.97 V所以分压电阻R =U g I g =2.970.003 Ω=990 Ω改装后电压表的内阻R V =R g +R =1 000 Ω.(2)改装成量程为0~0.6 A 的电流表,当达到满偏时,分流电阻R 的分流I R =I -I g =0.597 A 所以分流电阻R =U gI R ≈0.05 Ω改装后电流表的内阻R A =R g R R g +R≈0.05 Ω.1.下列说法中不正确的是( )A .一个电阻和一根无电阻的理想导线并联,总电阻为零B .并联电路任一支路的电阻都大于电路的总电阻C .并联电路任一支路电阻增大(其他支路不变),则总电阻也增大D .并联电路任一支路电阻增大(其他支路不变),则总电阻一定减小 答案 D解析 由并联电路的特点知:并联电路的总电阻比各支路的阻值都要小且任一支路电阻增大时(其他支路不变),总电阻也增大,所以A 、B 、C 对,D 错.2.电阻R 1与R 2并联在电路中,通过R 1与R 2的电流之比为1∶2,则当R 1与R 2串联后接入电路中时,R 1与R 2两端电压之比U 1∶U 2为( ) A .1∶2 B .2∶1 C .1∶4 D .4∶1答案 B解析 因为电阻R 1与R 2并联在电路中,通过R 1与R 2的电流之比为1∶2,故R 1∶R 2=2∶1;当R 1与R 2串联后接入电路中时,R 1与R 2两端电压之比U 1∶U 2=R 1∶R 2=2∶1,选项B 正确. 3.如图3所示,电源内阻不计,已知R 1=2 kΩ,R 2=3 kΩ,现用一个内阻为6 kΩ的电压表并联在R 2的两端,电压表的读数为6 V .若把它接在a 、b 两点间,电压表的读数为( )图3A .18 VB .12 VC .8 VD .6 V答案 B解析 电压表并联在R 2两端时,并联部分的电阻为R 2R V R 2+R V =3×63+6 kΩ=2 kΩ,根据串联电路的分压特点可知,电源电动势为12 V ;电压表并联在a 、b 两端时,测量的是电源的电动势,所以其示数为12 V .故选B.4.已知某一表头G ,内阻R g =30 Ω,满偏电流I g =5 mA ,要将它改装为量程为0~3 A 的电流表,所做的操作是( ) A .串联一个570 Ω的电阻 B .并联一个570 Ω的电阻 C .串联一个0.05 Ω的电阻 D .并联一个0.05 Ω的电阻 答案 D解析 要改装电流表需并联一个分流电阻,设其阻值为R ,应有I g R g =(I -I g )R ,所以R =I g R gI -I g ≈0.05 Ω,故选D.一、选择题(每小题列出的四个备选项中只有一个是符合题目要求的)1.“等效替代”的方法在物理学中应用非常广泛,此方法在下列选项中得到应用的是( ) A .建立“质点”概念B .研究加速度与力、质量的关系C .电场强度的定义E =FqD .研究串联、并联电路的总电阻 答案 D2. 如图1所示,图中1、2分别为电阻R 1、R 2的电流随电压变化的关系图线,则( )图1A .R 1和R 2串联后的总电阻的I -U 图线应在Ⅰ区域B .R 1和R 2串联后的总电阻的I -U 图线应在Ⅲ区域C .R 1和R 2并联后的总电阻的I -U 图线应在Ⅲ区域D .R 1和R 2并联后的总电阻的I -U 图线应在Ⅱ区域 答案 B3.三个阻值都是6 Ω的电阻可以用不同的方法连接起来,下面四个图中等效电阻(即总电阻)等于4 Ω的是( )答案 C解析 由电阻的串联、并联特点可知选项A 中的总电阻为18 Ω,选项B 中的总电阻为2 Ω,选项C 中的总电阻为4 Ω,选项D 中的总电阻为9 Ω,C 对.4.已知通过三个并联支路的电流之比是1∶2∶3,则三个并联支路的电阻之比R 1∶R 2∶R 3为( ) A .1∶2∶3 B .3∶2∶1 C .2∶3∶6 D .6∶3∶2答案 D解析 三个电阻电压相等 R 1=U I 1,R 2=U I 2,R 3=U I 3R 1∶R 2∶R 3=1I 1∶1I 2∶1I 3=6∶3∶2.5. 如图2所示,三个完全相同的电阻阻值R 1=R 2=R 3,接在电路中,则它们两端的电压之比为( )图2A .1∶1∶1B .1∶2∶2C .1∶4∶4D .2∶1∶1答案 D解析 R 2、R 3并联电阻为R 12,再根据串联电路分得电压与电阻成正比知U 1∶U 2∶U 3=2∶1∶1,D 项正确.6.R 1=10 Ω,R 2=20 Ω,R 1允许通过的最大电流为1.5 A ,R 2两端允许加的最大电压为10 V .若将它们串联,加在电路两端的最大电压可以是( ) A .45 V B .5 V C .25 V D .15 V答案 D解析 本题中R 1、R 2串联,R 1允许通过的最大电流为1.5 A ,经计算,R 2允许通过的最大电流仅为0.5 A ,则通过串联电路的最大电流以最小的为准,从而求得加在电路两端的最大电压是15 V ,因而选D.7.如图3电路中,R 1=R 2=R 3=4 Ω,若在a 、c 两点之间加上U =6 V 的电压,则电流表的读数为( )图3A .0B .0.5 AC .1 AD .1.5 A答案 B解析 当电压加在a 、c 两点时,R 2与R 3并联后与R 1串联,电流表测量流过R 3的电流;电路中总电阻R 总=(4+42) Ω=6 Ω,则总电流I =66 A =1 A ,根据并联电路分流原理可知,流过电流表的电流为0.5 A.8.把表头G 改装成大量程电流表时,下列说法正确的是( ) A .改装原理为并联电阻能增大通过G 的电流 B .改装成电流表后,表头G 本身允许加的电压增大了 C .改装后,表头G 自身的电阻减小了D .改装后使用时,表头G 本身的参量都不改变,整个并联电路允许通过的电流增大了 答案 D解析 把表头G 改装成大量程的电流表时,只是并联了一个分流电阻,使整体并联电路允许通过的最大电流增大,但表头的各特征量都不变,故D 对,A 、B 、C 错.9.如图4所示甲、乙两个电路,都是由一个灵敏电流计G 和一个变阻器R 组成,它们之中一个是测电压的电压表,另一个是测电流的电流表,那么以下结论中正确的是( )图4A .甲表是电压表,乙表是电流表B .R 增大时甲表量程增大C .R 增大时乙表量程增大D .上述说法都不对 答案 C10.如图5所示,R 1=2 Ω,R 2=10 Ω,R 3=10 Ω,A 、B 两端接在电压恒定的电源上,则( )图5A .S 断开时,R 1与R 2的电压之比为1∶5B .S 闭合时,通过R 1与R 2的电流之比为5∶1C .S 闭合时,R 1与R 2两端的电压之比为1∶5D .S 断开与闭合两种情况下,电阻R 1两端的电压之比为2∶1 答案 A解析 S 断开时,R 1和R 2串联,电压之比等于电阻之比,即为1∶5,R 1的电压为U6,选项A正确;S 闭合时,R 3与R 2并联的阻值为5 Ω,R 1与R 2的电压之比为2∶5,R 1的电压为2U7,选项C 、D 错误;S 闭合时,通过R 2与R 3的电流相等,等于R 1的电流的一半,选项B 错误. 二、非选择题11.由四个电阻连接成的电路如图6所示.R 1=8 Ω,R 2=4 Ω,R 3=6 Ω,R 4=3 Ω.图6(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,则通过每个电阻的电流是多少? 答案 见解析解析 (1)由题图可知R cd =R 3R 4R 3+R 4=6×36+3 Ω=2 Ω.故R ad =R 1+R 2+R cd =8 Ω+4 Ω+2 Ω=14 Ω.(2)由欧姆定律知I =U R ad =4214 A =3 A ,即为通过R 1、R 2的电流.设通过R 3、R 4的电流分别为I 3、I 4,则由并联电路电压相等,得I 3R 3=I 4R 4,又I 3+I 4=3 A ,解得I 3=1 A ,I 4=2 A. 12. 在如图7所示的电路中,小量程电流表G 的内阻R g =100 Ω,满偏电流I g =1 mA ,R 1=900 Ω,R 2=100999Ω.图7(1)当S 1和S 2均断开时,改装成的表是什么表?量程为多大? (2)当S 1和S 2均闭合时,改装成的表是什么表?量程为多大? 答案 (1)电压表 1 V (2)电流表 1 A解析 (1)S 1和S 2均断开时,电阻R 1与小量程电流表G 串联,可组成较大量程的电压表,电压表的内阻R V =R g +R 1=1 000 Ω.所以电压表两端的电压最高为: U =I g R V =0.001×1 000 V =1 V. 即改装成的电压表的量程为1 V.(2)S 1和S 2均闭合时,电阻R 1被短路,电阻R 2与小量程电流表G 并联,组成较大量程的电流表.当小量程电流表G 满偏时,通过R 2的电流为:I R 2=I g R g R 2=0.001×100100999A =0.999 A .故改装成的电流表的量程为I =I R 2+I g =0.999 A +0.001 A =1 A.13.如图8所示的两个串联电阻R 1=12 kΩ,R 2=36 kΩ,A 、B 两端的电压保持15 V 不变,那么,图8(1)若开关S 断开,R 1、R 2两端的电压分别是多少?(2)如果电压表的内阻是12 kΩ,当S 分别与C 、D 接触时电压表的读数分别是多少? 答案 (1)3.75 V 11.25 V (2)2.14 V 6.43 V解析 (1)S 断开,R 1与R 2串联,根据串联电路的电压特点知U ∝R ,所以U 1=R 1R 1+R 2U =1212+36×15 V =3.75 V U 2=R 2R 1+R 2U =3612+36×15 V =11.25 V. (2)当S 与C 接触时,电压表与R 1并联,并联电阻R 并=R 1R VR 1+R V =12×1212+12 kΩ=6 kΩ 则并联支路电压U 并=R 并R 并+R 2U =66+36×15 V =157 V =2.14 V 同理,当S 与D 接触时R 并′=R 2R V R 2+R V =36×1236+12kΩ=9 kΩ U 并′=R 并′R 并′+R 1U =99+12×15 V =457 V =6.43 V.。
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(教案)
11.4串联电路和并联电路(教案)【教材分析】本节课选自人教版(2019)高中物理必修3第11章第4节的内容,本节教材内容主要根据电流决定式分析得出串、并联电路的电流关系;根据电势和电势差的关系,通过理论分析得到串、并联电路的电压关系;并进一步推导得到串、并联电路的电阻关系。
之后更进一步的学习了对电表量程的改装。
本节内容是学生深入掌握电路、从实际电路到开始熟练运用电路图的分水岭,是后续电路设计及应用的基石,可谓本章节重难点。
【学情分析】本节课是在初中已有串并联电路知识的基础上,进一步归纳总结出串联电路和并联电路的电流特点、电压特点,并进一步推出串联电路和并联电路中电阻的计算方法.学生已经有了一定的基础,但高中知识的综合性、难度都加大了,要求学生认真对待,而不是还沉浸在对初中串、并联电路规律的应用上。
【教学目标】物理观念:认识电压表、电流表内部结构,表头的结构与原理科学探究:分析、理解串并联电路额电流和电压的关系式;依据电流和电压的关系,推导得到串联和并联电路总电阻表达式。
科学思维:通过建立简化模型,应用串并联分析电流表和电压表的改装原理。
科学态度与责任:培养学生关心实际问题的意识,并能用所学知识解释实际问题的能力。
【教学重难点】重点依据电流和电压的关系,推导得到串联和并联电路总电阻表达式。
难点通过建立简化模型,应用串并联分析电流表和电压表的改装原理。
【新课导入】在初中,我们曾研究过串、并联电路中电流的规律和电压的规律,如果把两个电阻R1 、R2 串联或并联后看成一个电阻,它们应该是怎样的关系?这节课我们就一起来学习串联电路和并联电路。
【新课讲解】一、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?电流:I=I1+I2电压:U = U1 + U2电阻:R = R1 + R22.并联电路中的电阻电流:I = I1 + I2电压:U=U1=U2 电阻:21111R R R += 思考讨论:①几个相同的电阻并联,总电阻为一个电阻的 。
专题2.4 串联电路和并联电路-2019-2020学年高二物理人教版(选修3-1)
第二章恒定电流第4节串联电路和并联电路一、串联和并联如图所示,把几个导体,接入电路,这样的连接方式叫做串联。
如图所示,把几个导体的一端,另一端也,然后把这两端接入电路,这样的连接方式叫做并联。
二、串联电路和并联电路的电流串联电路各处的电流,即。
并联电路的总电流等于,即。
三、串联电路和并联电路的电压串联电路两端的总电压等于。
并联电路的总电压与,则。
四、串联电路和并联电路的电阻串联电路的总电阻等于,关系式为。
并联电路总电阻的倒数等于,关系式为。
五、电流表和电压表1.电流表G(表头)主要参数有三个:(1)电流表G的电阻R g,通常叫做电流表的。
(2)指针偏转到最大刻度时的电流I g,叫做电流表G的,也叫电流表G的 。
(3)电流表G 通过满偏电流时,加在它两端的电压U g 叫做满偏电压,也叫 。
由欧姆定律U g =I g R g 可知,电流表G 的 和 一般都比较 。
2.当改成量程为U 的电压表时,应串联一个电阻R ,因为串联电阻有分压作用,因此叫 ,电压表的总内阻: 。
3.当改成量程为I 的电流表时,应并联一个电阻R ,因为串联电阻有分流作用,因此叫 ,电流表的总电阻为 。
依次首尾相连 连在一起 连在一起 相等 12n I I I === 各支路电流之和 12n I I I I =+++ 各部分电路电压之和 各支路电压相等 12n U U U ===各部分电路电阻之和 12n R R R R =+++ 各支路电阻的倒数之和121111nR R R R =+++内阻 满偏电流 电流量程 电压量程 满偏电流 满偏电压 小 分压电阻 R V =R g +R 分流电阻 gA g=R R R R R ⋅+一、串、并联电路中的几个有用推论 1.串联电路的总电阻大于其中任一个电阻。
2.并联电路的总电阻小于其中最小的电阻。
3.n 个相同的电阻并联,总电阻等于一个电阻的n 分之一,1=R R n总。
4.两个电阻并联时的总电阻1212R R R R R ⋅=+,当其中任一个增大或减小时总电阻也随之增大或减小。
2-4串联电路和并联电路
I I1 I 2 I n U U1 U 2 U n R R1 R2 Rn
I I1 I 2 I n U U1 U 2 U n
1 1 1 1 R R1 R2 Rn
2.并联 电路
I
I1 R1 I2 R2 U
1 1 1 1 讨论:多个电阻并联呢? R R1 R2 Rn
并联电路的总电阻的倒数等于各支路 电阻的倒数之和
四、电阻特点
1.串联电路: R R1 R2 Rn
讨论:
1 1 1 1 2.并联电路: R R1 R2 Rn
• (3)需要注意的几个问题 • ①选用电流表、电压表时,应考虑所测电流、电压的最大值 不能超出仪表的量程,以确保不损坏仪器.在实验电路中测 量电流、电压时,电流表、电压表的指针偏转角度不宜过小, 以减少误差. • ②电流表并联电阻R= 后,内阻很小,串联在电路中时, 可作短路处理;电压表串联电阻R=Rg(n-1)后,内阻很大, 当电压表并联在电路中时,可看成断路,这两种情况均可看 成电表对电路无影响,即把电表视为理想的电表.
例2.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?
U
I Ig Rg
I
A U
IR R
R=0.050Ω RA=0.050Ω
七、电流表
在表头上并联一个阻值较小的电阻
I g Rg ( I I g ) R并
R
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.
第4节《串联电路和并联电路》课件(新人教版选修3-1)
并联电路的I、U、R的特点及应用
滑动变阻器的连接和电流表改装成大量程电流表
1.把电流表改装成电压表时,下列说法正确的是(
A.改装的原理是串联电阻有分压作用
)
B.改装成电压表后,原电流表本身允许通过的最大电
流值也随着变大了
C.改装后原电流表自身的电阻也增大了
D.改装后使用时,加在原电流表两端的电压的最大值
I I
串联电路的特点
电压在电阻上的分配特点:
U U1 U 2 U1 U 2 I R R1 R2 R1 R2
U与R成正比
电功率在电阻上的分配特点: P=I2R 则
P2 P P 1 = = = R R1 R2 = i2
P与R成正比
典型串联
R3 R1
R2 R
P
A
RL
B
B
1
R2 p
N
V
b R1 a p R2
A
常见电路
L1 L1
L2
串并联知识的应用(二) 第三节 电流表和电压表
学习任务 利用串联电路和并联电路的特点,将小量 程的电流表(表头)改装成大量程的安培 表和电压表。
表头G: 满偏电流Ig、满偏电压Ug、电阻Rg
符号
G
表盘
通常表头的满偏电流为几十微安到几毫安, 电阻几百欧到几十欧,满偏电压不到一伏 思考:如何用5mA、200Ω的电流表, 一:将电流表改装成大量程电压表(伏特表) 测量0~10V的电压?
I=3A Ig=50mA A G
A
R0 I IG R0 Rg R0 Im Ig R0 Rg
方法: 并联小电阻分流
原理:通过表头的电流与电路两端的总电流成正比, 可以将电流值改为总电流值
2.4串联电路和并联电路课件
3
并联电路的总电流等于各支路的电流之和
I0 = I1 + I2 + I3
讨论:如果有更多的导体串联或并联,结论如何?
2020/1/16
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 U23=φ2-φ3
U12=φ1-φ2 U03=φ0-φ3
②比较电压关系?
I I1 I2 U U1 U2
I I1 I2 U UU 1 1 1 R R1 R2
I1 R1
I
I2 R2
U
讨论:多个电阻并联呢?
111 1
R R1 R2
Rn
并联电路的总电阻的倒数等于各支路电阻的倒数之和
2020/1/16
五、电阻特点
1.串联电路: 2.并联电路:
讨论:
R1
R2
C
R3
B
R4
R5
D
3、有四盏灯,接入如图的电路中, 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
2020/1/16
2.4 串联电路和并联电路
2020/1/16
一、认识电路
1.什么是的串联?
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
2020/1/16
二、电流特点
0
1
2
3
1.串联电路:
高中物理电学精讲:串联电路和并联电路
6 0 1 2 3 4 50 1 2 3恒定电流电路中存在恒定电场,恒定电场的基本性质与静电场相同,因此我们可以利用电场和电路的知识来理论探究串联电路和并联电路的特点。
1、问题一:电流的定义式是什么?你能否结合电荷守恒定律探究出串、并联电路中电流的关系?参考电路:量关系:q 0=q 1串联电路:在相同时间内,流过0、1、2、3四点的电q 2 q 3并联电路:在相同时间内,流过0、1、2、3四点的电量关系:q 0=q 1 q 2 q 3则根据I=q/t ,同除以相同的时间t ,得到什么结论?串联电路: 并联电路:2、问题二:A 、B 二点间的电势差U AB 与二点的电势φA 、φB 有什么关系?请利用这一关系探究串、并联电路中电压的关系?(参考电路同上图)串联电路:U 01=___________;U 12=___________;U 23=___________, U 01 + U 12 + U 23 =______________; U 03 =______________。
有何结论:并联电路:不考虑导线的电阻(一根纯导线上的各点是等电势点) ,0、1、2、3四点电势有何关系?_______________________________;同理,4、5、6三点电势有何关系?_________________________ 有何结论:3、问题三:请用欧姆定律结合刚才探究得出的电流、电压关系探究串、并联电路中电阻的关系?串联电路:二端总电压U = U1 ____ U2同除以相同的电流I,得:根据R=U/I,可得:并联电路:干路总电流I = I1 ______ I2同除以相同的电压U,得:根据R=U/I,可得:4、思考与讨论:一个用电器,其电阻R0=100Ω,允许通过的最大电流为I0=1 mA (1mA=10-3A)。
(1)、这个用电器能承受的最大电压是多少?(2)、若给R0串联一个9900Ω的电阻R1,当流过R0的电流为最大电流I0时,电路二端的总电压是多少?小结:大电阻R1的作用____________________________________电路怎么才能承受大电压?__________________________(3)、若给R0并联一个0.1Ω的电阻R2,当流过R0支路的电流为最大电流I0时,干路的总电流是多少?小结:小电阻R2的作用___________________________________电路怎么才能承受大电流? ________________________三、电表的改装1、灵敏电流计的特点:2、思考与讨论:有一个电流表G ,内阻R g=100Ω,满偏电流I g= 300μA (1μA=10-6A )。
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课后巩固提升
巩 固 基 础
1.在如图所示的电路中,通过电阻R 1的电流I 1是( )
A .I 1=U
R 1
B .I 1=U 1
R 1
C .I 1=U 2
R 2
D .I 1=U 1
R 1+R 2
解析 由欧姆定律I 1=U 1
R 1
,由于串联电路的电流强度相等,故B 、
C 选项正确.
答案 BC
2.电阻R 1与R 2并联在电路中,通过R 1与R 2的电流之比为1:2,则当R 1与R 2串联后接入电路中时,R 1和R 2两端电压之比U 1:U 2为( )
A .1:2
B .2:1
C .1:4
D .4:1
解析 由题可知U R 1:U
R 2
=1:2,R 1和R 2串联在电路中时,U 1=IR 1,
U 2=IR 2,U 1:U 2=R 1:R 2=2:1.
答案 B
3.一电压表由电流表G与电阻R串联而成,如图所示,若在使用中发现此电压表的读数总比准确值稍小些,采用下列哪种措施可以加以改进()
A.在R上并联一比R小得多的电阻
B.在R上并联一比R大得多的电阻
C.在R上串联一比R小得多的电阻
D.在R上串联一比R大得多的电阻
解析依题意电压表的读数总比准确值稍小些,说明流经电压表的电流稍小些,因此,应使串联电阻稍小些,所以B正确.答案 B
4.如下图所示,电阻R1、R2、R3、R4满足R1:R2:R3:R4=1:2:3:4,则当A、B间接上直流电压时,通过R1、R2、R3、R4的电流之比I1:I2:I3:I4为()
A .1:2:3:4
B .3:2:1:6
C .6:3:2:11
D .3:2:1:4
解析 由于R 1:R 2:R 3=1:2:3,R 1、R 2、R 3是并联电路,各电阻两端电压相等,即I 1R 1=I 2R 2=I 3R 3,得I 1I 2=21,I 1I 3=31,I 2I 3=3
2,所以
I 1:I 2:I 3=6:3:2.流经R 4的电流等于R 1,R 2,R 3三个电阻电流之和,所以I 1:I 2:I 3:I 4=6:3:2:11,C 选项正确.
答案 C
5.如图所示的电路中,若ab 端为输入端,AB 为输出端,并把滑动变阻器的滑动触片置于变阻器的中央,则( )
A .空载时输出电压U A
B =U ab
2
B .当AB 间接上负载R 时,输出电压U AB <U ab
2
C.A B 间的负载R 越大,U AB 越接近U ab
2
D.A B 间的负载R 越小,U AB 越接近U ab
2
解析 空载时A 、B 间的电压为总电压的一半,即U AB =U ab
2,
故A 正确,当AB 间接上负载R 后.R 与变阻器的下半部分并联,并联电阻小于变阻器总阻值的一半,故输出电压U AB <U ab
2,但R 越大,
并联电阻越接近于变阻器总阻值的一半,U AB 也就越接近U ab
2,R 越小,
并联电阻越小,U AB 就越小于U ab
2
,故B 、C 正确,D 错误.
答案 ABC
6.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R 1=____________Ω,R 2=____________ Ω.
解析 用5V 的量程时,I g =5
R 1+R g . ①
用15V 的量程时,I g =15
R 1+R 2+R g
. ②
由①②两式得R 1=4.94×104Ω,R 2=105Ω. 答案 4.94×104 105
7.如图所示,设R 1=R 2=R 3=R 4=R ,求开关S 闭合和断开时,A 、B 两端电阻之比.
解析 首先将电路简化,画出它的简化电路,如下图所示.
S 闭合时,电路为R 2、R 3并联后再与R 4串联,整体与R 1并联,R AB =35
R .
S 断开时,R ′AB =2
3
R ,
R AB R ′AB =35R
23R =9
10.
答案 9 10
提 升 能 力
8.如图所示,四只电阻并联起来使用时,通过各个电阻的电流分别是I 1、I 2、I 3、I 4,则其大小顺序为(
)
A .I 2>I 4>I 3>I 1
B .I 4>I 3>I 2>I 1
C .I 1=I 2=I 3=I 4
D .I 1>I 2>I 3>I 4
解析 由I -U 图像可知斜率越小的图线代表的电阻值越大,所以R 4>R 3>R 2>R 1.将它们并联后加一定电压时,这四个电阻的电压相同,因而电阻越小通过的电流越大,故选D.
答案 D
9.下图中,考虑两表内阻的影响,用两表示数算出的R 测=
U I ( )
A .比R 的真实值小
B .比R 的真实值大
C .引起误差的原因是U 偏大
D .引起误差的原因是I 偏小
解析 由于电流表有内阻,所以电压表的读数U 为被测电阻和电流表内阻的电压之和.而R 测=U I 比R 真=U 真
I 偏大,产生误差的原
因是由于电流表的分压而使电压表的读数U 偏大,故B 、C 选项正确.
答案 BC
10.如图所示,若考虑电表内阻的影响,用两表示数算出R 测=U
I
( )
A .比R 真实值大
B .比R 真实值小
C .引起误差的原因是电压表分流
D .引起误差的原因是电流表分压
解析 电流表的读数I =I V +I R ,R 测=U I .而R 真=U
I R
,故R 测小于
R 真,故B 正确;引起误差的原因是电压表分流造成的,故C 正确.
答案 BC
11.R 1=10Ω,R 2=20Ω,R 1允许通过的最大电流为 1.5A ,R 2
两端允许加的最大电压为10V ,若将它们串联,加在电路两端的最大电压可以是( )
A .45V
B .5V
C .25V
D .15V
解析 由题可知,R 1两端允许的最大电压U 1=I 1R 1=15V ,R 2
中允许通过的最大电流I 2=U 2
R 2=0.5A ,串联后允许通过的电流为I 2,
则U =I 2(R 1+R 2)=15V ,故D 选项正确.
答案 D
12.一量程为100 μA 的电流表,内阻为100Ω,表盘刻度均匀,现串联一个9900Ω的电阻将它改装成电压表,则该电压表的量程是____________V .用它来测量电压时,表盘指针位置如图所示,此时电压表的读数大小为____________V .
解析 灵敏电流表与一较大的电阻串联即可改装为量程较大的电压表.根据R =U -I g R g
I g
,有
U =I g R +I g R g =10-4×(100+9900)V =1V .
此时指针所指示的电压为0.80V . 答案 1 0.80
13.有一满量程为1mA 的小量程电流表,刻度盘共有50格,若给它并联一个10-2Ω的电阻,则可将它改装成一个量程为1A 的电流表.若要把这个小量程的电流表改装成一个量程为10V 的电压表,则应在小量程的电流表上串接一个____________Ω的电阻.将这个电压表接在某段电路上,指针偏转40格,这段电路两端的电压是____________V .
解析 设改装成电流表的量程为I ,则I =I g +I g R g R 0
.
即1=10-3
+10-3R g 10
-2,得R g ≈10 Ω.
当改装成10V 的电压表时需串联的电阻为R ,则U =I g (R g +R ),得R =U I g -R g =10
10
-3 Ω-10 Ω=9990 Ω.
当指针偏转40格,即40
50I g 时,表明这段电阻两端电压为U ′=
4
5
U =8V . 答案 9990 8。