高中物理串联电路和并联电路

灯的连接
彩灯的连接
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 别并 联 的 判
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:
I0=I1=I2=I3 1 02 3
令：U=nUg则有
Ug
G Rg
U-Ug R
U
RUUg Ug
Rg
(n1)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
Rn1Rg
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.
R1 G
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.
G
R1
R2
－ 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
②
（Rg+R2）=(I2-Ig) R1／Ig=19R1
∴ R1=20 Ω R2=180 Ω
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
3.13.0100%3.2%
3.1
电 流 表 改 装 程为 电 压 表 全 过
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.
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？
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 U23=φ2－φ3
U12=φ1－φ2 U03=φ0－φ3
②比较电压关系
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.
可调范围 变阻器 电能损耗
限流式 Rx E ~ E Rx +R 较大阻值
并联电路的电压
四、电阻特点
1.串联电路:
U=U1 +U2
I R1
R2
U1
U
U2
U = U1 + U2 III
∴U = U1 + U2
I I1 I2
R=R1 +R2
讨论：多个电阻串联呢？ R=R 1+R2+· · · +Rn
串联电路的总电阻等于各部分电路电阻之和
2.并联电路:
I I1 I2
I I1 I2 U U1 U2
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？
U
Ug
UR
Ig Rg
R
R串=2.97×103 Ω
V U
Rv=3.00 kΩ
电压表的改装
ຫໍສະໝຸດ Baidu
由：U g
U
Ug
Rg
R
R R1 R2
Rn
串 并 联 电 路
六、电流计(表头)
1.作用： 测量微小电流和电压 2. 三个主要参数
1
2
0
3
mA
①内阻:电流计内阻Rg ②量程：满偏电流 Ig
③满偏电压Ug：Ug IgRg
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？
U03=U01+U12+U23
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
456
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？
串联电路的电压
I I1 I2 U UU 1 1 1 R R1 R2
讨论：多个电阻并联呢？
111 1
R R1 R2
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
II1I2 In
1.串联电路
UU 1U 2 U n RR 1R 2 R n
II1I2 In
2.并联电路
UU 1U 2 U n
111 1
十、限流和分压电路的选取
Rx 1.限流式
P E s AR 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 AR B Es
图中变阻器起分压作用，求待测电阻Rx的电压可调范围
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.
(2) 量程为0.6 A的电流表，其最小分度为0.02 A, 读 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…
IR
R并=0.050Ω
I
A
U
RA=0.050Ω
电流表的改装
如图：由 (I-Ig) R= Ig Rg
R= I g R g
I Ig
若I =nIg (n为放大倍数)
则R= IgRg Rg
(nIg Ig) n1
即： R并
Rg n 1
I-Ig
R
G
I
Ig
Rg
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.