11-4.串联电路和并联电路
11.4串联电路和并联电路课件-人教版高中物理必修第三册
④理想电压表可视为断路,理想电流表可视为短路
③选用恰当的物理公式计算
⑤电压稳定时电容器可视为断路
拓展2 两并联支路电阻值的和不变,当一个支路的阻值减小到和另一支路 的阻值相等时,两支路的并联总电阻最大。
如图所示,由于 RAB
R1 Rap R2 Rpb R1 R2 R3
当 R1 Rap R2 Rpb 时,RAB最大,
I0=I1+I2+I3
串、并联电路中电流的分配关系
①串联电路中电流处处相等 ②并联电路中通过各支路电阻的电流跟它们的阻值成反比. 推导:在并联电路中,U1=I1R1,U2=I2R2,U3=I3R3…Un=InRn,U1=U2 =…=Un,所以有I1R1=I2R2=…=InRn=I总R总=U.
一:串、并联电路的特点
U01 + U12 + U23 = (φ0 – φ1) +(φ1 – φ2 ) +( φ2 – φ3 )= φ0 –
φ3
U01 + U12 + U23 = U03
一:串、并联电路的特点
2、电压 ②并联电路的总电压与各支路电压相等。
1 02
3
1’ 2’0’ 3’
在不考虑导线电阻的情况下:
左边:φ0 = φ1 = φ2 = φ3 ; 右边:φ0’= φ1’= φ2’= φ3’
待测电阻的电流
I
U0 Rx
滑变接入全部阻值Rmax,此时Rx被短路 (RAP=Rmax;RBP=0与Rx并联)
待测阻值所分电压最小,为0; 待测电阻的电流为0
拓展1:混联电路 1、混联电路:若电路中既有串联电路又有并联电路,我们称其为混联电路。 如图为一简单的混联电路:
L2和L3并联,之后与L1、L4串联。若此时将L2和L3等效为一个电阻,那么整个电路可 以看成是三个电阻串联,他们之间满足串联电路规律;其中L2和L3并联部分遵循 并联电路的规律。
并联电路和串联电路讲解PPT课件
例1 =3Ω.
如右图所示的电路中,R1=8Ω,R2=4Ω,R3=6Ω,R4
(1)求电路中的总电阻;
(2)加在电路两端的电压U=42V时,通过每个电阻的电流是多 少?
答案解 R:34析= (1: )R1R43(+ 1Ω3R)RR43(4、 2=)IR166=+ × 4并I233=联 Ω3= 后 A,2电ΩI3阻 =,为 1AR,34I, 4=则 2A
答案:10V~20V 分析:电压表处可认为断路,滑动触头移动时,电路组成是 三个电阻串联关系不变,滑到不同位置,电压表测量的是不同段 电路的电压. 解析:滑片在最左端时,测量的是右边两个电阻的分压,
UCD=U3RAB·2R=23×30V=20V 滑片在最右端时,测量的是右边一个电阻的分压, UCD=U3RAB·R=13×30V=10V 所以电压表示数变化范围是10V~20V.
所以有UR11=UR22=…URnn=RU总=I
(2)并联电路中通过各支路电阻的电流跟它们的阻值成反比.
InRn,推而导U:1=在U并2=联…电=路U中n,U所1 =以I1有R1I,1R1U=2 =I2RI22R=2 , …=U3I=nRIn3=R3I…总RU总n == U.
(1) 在电路电压超过用电器额定电压时,可以串接一个分压电 阻;在电路中电流超过某元件的额定电流时,可并联一个分流电 阻.
(2)并联电路的总电压与各支路电压相等. 分析串联电路和并联电路的电压关系主要利用 电势差的计算式UAB=φA-φB来处理.
3.电阻关系 (1)如以下图所示,串联电路的总电阻等于各局部电路电阻之和,即:R=R1+R2.
(2)如上图所示,并联电路总电阻的倒数等于各支路 的电阻的倒数之和,即R1 =R11+R12.
11.4串联电路和并联电路(一)串并联电路的特点(练习题)(解析版)
第十一章电路及其应用11.4串联电路和并联电路(一)串并联电路的特点一、单选题:1.已知通过三个并联支路的电流之比是/i Z72Z/3 = 1Z2Z3,则三个并联支路的电阻之比 晶二R 二心为()A. 1Z2Z3B. 321221C. 2二3二6D. 6J3Z2答案:D 解析:[由欧姆定律有R=%在并联电路中.电压相等,所以有R 口球**£=:*卜6Z3Z2]2.如图所示,Ri=R ,.理想电压表V 】的示数为70V,理想电压表巧的示数为50V,则H 、B 间的电压为()A. 140VC. 100V答案:B B. 120V D.无法计算解析:[理想电压表所在支路不通,则题图所示电路是四个电阻串联,电压表巧测虽的是&和 良2两端的电压之和,电压表巧测量的是是和R 两端的电压之和.因为所以电压表V?相 当于测的是R 和R •两端的电压之和,即点、君间的电压为电压表V1的示数与电压表刈的示数之和, 则.4、君间的电压为5OV+7OV=12OV.选项B 正确・]3.两个定值电阻R 、凡串联后接在输出电压稳定于12 V 的直流电源上,有人把一个内阻不是远 大于&或氏的电压表接在Ri 两端,如图所示,电压表的示数为8V,如果把此表改接在R 两端,则电压表的示数将(VA.小于4VB.等于4VC.大于4V小于8VD.等于或大于8V答案:A解析:[由于电压表的内阻不是无穷大,共分流作用不能忽略,接上电压表后导致并联部分总电阻减小.分压值也减小,故乾两端的实际电压大于8V.尽两端实际电压小于4V A正确.]4.如图所示是一个电路的一部分,其中如=5如,R=1如,力=3。
.71=0.2A.五=0.1A.那么电流表测得电流为()A. 0.2A,方向向右B. 0.15A,方向向左C. 0.2A,方向向左D.0.3A>方向向右答案:C解析:[由图示电流方向可计算出&和及两端电压降B=l.ov0=01V电势左高右低.比较5、跖可判断&两端电势下高上低.^=09V.通过心的电流/j=^=03A.电流方向由下向上.由图可知.心上的电流是由左和1a共同提供的.故/a=02a.方向向左•]5.在如图所示电路中,肥=2R,电路两端电压恒定,当S断开时,电流表的读数为0.5A,电压表的读数为4V,则当S闭合时,电流表和电年表的读数分别为()A. 1.5A,6VB.0.75A.4VC. 1.5A,0D・0.6答案D解析由题图可知,当S断开时,电阻R和R串联,U2=^^U=lu=4V9解得U=6W当S 闭合时.瓦被短路,电路中只有电K1R.电流表读数为0.电压表读数为6V,选项D正确.6.如图所示的电路中,&为定值电阻.&为滑动变阻器.移动滑片P,电路的总电阻会发生变化,下列叙述正确的是()A.F向左滑动时总电阻将减小B.户向右滑动时总电阻将减小C.户滑到最左端时总电阻为RoD.F滑到最右端时总电阻为零答案A解析根据并联电路总电阻特点可知,P向左滑动时・电R1&减小.并联电阻将减小・A正确;P 向右滑动时,电阻之增大,总电阻将增大,B错误:户滑到最左端时,电阻&被短路,故总电阻为事,C错误;F滑到最右端时,总电阻最大,D错误.二、多选建7.下列说法中正确的是(A.一个电阻和一根理想导线并联,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ABC解析由并联电路的特点知:并联电路的总电阻比各支路电阻都要小,且任一支路的电阻增大时(其他支路不变),总电阻也增大,所以A、B. C对,D钳.8.如图所示,Ri=2Q, &=10。
新教材人教版高中物理必修第三册 11-4 串联电路和并联电路(导学案 解析版)
§11- 4 串联电路和并联电路一、学习目标1.掌握串、并联电路的电流、电压和电阻关系,并能进行有关计算.2.了解电流表(表头)的原理,知道什么是满偏电流和满偏电压3.掌握小量程电流表改装成电压表和大量程电流表的原理.4.认识伏安法测电阻的两种接法并能正确选择和应用. 二、学习过程【问题探究】1.如图所示,三个电阻组成串联电路.(1)若R 1=R 2=R 3=R ,则此串联电路的总电阻R 总为多少? (2)若R 1<R 2<R 3,每个电阻两端的电压由小到大如何排序? 2.如图所示,三个电阻构成并联电路.(1)若R 1=R 2=R 3=R ,则此并联电路的总电阻R 总为多少? (2)若R 1<R 2<R 3,流过每个电阻的电流由小到大如何排序?答案 (1)由于串联电路的总电阻等于各部分电路电阻之和,则R 总=R 1+R 2+R 3=3R . (2)由串联电路中的电流处处相等得U 1R 1=U 2R 2=U 3R 3又由于R 1<R 2<R 3,则U 1<U 2<U 3.【答案】1.(1)由于串联电路的总电阻等于各部分电路电阻之和,则R 总=R 1+R 2+R 3=3R . (2)由串联电路中的电流处处相等得U 1R 1=U 2R 2=U 3R 3又由于R 1<R 2<R 3,则U 1<U 2<U 3.2.(1)由并联电路的总电阻的倒数等于各支路电阻倒数之和得1R 总=1R 1+1R 2+1R 3=3R,解得R 总=R3.(2)由并联电路各支路两端电压相等得I 1R 1=I 2R 2=I 3R 3 又由于R 1<R 2<R 3,则I 3<I 2<I 1.【知识点1】串联电路、并联电路的电压、电流、电阻关系串联电路并联电路电流关系电流处处相等,即I=I1=I2=…=I n总电流等于各支路电流之和,即I=I1+I2+…+I n 电压关系总电压等于各部分电路两端电压之和,即U=U1+U2+…+U n总电压与各支路电压相等,即U=U1=U2=…=U n电阻关系总电阻等于各部分电路电阻之和,即R=R1+R2+…+R n总电阻的倒数等于各支路电阻倒数之和,即1R=1R1+1R2+…+1R n例题1、关于串并联电路,下列说法正确的是()A.几个电阻串联接在电路中,每个电阻所分电压相等B.几个电阻串联接在电路中,电阻电压之比为各电阻阻值的倒数之比C.几个电阻并联接在电路中,通过每个电阻的电流相等D.几个电阻并联接在电路中,通过每个电阻的电流之比为各电阻阻值的倒数之比【答案】D【详解】AB.根据分压原理,电阻串联时,电压之比电压电阻之比。
11-4 串联电路和并联电路 (2019人教版必修第三册)(解析版)
【解析】B设电阻R1和R2并联在电路时,电压为U,由题意可知, ∶ =1∶2,可得R1∶R2=2∶1,当电阻R1和R2串联在电路中时,由闭合电路的欧姆定律可知,其两端的电压之比就等于电阻之比,所以U1∶U2=2∶1,故B正确。
4.如图所示,图线1表示的导体的电阻为R1,图线2表示的导体的电阻为R2,则下列说法正确的是()
【答案】A
考点2:电压表和电流表的改装
1.两表改装对比
改装成电压表V
改装成电流表A
内部电路
扩大后的量程
U
I
电阻R的作用
分压
分流
电阻R
的数值
R= -Rg=(n-1)Rg
R= =
电表的
总电阻
RV=Rg+R=
RA= =
2.电表改装问题的四点提醒
(1)电表改装的问题实际上是串、并联电路中电流、电压的计算问题,只要把表头看成一个电阻Rg即可。
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.串、并联电路中,电压和电流的分配关系
(1)串联电路中各电阻两端的电压跟它的阻值成正比
推导:在串联电路中,由于U1=I1R1,U2=I2R2,U3=I3R3…Un=InRn,I=I1=I2=…=In,所以有
= =…= = =I。
【答案】C
【变式4】如图所示电路,电压保持不变,当开关S断开时,电流表的示数为0.6 A,当S闭合时,电流表的示数为0.9 A,则两电阻阻值之比R1∶R2为()
A.1∶2B.2∶1
C.2∶3D.3∶2
【解析】由题意知,当S断开时,电流表示数I1=0.6,则R1= ,当S闭合时,I总=I1+I2,I2=I总-I1=0.3 A,则R2= ,所以R1∶R2=1∶2,A正确。
人教版高中物理必修第3册 11.4.串联电路和并联电路
小量程的表头 G 改 小量程的表头 G 改
装成电压表
装成电流表
内部电路
R 的作用 改装时需要
串联 或并联的电
阻值 电表的总内
阻
分压
分流
U=Ig(R 串+Rg),R IgRg=(I-Ig)R 并,R
串=UIg-Rg
并=II-gRIgg
RV=Rg+R 串
RA=RR并并 +RRg g
警示
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.
课堂互动·合作探究 要点一 串并联电路的基本规律 1.串联电路中的电压分配 串联电路中各电阻两端的电压跟它们的阻值成正比,即UR11=UR22 =…=URnn=RU总=I. 2.并联电路中的电流分配 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 I1R1=I2R2=…=InRn=I 总 R 总=U.
(2)电流表改装:将表头__并__联____一个较小电阻,如图所示:
【思考辨析】
(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 干 路 上 的 电 流 一 定 比 通 过 某 一 支 路 的 电 流 大.( √ ) (4)电路中电阻的个数越多,电路的总电阻越大.( × ) (5)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.( × ) (6)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.( √ )
知识点二、串联电路、并联电路的特点
电路
串联电路
并联电路
电流特 电流处处相等,即 I=I1 总 电 流 等 于 各 支 路 电 流
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 ppt
新知讲解
解:通过电阻 R 的电流
IR = I - Ig =(0.6 - 0.001)A = 0.599 A
由欧姆定律可以求出分流电阻
R
=
U IR
=
IgRg IR
=
1
×10-3 ×3 0.5 9 9
0
Ω
=
5.0
×1
0-2
Ω
电流表内阻 R A 等于 Rg 与 R 的并联值,有
RA
=
RgR Rg + R
4.表头G改装成大量程的电流表
测量较大的电流时,则要并联一个分流电阻 R,把小量程的表头改装成
大量程的电流表。电流表可以看作一个 电流可读的“小电阻”。 (2)并联电阻 R 的作用是分去一部分
U I Ig Rg
R
电流,起这种作用的电阻常常被叫作分
流电阻。电流表的总电阻
RA
=
RRg R + Rg
I
A
U
如果n个电阻串联,那么R = R1 + R2+…+ Rn
即,串联电路的总电阻等于各部分电路电阻之和。
新知讲解
2.并联电路中的电阻
如图所示,在并联电路中,I = I1 + I2 由 R = U ,两个电阻上的电压U是
I
I1 R1
I
I2 R2
相同的,把上式两边都除以U,得
U
I = I1 + I2 U UU
由于 R1 与 R2 是串联的,它们两端的总电压 U 等于两个电阻两端电压 U1 、U2 之和,即 U = U1 + U2
I R1
R2
U1 U U2
新知讲解
由 R = U ,通过这两个电阻的电流 I 是一样的,上式两边都除以电
11.4.1串联电路和并联电路—【新教材】人教版(2019)高中物理必修第三册教案
课时教案第 11 单元第 5 案总第 19 案课题:§11. 4.1 串联电路和并联电路【教学目标与核心素养】1.能从电荷守恒、电势差与电势的关系理解串并联电路的电流电压关系2.掌握串并联电路的U、I、R关系3.理解分压、分流作用【教学重点】1.串并联电路的特点2.电阻串并联的计算【教学难点】1.混联电阻的计算【教学过程】复习回顾:初中我们学习了串并联电路的基本知识,请同学们回顾什么是串联,什么是并联。
学生回顾后回答:串联:把几个导体依次首尾相连,这样的链接方式叫做串联;并联:把几个导体的一端连在一起,另一端也连在一起,然后把这两端接入电路,这样的连接方式叫做并联。
本节课我们将在初中学习的基础上深入学习串并联电路中电压、电流、电阻之间的关系。
一、串、并联电路的电流⑴串联电路:恒定电流电路内各处电荷的分布是稳定的。
要使串联电路中各处的电荷分布保持不变。
相同时间内通过0、1、2各点的电荷量必须相等,因此,串联电路各处的电流相等。
I0=I1=I2=I3⑵并联电路: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个点的电荷量之和,才能保证电路中各处的电荷量的分布恒定不变。
因此,并联电路的总电流等于各支路电流之和。
即:I0=I1+I2+I3二、串、并联电路的电压⑴串联电路:如果以φ0、φ1、φ2、φ3分别表示电路中0、1、2、3各点的电势,以U01、U12、U23、U03分别表示0与1、1与2、2与3、0与3的电势差(即电压),那么从电势差跟电势的关系知道:U01=φ0-φ1,U12=φ1-φ2,U23=φ2-φ3因此:U01+U12+U23=φ0-φ3另一方面U03=φ0-φ3所以:U03= U01+U12+U23⑵并联电路:不考虑导线的电阻,0、1、2、3各点之间没有电势差,它们具有相同的电势;同样,几个电阻右端的电势也相同。
因此,并联电路的总电压与各支路电压相等。
如果分别以U1、U2、U3分别代表两个电阻两端的电压,则U1 =U2 =U3=U三、串、并联电路的电阻⑴串联电路: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(如右图)。
2022-2023学年人教版必修第三册 11-4 串联电路和并联电路 课件(24张)
U03=U01+U12+U23
两边除以I,得
0
U03/I=U01/I+U12/I+U23/I
等效电阻 Re=R1+R2+R3
Re 3
6
推论 1 若电路串联n个电阻,Re=in=Σ1Ri 推论 2 串联电路中各个电阻两端的电 压跟它的阻值成正比.
U1 R1
=
U2 R2
=
…
=URnn
=I
mA
Rg=30Ω,改装成0.6A电流表.新 的表盘如何标度?
A
20
多量程电表改装 实验室常用的电流表和电压表各有两
个量程.多量程电表也是由表头G改装 而成,其原理类似,利用串联分压电阻 和并联分流电阻,电路图略微复杂.
(参看教材71页第4题和第5题)
21
课堂小结
串联电路:电流、电压、电阻规律 并联电路:电流、电压、电阻规律 电表改装原理:
0 2 R2 4
(同一根导线电势相等)
3 R3
U2=φ2-φ4=φ0-φ4
U3=φ3-φ4=φ0-φ4
干路电压U= φ0-φ4 ∴U=U1=U2=U3 证毕
9
规律 3:并联电路等效电阻的倒数等于 各支路电阻的倒数之和. 1 R1
证明:I0=I1+I2+I3
0 2 R2 4
同时除以U
3 R3
I0 U
①电流表 ②电压表
22
作业
71页第4题、75页第1题、第5题。
23
同一根导线电势相等
示例:铜线,横截面积S=1mm²,长度 l=50cm,ρ=1.7×10-8Ω·m.
R=ρ
l S
=1.7×101-8××1500-6×10-2
串联电路和并联电路 课件
(2)电阻串联起分压作用,电阻并联起分流作用.
典例精析 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. (2)当加在电路两端的电压 U=42 V 时,通过每个电阻的电流是多 少?
【解析】 改装成电压表时应串联一个分压电阻,由欧姆定律得: U=Ig(Rg+R)
分压电阻:R=UIg-Rg=3×610-3 Ω-120 Ω=880 Ω 改装成电流表时应并联一个分流电阻,由并联电路两端电压相等 得:IgRg=(I-Ig)R 分流电阻: R=II-gRIgg=33×-130- ×3×101-230 Ω=0.12 Ω. 【答案】 1 880 Ω 0.12 Ω
典例精析 在如图所示的电路中,滑动变阻器的最大值为 R0,负载为
RL,电路两端所加的电压为 U0 保持不变.
(1)开关 S 断开,变阻器触头移动时,电阻 RL 两端的电压 UL 变化 范围是多少?
(2)开关 S 闭合,变阻器触头移动时,电阻 RL 两端的电压 UL 变化 范围是多少?
【解析】 (1)开关 S 断开,变阻器触头在变阻器下端时,电阻 RL 与整个变阻器串联,根据串联分压规律,电阻 RL 两端电压为RLR+LR0U0; 变阻器触头在变阻器上端时,滑动变阻器的接入阻值为零,相当于电
问题 2 要求把一个小量程的电流表改装成一个量程为 15 V 的电 压表,通过校对发现电压表的实际量程为 20 V,试分析量程偏大的原 因及应采取的措施.
【答案】 电压表改装利用的是串联电路分压的特点,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.
3 新课堂·互动探究 知识点一 对串联电路、并联电路的理解
高中物理第11章电路及其应用4串联电路和并联电路第2课时习题课串并联电路的应用新人教版必修第三册
探究 测电表内阻的两种方法
测电表内阻与测纯电阻阻值的原理相同,对于电表的“身份”我们 进行一下转换:认为它是一个“会说话的电阻”,会说自己的电压值(电 压表)或电流值(电流表),我们需要做的工作就是想办法测量另一未知的 物理量。
1.半偏法 (1)半偏法测电流表内阻 ①原理:如图所示,闭合 S1,断开 S2,调节滑动变阻器 R1,使电流 表示数达到满偏值 Ig;保持 R1 不变,闭合 S2,调节电阻箱 R2,使电流表 的示数等于I2g,然后读出 R2 的值,则有 Rg=R2。
2.常用的简化方法 (1)电流分支法 ①先将各节点用字母标出; ②判定各支路元件中的电流方向(若原电路无电压或电流,可假设在 总电路两端加上电压后判定); ③按电流流向,自左到右将各元件、节点分支逐一画出; ④将画出的等效图加工整理,如图所示。
(2)等势点排列法 ①将各节点用数字或字母标出,如图甲中S断开时,1、2两个节点 可视为同一个节点,3、4两个节点可视为同一个节点; ②判定各节点电势的高低,图甲中有φ12>φ34>φ5; ③对各节点按电势高低自左到右排列,再将各节点间的支路画出; ④将画出的简化图加工整理,得到如图乙所示的等效电路。
具 体 地 说 就 是 最 小 分 度 末 位 是 “1” 的 仪 器 , 读 数 时 应 估 读 到 下 一 位。例如,最小分度是1 mm的刻度尺,读出的数以mm为单位,小数点 后应有1位数(如28.3 mm);最小分度是0.1 A的电流表,读出的数以A为 单位,小数点后应有2位数(如0.36 A)。
答案2.5 A
方法点拨:进行电路计算,首先要简化电路,简化电路的一般规则 如下:
(1)无阻导线可缩成一点,一点也可延展成无阻导线; (2)几个等势点都可合成一点,连接在等势点之间的导体因其中没有 电流,可将其摘去; (3)电路中的电表没有特别说明可按理想电表处理 ,理想电压表 RV→∞,可将其摘去(视为断路),理想电流表RA=0,可将其用导线取 代。
串联电路和并联电路完整版课件
串联电路的特点 如图所示,三个电阻R1、R2、R3串联在一起,0、1、2、3是电 路中的4个点,试探究下列问题:
1.从电荷分布的角度,分析流过0、1、2、3各点的电流关系。 提示:在恒定电流电路中,各处电荷的分布是稳定的,因此在 相等的时间内通过0、1、2、3各点的电荷量必须相等,故流 过0、1、2、3各点的电流一定相等。
【解析】电路连接的特点是R3、R4并联后再和R1、R2串联,可
根据串、并联电路的特点求解总电阻和流过每个电阻的电流。
(R11)、设RR23和、RR344并串联联后,电阻为R34,则R34=RR3+ 3RR44=66+ =33 2Ω,
所以总电阻R=R1+R2+R34=14 Ω。
(2)根据欧姆定律 I = 得U I=42由A于R31A、。R2串联在干路
【探究归纳】 串联电路的特点 1.串联电路各处的电流相等,即I=I1=I2=I3=…。 2.串联电路两端的总电压等于各部分电路电压之和,即 U=U1+U2+U3+…。 3.串联电路的总电阻等于各部分电路电阻之和,即 R=R1+R2+…。
【典例1】电阻R1、R2、R3串联在电路中。已知R1=10 Ω、 R3=5 Ω,R1两端的电压为6 V,R2两端的电压为12 V,则( ) A.电路中的电流为0.6 A B.电阻R2的阻值为20 Ω C.三只电阻两端的总电压为21 V D.电阻R3两端的电压为15 V 【思路点拨】解答本题应把握以下两点: (1)理解串联电路的电流、电压特点。 (2)知道串联电路中导体两端电压与电阻的关系。
提示:
串
(n-1) Rg
并
Rg n 1
【知识点拨】 电压表、电流表的共性和个性 (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)电压表改装是在表头上串联分压电阻,电流表改装是在表 头上并联分流电阻。 (3)电表改装的问题实际上是串、并联电路中电流、电压的计 算问题,只要把表头G看成一个电阻Rg即可,牢记通过表头的 满偏电流Ig是不变的。
串联电路和并联电路课件(共24张PPT)
①R1和R2并联后R=? (若R1远大于R2,R=?) ②n个相同电阻(R1)串联或并联,其总电阻R=? 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?
I I1 I2 In
U U1 U2 Un
111 1
R R1 R2
Rn
②比较电压关系?
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
二、串联电路和并联电路的电压
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比较0、1、2、3点的电势关系?
φ0=φ1=φ2=φ3
②比较4、5、6点的电势关系?
φ4=φ5=φ6
1
4
02
5
3
例1、如图所示的四个电路图中,与左边的实物 图对应的是
A
B
C
D
例2、某医院要安装一种呼唤电铃,使各病床上 的病人均可单独传呼。只要一按床头的开关值班室 的电铃就响,且与该病床相应的指示灯同时也亮; 请你设计一个三人病房能满足要求的电路。
×
病床1
×
病床2
×
病床3
一、串联电路和并联电路的电流
1.串联电路:
知识回顾 并联电路
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。
A
L1
S2
S S1 B
L2
A S2
L2
B
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《串联电路和并联电路》PPT优质课件
自主预习 探新知
一、串、并联电路的特点 串联电路
各处电流相等: 电流
I=_I_1_=__I2_=__…__=__In_____
并联电路 总电流等于各支路
_电_流__之_和___: I=__I_1+__I_2_+_…__+__I_n_____
串联电路
并联电路
总电压等于各部分
各支路两端电压_相_等__:
AD [电流表改装成电压表的原理是串联电阻的分压作用,故 A 正确;电流表改装成电压表后 Rg、Ig、Ug 均不变,故 B、C 错误,D 正确。]
3.(多选)电阻 R1、R2、R3 串联在电路中。已知 R1=10 Ω、R3 =5 Ω,R1 两端的电压为 6 V,R2 两端的电压为 12 V,则( )
电阻,就改装成了电压表。
(2)电流表改装:测量较大的电流时,将表头上_并_联__一个_较_小__的
电阻,就改装成了量程较大的电流表。
1.思考判断(正确的打“√”,错误的打“×”)
(1)串联电路的总电阻大于电路中任意电阻。 (2)并联电路的总电阻小于电路中任意电阻。 (3)并联电路中某电阻变大时,总电阻减小。
11.4 串联电路和并联电路
导体的电阻
RU I
R l
S
如果把两个电阻 R1. R2 串联或 并联后看成一个电阻,你认为
这个电阻跟 R1、 R2应该是怎样 的关系?
一、串并联电路的特点
1.电路 串联:
把几个导体元件依次首尾相连的方式
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
[解析] (1)由题图可知 Rcd=RR3+3RR4 4=66× +33 Ω=2 Ω。 故 Rad=R1+R2+Rcd=8 Ω+4 Ω+2 Ω=14 Ω。
第11章 第4节 串联电路和并联电路 —新教材人教版(2019)高中物理必修第三册课件
说明通过的电流I相同,所以表头G两端的电压(U=IRg)也相同。 返回导航
第十一章 电路及其应用
物理(必修 · 第三册 RJ)
要点提炼
1.电表的改装
小量程的表头 G 改装成电压 小量程的表头 G 改装成电
表V
流表 A
内部电路
R 的作用
分压
总电阻接近大电阻
联时,总电阻接近小电阻
相同 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
点 也随之增大或减小
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第十一章 电路及其应用
物理(必修 · 第三册 RJ)
2.电压、电流的分配关系 (1)串联电路中各个电阻两端电压跟它们的阻值成正比。 UR=UR11=UR22…=URnn=I (2)并联电路中通过各个电阻的电流跟它的阻值成反比。 IR=I1R1=I2R2…=InRn
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第十一章 电路及其应用
物理(必修 · 第三册 RJ)
对点训练
1.如图所示,每个电阻的阻值都是2 Ω,电流表内阻不计,在B、C 间加6 V电压时,电流表的示数是( B )
A.0 C.2 A
B.1 A D.3 A
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第十一章 电路及其应用
解析:将电路改画成如图所示形式。
物理(必修 · 第三册 RJ)
I 总=UR总总=R+UR总+R2R=2+62+222 A=2 A,流过电流表的电流为 1 A。
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第十一章 电路及其应用
物理(必修 · 第三册 RJ)
探究 二
情境导入
电表的改装与使用
用相同的电流表 G 改装的电压表 V 和电流表 A,分别测量电压和电流
【新教材】人教版高中物理必修第三册11.4.2串联电路和并联电路-电表的改装教案
课时教案第 11 单元第 6 案总第 20 案课题:§11. 4.2串联电路和并联电路—电表的电路结构【教学目标与核心素养】1.知道常用的电表都是由小量程的电流表(表头G)改装而成的2.理解表头的原理,知道I g、U g、R g3.理解电表的改装原理,会求分压电阻和分流电阻【教学重点】1.电表的改装原理2.分压电阻和分流电阻的求解【教学难点】1.分压电阻和分流电阻的求解2.电表改装的误差分析【教学过程】引入: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。
表头的工作原理涉及磁场对通电导线的作用。
从电路角度看,表头就是一个电阻,同样遵从欧姆定律。
表头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。
一、表头:1.满偏电流I g:表头指针偏转到最大刻度时的电流。
表头的线圈准许通过的最大电流很小,一般不超过几十微安到几毫安,这个电流值叫表头的满偏电流,用I g表示。
2.内阻R g :表头线圈的电阻叫做表头的内阻。
表头的线圈电阻一般为几欧到几百欧,这个电阻值叫做表头的内阻,用R g 表示。
3.满偏电压U g :表头通过满偏电流时,加在它两端的电压,这个电压值叫满偏电压,用U g 表示。
由欧姆定律得:U g =I g R g电流表G 实际上也是一个小量程的电压表(测量电压U g )如:一个电流表,内阻R g ,满偏电流I g ,若把它作为一个电压表使用,量程为I g R g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。
二、电压表的改装原理:分压,串联一个大些的分压电阻如右图:()g R g g U U U I R R =+=+ 得:g g U R R I =-例1.有一个电流表G ,内阻R g =30Ω,满偏电流I g =1mA ,要把它改装成量程0~3V 的电压表,要串联多大的电阻?改装后的电压表内阻是多大?解:(略)三、电流表的改装原理:分流,并联一个小阻值分流电阻 g R I I I =+ ①g g R I R I R = ② 联立①②得:g g g I R RI I =-例2.有一个电流表G ,内阻R g =30Ω,满偏电流I g =1mA ,要把它改装成量程0~0.6A 的流压表,要并联多大的电阻?改装后的电流表内阻是多大?练1.一量程为100μA 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 1 V 。
11.4 串联电路和并联电路9— 人教版高中物理必修第三册课件 (共31页)
新泰市第一中学 娄西庆
1
一、串联电路和并联电路 1.串联电路:把几个导体或用电器___依__次__首__尾___连接,接入电路的连接方式,如图甲所示 2.并联电路:把几个导体或用电器的一端___连__在__一__起___,另一端也__连__在__一__起____,再将两
端接入电路的连接方式,如图乙所示。
A.140 V C.100 V
B.120 V D.无法计算
10
11.4 串联电路和并联电路9— 人教版高中物理必修第三册课件 (共31页)
新泰市第一中学 娄西庆
11.4 串联电路和并联电路9— 人教版高中物理必修第三册课件 (共31页)
解析 理想电压表所在支路不通,则题图所示电路是四个电阻串联,电压表V1 测量的是R1和R2两端的电压之和,电压表V2测量的是R2和R3两端的电压之和。 因为R2=R4,所以电压表V2相当于测的是R3和R4两端的电压之和,即A、B间的 电压为电压表V1的示数与电压表V2的示数之和,则A、B间的电压为50 V+70 V =120 V,选项B正确。 答案 B
解析 (1)由题图可知 Rcd=RR3+3RR4 4=66× +33 Ω=2 Ω。
故Rad=R1+R2+Rcd=8 Ω+4 Ω+2 Ω=14 Ω。
(2)由欧姆定律知 I=RUad=4124 A=3 A, 即为通过R1、R2的电流。 设通过R3、R4的电流分别为I3、I4, 则由并联电路电压相等,得I3R3=I4R4, 又I3+I4=3 A,解得I3=1 A,I4=2 A。 答案 见解析
总电阻的倒数等于各支路电
电阻关系 _____之_______,即 R=
阻_倒__数__之__和_____,
__R__1和+__R__2+__…__+_______
串联电路和并联电路课件
3.表头G改装成电流表
(1)原理
给小量程电流表并联一个分流电阻,就可以用 来测量较大的电流,即扩大了电流表的量程,如图 所示.
(2)分流电阻的计算 根据并联电路的特点,有 IgRg=(I-Ig)R 解得 R=II-gRIgg=IIgR-g 1 因为电流表量程扩大的倍数 n=IIg,所以 R=nR-g1. 电流表的内阻 RA=RR+RRg g=Rng.
串联电路和并联电路
一、 串联电路特点及性质
1.特点 (1)电流特点:串联电路中各处的电流相等,
即I=I1=I2=I3=…=In.
(2)电压特点:串联电路的总电压等于各部分
电压之和,即U=U1+U2+U3+…+Un.
2.性质 (1)串联电路的等效总电阻为各电阻阻值 R1、R2、 R3、…Rn 之和,即 R=R1+R2+R3+…+Rn. (2)串联电路的电压分配关系是:各电阻两端的电压跟 它们的阻值成正比,即UR11=UR22=…=URnn.
三、对串、并联电路的理解 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, n 个相同电阻 R 并联,
总电阻 R 总=nR
总电阻 R 总=Rn
不同点 R 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 一个大电阻和一个小电
据U U1
RV R1
得 RV
U U1
R1
12k
(2)将这个电压表改装成量程为 90V 的电压表,原电压表两端最大分得
的电压为UV 15V ,串联电阻分得的电压 U2=75V
据 UV RV 得: R2=60kΩ U 2 R2
【答案】(1)12KΩ(2)R2=60kΩ
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(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 IR′=I-Ig=0.597 A;所以分流电阻 R′=IUR′g ≈0.05 Ω
改装后电流表的内阻 RA=RRg+gRR′′≈0.05 Ω。 (方法二:改装后电流表的内阻 RA=UIg=00.0.63AV=0.05 Ω,由于大电阻 和一个小电阻并联接近小电阻的阻值,而且这里大小电阻阻值的比值很大, 故可以将 0.05 Ω 直接看为是并联的电阻 R′的阻值。) [完美答案] (1)990 Ω 1000 Ω (2)0.05 Ω 0.05 Ω
第十一章 电路及其应用
4.串联电路和并联电 路
1.掌握串、并联电路中的电流、电压和电阻特点。 2.掌握串、并联电路的相关计算。 3.了解小量程电流表(表头),知道什么是满偏电流和满偏电压。 4.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。
一、串、并联电路的特点
串联电路
规范解答 完美答案
5.(串、并联电路的综合)如图所示,变阻器的总电阻为 R,导线电阻不 计,当它的滑片 P 从左端向右端移动时,A、B 间的电阻变化情况是( )
A.减小
B.增大
C.先减小后增大
D.先增大后减小
解析 当滑片在最左端或最右端时,A、B 两点间的电阻均为 0,当滑
片在中间时,A、B 间的电阻最大,故选 D。
规范解答 完美答案
[变式训练 2] 如图所示,甲、乙两个电路,都是由一个表头和一个变 阻器 R 组成,下列说法正确的是( )
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
答案
解析 由一个表头和一个变阻器 R 并联,利用并联电阻的分流,改装 成电流表。电流表的量程 I=Ig+IgRRg,可知当 R 增大时量程 I 减小,故 A 错误,B 正确;由一个表头和一个变阻器 R 串联,利用串联电阻的分压, 改装成电压表。电压表的量程 U=Ig(Rg+R),可知 R 增大时量程增大,故 C、D 均错误。
IgRg=(I-Ig)R, 所以 R= IgRg 或
I-Ig RA=RR+RRg g<Rg
☆ 表头是一个特殊电阻,
也遵从欧姆定律,所以Ug= IgRg。
☆ 不管做什么样的改装 ,电流表、电压表达到量程 时都是表头满偏时,此时表
头的电流都是Ig。
例 2 有一电流表 G,内阻 Rg=10 Ω,满偏电流 Ig=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?
☆ 串、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,R 总=nR R 总大于任一电阻阻值
n 个相同电阻 R 并联,R 总=
R n
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 一个大电阻和一个小电阻并
电阻接近大电阻
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
例 1 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)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?
[规范解答] (1)由题图可知 Rcd=RR3+3RR4 4=66×+33 Ω=2 Ω。 (如是在选择题中,可以把 R4 看作两个 6 Ω 的电阻并联,则 Rcd 就是 3 个 6 Ω 的电阻并联,其总阻值一目了然。) 故 Rad=R1+R2+Rcd=8 Ω+4 Ω+2 Ω=14 Ω。 (2)由欧姆定律知 I=RUad=4124 A=3 A,即为通过 R1、R2 的电流。 设通过 R3、R4 的电流分别为 I3、I4, 则由并联电路电压相等,得 I3R3=I4R4, 又 I3+I4=3 A,解得 I3=1 A,I4=2 A。 [完美答案] (1)14 Ω (2)I1=I2=3 A,I3=1 A,I4=2 A
并联电路
电流
电流处处相等
总电流等于各支路电流之和
电压Leabharlann 总电压等于各部分电路两端电压 之和
总电压与各支路电压相等
总电阻等于各部分电路电阻之 总电阻
和,即 R=R1+R2+…+Rn
总电阻倒数等于各支路电阻的倒数 之和,即 R1=R11+R12+…+R1n
☆ 串联电路中各电阻两端的电压跟它的阻值成正比。 ☆ 并联电路中通过各支路电阻的电流跟它们的阻值成反比。 ☆ 电阻越串越大,越并越小。
解析 答案
二、电压表和电流表的电路结构 1.小量程电流表(表头)的三个参数:
2.电表的改装:
电表
项目
原理
改装为大量程电压表 串联电阻分压
改装原理图
分压电阻或分流电阻 改装后的电表内阻
U=IgR+IgRg, 所以 R=UIg-Rg
或 R=(n-1)Rg
RV=R+Rg>Rg
改装为大量程电流表 并联电阻分流
解析
[变式训练 3] (多选)如图所示电路,将两个相同的表头分别改装成电 流表 A1(0~3 A)和电流表 A2(0~0.6 A),把这两个电流表并联接入电路中测 量电流。则下列说法中正确的是( )
A.A1 的指针半偏时,A2 的指针也半偏
B.A1 的指针还没有满偏,A2 的指针已经满偏
C.A1 的读数为 1 A 时,A2 的读数为 0.6 A
(1)G 表如何改装成大量程的电压表? 提示:串联一个大电阻。 (2)G 表如何改装成大量程的电流表? 提示:并联一个小电阻。
[规范解答] (1)由题意知电流表 G 的满偏电压 Ug=IgRg=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 UR=U-Ug=2.97 V。 所以分压电阻 R=UIgR=02.0.9073 Ω=990 Ω 改装后电压表的内阻 RV=Rg+R=1000 Ω。 (方法二:改装后电压表的内阻为 RV=UIg=33mVA=1000 Ω。串联的电阻 R=RV-Rg=990 Ω。)