版选修3_1.pptx

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1、4 串联电路和并联电路,知识自学,自我检测,一、串联电路和并联电路的电流、电压和电阻 阅读教材第4850页“串联电路和并联电路的电流”“串联电路和并联电路的电压”和“串联电路和并联电路的电阻”部分,了解串联和并联电路的基本规律。 1.电流 (1)串联电路中各处的电流相等,即:I=I1=I2=I3=; (2)并联电路的总电流等于各支路电流之和,即:I=I1+I2+I3+。 2.电压 (1)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+; (2)并联电路的总电压与各支路电压相等,即:U=U1=U2=U3=。,知识自学,自我检测,3.电阻 (1)串联电路的总电阻等于各部分电路

2、电阻之和,即R=R1+R2+R3+; (2)并联电路总电阻的倒数等于各支路电阻的倒数之和,知识自学,自我检测,二、电压表和电流表 阅读教材第5051页第一至第四“电压表和电流表”部分,了解表头的各种参数和扩大量程的方法。 1.表头 从电路的角度看,表头是一个电阻,遵从欧姆定律。表头与其他电阻不同在于通过表头的电流可以从刻度盘上读出。 2.表头的三个参数及其关系 (1)电流表的内阻:表头的电阻Rg; (2)满偏电流:指针偏转到最大刻度时的电流Ig; (3)满偏电压:当电流表通过满偏电流时,加在它两端的电压Ug叫作满偏电压; (4)三者间的关系:Ug=IgRg。 3.电压表改装:将表头串联一个电阻

3、。 4.电流表改装:将表头并联一个电阻。,知识自学,自我检测,正误判断 (1)串联电路的总电流等于流过各电阻的电流之和。 ( ) 解析:串联电路中,通过各个电阻的电流相等。 答案: (2)串联电路的总电压等于各电阻两端的电压之和。 ( ) 解析:串联电路的总电压等于各电阻的电压之和。 答案: (3)并联电路的总电阻一定大于每一个电阻的阻值。 ( ) 解析:并联电路的总电阻一定小于每一个电阻的阻值。 答案:,知识自学,自我检测,(4)一个电阻和一根无电阻的理想导线并联,总电阻为零。 ( ) 解析:并联电路的总电阻的倒数等于各支路电阻的倒数之和,即,当其中一个分电阻为零时,各支路电阻的倒数之和为无

4、穷大,所以总电阻的倒数为无穷大,总电阻为零。 答案:,(5)两个电阻并联,如果一个电阻增大(其他电阻不变),则总电阻减小。 ( ) 解析:并联电路任一支路电阻增大(其他支路不变),各支路电阻的倒数之和将减小,总电阻的倒数将减小,总电阻将增大。 答案:,知识自学,自我检测,(6)两个电阻串联,如果再串联上一个电阻,总电阻增大。 ( ) 解析:串联电路的总电阻等于各部分电路电阻之和,所以再串联一个电阻,总电阻会增大。 答案: (7)两个电阻并联,如果再并联上一个电阻,总电阻减小。( ) 解析:并联电路再并联一个电阻,各支路电阻的倒数之和将增大,总电阻的倒数将增大,总电阻将减小。 答案:,知识自学,

5、自我检测,(8)几个电阻串联,其中任一个电阻的阻值比总电阻大。( ) 解析:串联电路的总电阻等于各部分电路电阻之和,所以任一个电阻比总电阻会小。 答案: (9)几个电阻并联,其中任一个电阻的阻值比总电阻小。( ) 解析:并联电路总电阻的倒数比任何一个电阻的倒数都大。所以总电阻比任一个电阻要小。 答案:,探究一,探究二,问题探究,名师精讲,典例剖析,对串、并联电路的理解 1.如图,三个电阻组成串联电路。将串联电路中的电阻R1、R2、R3等效为一个电阻,设阻值为R,试证明:R=R1+R2+R3。2.如图,三个电阻组成并联电路。将并联电路中的电阻R1、R2、R3等效为一个电阻,设阻值为R,试证明,要

6、点提示:1.因U=U1+U2+U3,即IR=IR1+IR2+IR3,故R=R1+R2+R3。,当堂检测,探究一,探究二,问题探究,名师精讲,典例剖析,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。当一个大电阻和一个小电阻串联时,总电阻接近大电阻。 (2)并联电路的总电阻小于其中任一支路的电阻。所以当一个大电阻和一个小电阻并联时,总电阻接近小电阻。 (3)几个相同电阻R并联时其总电阻为 ,两个相同电阻并联时,总电阻是分电阻的一半。 (4)几个相同电阻R串联时其总电阻为R总=nR,两个相同电阻串联时,总电阻是分电阻的两倍。 (5)多个电阻无论串联还是并联,其中任一电

7、阻增大或减小,总电阻也随之增大或减小。,当堂检测,探究一,探究二,问题探究,名师精讲,典例剖析,2.关于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(电阻串联起分压作用)。 (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(电阻并联起分流作用)。越串越大,比大的还大;越并越小,比小的还小;串联可分压;并联可分流。,当堂检测,探究一,探究二,问题探究,名师精讲,典例剖析,【例题1】(多选)一个T形电路如图所示,电路中的电阻R1=10 ,R2=120 ,R3=40 。另有一输出电压为100 V的测试电源,内阻忽略不计,则( )A.当cd端短路时,ab之间的等效电阻是

8、40 B.当ab端短路时,cd之间的等效电阻是40 C.当ab两端接通测试电源时,cd两端的电压为80 V D.当cd两端接通测试电源时,ab两端的电压为80 V 【思考问题】 当ab两端接通测试电源时,R2中有电流吗? 答案:R2中无电流,R2两端电压为零。,当堂检测,探究一,探究二,问题探究,名师精讲,典例剖析,当堂检测,探究一,探究二,问题探究,名师精讲,典例剖析,答案:AC,当堂检测,探究一,探究二,问题探究,名师精讲,典例剖析,处理简单混联电路的方法 (1)准确地判断出电路的连接方式,画出等效电路图。 (2)准确地利用串、并联电路的基本规律、特点。 (3)灵活地选用恰当的物理公式进行

9、计算。,当堂检测,探究一,探究二,当堂检测,问题探究,名师精讲,典例剖析,有一电流表G,内阻Rg=30 ,满偏电流Ig=1 mA。 (1)要把它改装成量程为03 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00.6 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?,电表的改装与校对,探究一,探究二,当堂检测,问题探究,名师精讲,典例剖析,探究一,探究二,问题探究,名师精讲,典例剖析,当堂检测,探究一,探究二,问题探究,名师精讲,典例剖析,当堂检测,2.电表的校对 按如图所示的电路对改装成的电表进行校对,校对时注意搞清楚改装后电表刻度盘每一

10、小格表示多大的数值。,改装电压表,量程扩大n倍,串联的电阻是(n-1)Rg。改装电流表,量程扩大n倍,串联的电阻是,探究一,探究二,问题探究,名师精讲,典例剖析,当堂检测,【例题2】一个满偏电流Ig=1 mA、线圈电阻Rg=100 的小电流表。(1)把它改装成满偏电压U=10 V的电压表,请画出电路图,并算出应接入的电阻的阻值;(2)把它改装成满偏电流I=0.6 A的电流表,请画出电路图,并算出应接入的电阻的阻值。 解析:(1)小量程电流表的满偏电压Ug=IgRg=0.1 VU,因此需要串联一个适当的分压电阻,可将其改装成电压表,改装的电路如图甲所示, 由欧姆定律有U=Ig(Rg+Rx),探究

11、一,探究二,问题探究,名师精讲,典例剖析,当堂检测,(2)小量程电流表的满偏电流IgI,要将其改装成大量程的电流表,应给其并联一个适当的分流电阻,改装的电路如图乙所示, 由并联电压相等得: IgRg=(I-Ig)Rx 解得:Rx= 0.17 。 答案:见解析,探究一,探究二,问题探究,名师精讲,典例剖析,当堂检测,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 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。 改装成电流

12、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。,当堂检测,探究一,探究二,1,2,3,1. 如图所示电路中电阻R1、R2、R3的阻值相等,电池的电阻不计。那么开关S闭合后流过R2的电流是S闭合前的( ),探究一,探究二,1,2,3,当堂检测,2. (多选)一能够测电流和电压的两用电表如图所示,以下说法正确的是( ) A.若S1和S2都闭合,它是一个电压表 B.若S1和S2都闭合,它是一个电流表 C.若S1和S2都断开,它是一个电流表 D.若S1和S2都断开,它是一个电压表 解析:电流表是由电流计并联电阻后改装而成的,电压表是由电流计串联电阻后改装而成的。故B、D正确,A、C错误。 答案:BD,探究一,探究二,1,2,3,当堂检测,3.已知某一表头G,内阻Rg=30 ,满偏电流Ig=5 mA,要将它改装为量程为03 A的电流表,所做的操作是 ( ) A.串联一个570 的电阻 B.并联一个570 的电阻 C.串联一个0.05 的电阻 D.并联一个0.05 的电阻 解析:要改装电流表需并联一个分流电阻,设其阻值为R,应有答案:D,