物理选修34 串联电路和并联电路教案配套课件ppt

这是一份物理选修34 串联电路和并联电路教案配套课件ppt，共60页。PPT课件主要包含了各部分，电路电阻之和，各支路，电阻的倒数之和，电流表，欧姆定律，刻度盘，最大刻度，电流表G通过满偏电流，电流表G等内容，欢迎下载使用。
学习目标：1.掌握串、并联电路中电流、电压和电阻的特点．2．掌握电阻串、并联的计算．3．理解小量程电流表改装成大量程电流表和电压表的原理，并会进行有关计算．重点难点：电流表改装的原理和有关计算．易错问题：滑动变阻器的分压和限流的两种连接方式．
一、串联电路把几个导体依次首尾相连，接入电路，这样的连接方式叫．1．特点：串联电路中各处的相等；总电压等于各部分电路的电压．
2．性质：(1)串联电路的总电阻等于 ．公式：R＝(2)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，然后在把这两端接入电路，这样的连接方式叫 ．1．特点：并联电路的总电流等于各支路电流 ；总电压与各支路电压．2．性质：(1)并联电路总电阻的倒数等于 ，公式：(2)各支路的电流与电阻成 ．
三、小量程的电流表G 1.从电路的角度看表头就是一个，同样遵从 ，表头与其他电阻的不同仅在于通过表头的电流是可以从上读出来的．
2．三个参数：满偏电流Ig是指：指针指出时的电流．满偏电压Ug是指： 时，加在它两端的电压．电流表内阻Rg是指：的电阻．三个参数的关系：Ug＝.
3．改装：(1)测量较大的电压时，将表头电流表G 一个电阻，就改装成了电压表．(2)测量较大的电流时，将表头电流表G 一个电阻，就改装成了量程较大的电流表．
改装电表时,表头上串联或并联的电阻起什么作用？电表改装后,表头G的三个参数是否发生了改变？
【思考·提示】　串联电阻起分压作用；并联电阻起分流作用，电表改装后，表头的参数不改变．
一、正确理解串、并联电路的特点及规律
1.当三个电阻R1、R2、R3并联时通过三个电阻的电流之比I1∶I2∶I3≠R3∶R2∶R1，而是I1∶I2∶I3＝2．关于电阻的并联，应注意以下几个结论：(1)几个相同的电阻并联，总电阻为一个电阻的几分之一；
(2)若几个不同的电阻并联，总电阻小于其中最小的一个电阻；(3)当一个很大的电阻与一个很小的电阻并联时，总电阻接近于小电阻；(4)若并联的支路增多时，总电阻将减少；(5)若某一支路的电阻增大，则总电阻也随之增大；
(6)若有一个大阻值电阻与一个小阻值电阻，串联时的总电阻约为大阻值电阻的电阻值；并联时的总阻值约为小阻值电阻的电阻值．
二、电表的改装和校对1．改装
2．校对按图2－4－1所示的电路对改装成的电表进行核对．核对时注意搞清楚改装后电表刻度盘每一小格表示多大的数值．
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，切记通过表头的满偏电流Ig是不变的．
三、伏安法测电阻1．伏安法测电阻原理欧姆定律给了我们测量电阻的一种方法，由R＝… 可知，用电压表测出电阻两端的电压，用电流表测出通过电阻的电流，就可求出待测电阻．
2．电流表接法对测量结果的影响(1)电流表外接法：如图2－4－2所示，由于电压表的分流导致电流的测量值偏大，由R＝ 可知，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．
3．选择内、外接的常用方法(1)直接比较法：适用于Rx、RA、RV的大小大致可以估计，当Rx≫RA时，采用内接法，当Rx≪RV时，采用外接法，即大电阻用内接法，小电阻用外接法，可记忆为“大内小外”．
(2)公式计算法：当时，用内接法；当时，用外接法；当时，两种接法效果相同．
(3)试触法：适用于Rx、RV、RA的阻值关系都不能确定的情况，如图2－4－4所示，把电压表的接线端分别接b、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，应选用内接法，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．
四、滑动变阻器两种接法的比较1．两种接法比较
2．限流电路、分压电路的选择原则(1)若采用限流式不能控制电流满足实验要求，即若滑动变阻器阻值调到最大时，待测电阻上的电流(或电压)仍超过电流表(或电压表)的量程，或超过待测电阻的额定电流，则必须选用分压式．
(2)若待测电阻的阻值比滑动变阻器总电阻大得多，以致在限流电路中，滑动变阻器的滑动触头从一端滑到另一端时，待测电阻上的电流或电压变化范围不够大，此时，应改用分压电路．(3)若实验中要求电压从零开始连续可调，则必须采用分压式电路．(4)限流接法好处是电路简单、耗能低．
　如图2－4－5所示的两个串联电阻R1＝12 kΩ，R2＝36 kΩ，A、B两端的电压保持15 V不变，那么：
(1)R1、R2两端的电压分别是多少？(2)如果电压表V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？
【思维总结】　对于混联电路的计算，首先要弄清电路的连接情况，即各电阻之间的串、并联关系，然后根据欧姆定律和串、并联电路的特点逐级计算．
1.如图2－4－6所示电路中有三个电阻，已知R1∶R2∶R3＝1∶3∶6，则电路工作时，电压U1∶U2为(　　)A．1∶6　　B．1∶9C．1∶3 D．1∶2答案：D
如图2－4－7所示是一个电流表、电压表两用的电路，电流表G的量程是100 μA，内阻是1000 Ω.电阻R1＝0.1 Ω，R2＝99 kΩ，当双刀双掷开关合到a、b上时，电流表改装成什么表？其量程是多少？当双刀双掷开关合到c、d上时，电流表改装成什么表？其量程是多少？
【解析】　当开关合到a、b上时，电路转换成图2－4－8甲所示的电路，此时小电阻R1与电流表G并联，R1起分流作用，可作为大量程电流表使用．
【答案】　见解析【思维总结】　理解电表改装的原理，并根据串、并联电路的特点进行计算是解这类题的关键．
2．一量程为100 μA的电流表，内阻为100 Ω，表盘刻度均匀，现串联一个9900 Ω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2－4－9所示．此时电压表的读数大小为________V.
用电流表和电压表测量电阻Rx的阻值．如图2－4－10所示，分别将图甲和图乙两种测量电路连接到电路中，按照甲图时，电流表示数4.60 mA，电压表示数2.50 V；按照乙图时，电流表示数为5.00 mA，电压表示数为2.30 V，比较这两次结果，正确的是(　　)
A．电阻的真实值更接近543 Ω，且大于543 ΩB．电阻的真实值更接近543 Ω，且小于543 ΩC．电阻的真实值更接近460 Ω，且大于460 ΩD．电阻的真实值更接近460 Ω，且小于460 Ω
【答案】　B【思维总结】　(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例大小，也就是比较的大小关系．
3．用伏安法测电阻，可接成如图2－4－11所示的两个电路．当用甲图的电路测量时，电压表和电流表的示数分别为5 V、0.6 A；用乙图的电路测量时，电压表和电流表的示数分别为4.6 V、0.8 A．电源两端的电压不变，则被测电阻的准确值为多少？
如图2－4－12所示，电压U保持不变，当滑片由a端移到b端的过程中，R1两端电压变化的范围从U到5U/6，则滑动变阻器总阻值R2与R1阻值之比为多少？
【思路点拨】　滑动变阻器与其他元件串联后接入电路，两者两端的电压与电阻成正比．【解析】　滑动变阻器滑片在a端时U1＝U滑片在b端时解得R2∶R1＝1∶5.
【答案】　1∶5【思维总结】　该题属于滑动变阻器“限流式”接法，通过移动滑动变阻器的滑动片的位置，就能改变R1两端的电压，这种连接方式的优点是节能，缺点是不能够使R1两端的电压调节为零．
4．滑动变阻器的分压接法，如图2－4－13所示，试分析当滑片P从A向B滑动时R上的电流和电压调节范围．
解析：由电路分析可知，连接方式为：AP之间的电阻与R并联，然后与PB间电阻串联，因此当滑动片由A向B移动时，加在R上的电压逐渐增大，R中的电流也随之增大．负载电阻R的电压范围为0～U，显然，电阻R上电流的调节范围为0～U/R.
答案：R上电流的范围[0，]，R两端的电压范围[0，U]
1．下列说法不正确的是(　　)A．一个电阻R和一根电阻为零的理想导线并联，总电阻为零B．并联电路的总电阻一定小于并联支路中最小的电阻
C．在并联电路中，任意支路电阻增大或减小时，总电阻将随之增大或减小D．电阻R和阻值无穷大的电阻并联，总电阻为无穷大
解析：选D.理想导线把电阻R短路，总电阻为零，A正确．在并联电路中，由并联电路的特点知总电阻小于并联支路中的最小电阻，若一无穷大的电阻和电阻R并联，阻值为R，B正确、D错误．当并联支路的某一电阻增大或减小时，总电阻也随着增大或减小，C正确．
2．如图2－4－14所示，甲、乙两个电路，都是由一个灵敏电流表G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增大时量程增大D．乙表是电压表，R增大时量程减小
解析：选BC.表头G本身所允许通过的最大电流(Ig)或允许加的最大电压(Ug)是有限的．为了要测量较大的电流，则应该并联一个电阻来分流；且并联的电阻越小，分流效果越明显，从整体上看表现为测电流的量程增大，因此A错而B对．同理，为了要测量较大的电压，需要串联一个电阻来分压，且分压电阻越大，电压表的量程越大，C对而D错．
3．伏安法测电阻的接法有如图2－4－15中甲、乙两种，下列说法正确的是(　　)图2－4－15
A．两种接法完全等效B．按甲图接法，测得值偏小C．若待测电阻的阻值很大，按甲图接法误差较小D．若待测电阻的阻值很小，按甲图接法误差较小
解析：选C.甲图为电流表的内接法，其测量值偏大，当Rx≫RA时，测量误差较小，该电路适合测大阻值电阻；乙图为电流表的外接法，其测量值偏小，当Rx≪RV时，测量误差较小，该电路适合测小阻值电阻，本题答案应为C.
4．图2－4－16中电阻R1、R2、R3的阻值相等，电池的内阻不计．开关S接通后流过R2的电流是S接通前的(　　)
5．如图2－4－17所示电路中，各电阻阻值已标出，当输入电压UAB＝110 V时，求输出电压UCD.图2－4－17