高中人教版 (2019)4 串联电路和并联电路课堂教学ppt课件

这是一份高中人教版 (2019)4 串联电路和并联电路课堂教学ppt课件，共26页。PPT课件主要包含了简化电路的方法，电表的改装，半偏法测电表内阻，等效替代法，电桥法等内容，欢迎下载使用。
1.常用的电压表和电流表都是由小量程的电流表(表头)改装而成的。表头的电阻Rg叫作电流 表内阻;指针偏转到最大刻度时的电流Ig叫作满偏电流;表头通过满偏电流时,加在它两端的 电压Ug叫作满偏电压。2.电压表的改装:由于表头的满偏电压Ug和满偏电流Ig一般都比较小,测量较大的电压时,要串 联一个电阻R ,把表头改装成电压表。串联电阻R的作用是分担一部分电压,起这种作用的电 阻常常被叫作分压电阻。
3.电流表的改装:由于表头的满偏电压Ug和满偏电流Ig一般都比较小,测量较大的电流时,要并 联一个电阻R ,把小量程的表头改装成大量程的电流表。并联电阻R的作用是分去一部分电 流,起这种作用的电阻常常被叫作分流电阻。
知识辨析1.在并联电路中的某一支路上串联一个电阻时,电路中的总电阻怎样变化?2.将分压电阻串联在表头上改装成电压表后,表头的满偏电压是否改变了?3.同一表头改装成电压表,串联的分压电阻越大,改装后的电压表的量程越大吗?同一表头改 装成的电流表,并联的电阻越大,改装后的电流表的量程越大吗?
一语破的1.总电阻增大。在并联电路中的任何位置串联一个电阻时,电路的总电阻一定变大。2.未改变。表头的满偏电压由表头本身的结构决定,与是否改装、如何改装无关。3.由于表头的内阻一定,串联的分压电阻越大,其所分电压越大,改装后的电压表量程越大;并 联的分流电阻越大,其所分电流越小,改装后的电流表的量程越小。
1.混联电路的分析　　解决混联电路问题,关键是简化电路,可以将电路分解为串联部分和并联部分,再分别按 串联电路和并联电路的特点分析。基本方法是:先画出混联电路的等效电路,利用串、并联 电路的基本规律,灵活地选用恰当的物理公式进行计算。2.简化电路的原则(1)无电流的支路除去;(2)电势相等的各点合并;(3)理想导线可任意长短;(4)理想电流表电阻为零,理想电压表电阻为无穷大;(5)电压稳定时电容器可认为断路。
2.改装电表的读数及指针偏转问题　　由于电表改装后,表头的参数不变,指针实际指示的是通过表头的电流大小,故指针的偏 角只与流经表头的电流有关,判断指针的偏角,即分析通过表头的电流大小。　　改装电表的读数是指改装后的电压表的示数和改装后的电流表的示数。而电表改装的 原理实际上是串、并联电路中电流、电压的计算问题,将小量程电流表的示数根据欧姆定律 换算成电压值或较大的电流值,即改装后电压表、电流表的示数。
3.电压表和电流表的校准(1)根据串联电路电流相等、并联电路电压相等的规律,对改装好的电流表进行校准应串联 一个标准电流表,对改装好的电压表进行校准应并联一个标准电压表。(2)对改装的电流表和电压表进行校准时,应通过调节滑动变阻器实现,让改装表的电流或电 压与标准电表的电流或电压从零开始逐一进行校准,因此,应选择分压式电路进行校准。 
典例　将两个相同的小量程电流表【1】,分别改装成两个量程不同的大量程电流表A1、 ,若把A1、A2分别采用并联或串联的方式接入电路,如图,则闭合开关后,有关电表的示数和电 表指针偏转角度的说法正确的是 (　    )      
A.图a中的A1、A2的示数相同B.图a中的A1、A2的指针偏角相同C.图b中的A1、A2的示数和偏角都不同D.图b中的A1、A2的指针偏角相同
信息提取    【1】当流过这两个小量程电流表的电流相同时,指针的偏转情况是相同的。【2】当指针的偏转情况相同时,指针指示的示数并不相同。图形剖析　电流表A1、A2接在电路中时其结构如图: 　     
解析    电表的示数是由通过电表A1、A2的电流决定的,而电表指针的偏角是由通过内部小量 程电流表的电流决定的。两个电表并联时,两个相同的小量程电流表并联,所以两个小量程 电流表中通过的电流相同,A1、A2的指针偏角相同(由【1】得到),B正确。A1、A2的指针偏角 相同,而量程不同,故A1、A2的示数不相同(由【2】得到),A错误。A1、A2两表串联时,通过两 电表的电流相同,示数相同,由于两电表量程不同,故A1、A2的指针偏角不同(由【2】得 到),C、D错误。
　　通过第3节的学习,我们知道可以应用伏安法测量电阻,但有些题目中缺少电流表或缺少 电压表,或者给出的电表量程不符合实验要求,这就需要我们根据学过的实验原理和实验方 法进行迁移应用,完成电学实验设计,包括设计新的实验原理、选择实验器材、安排实验步 骤、设计数据的处理方法以及分析实验误差,并进行优劣比较和归纳总结,形成发散性思维, 可有效提高解决实验问题的能力。下面提供几种特殊的测量电阻的方法:1.伏安法的变形——安安法与伏伏法测电阻
典例　石墨烯又被称为“黑金”,是一种超薄、坚硬、导电导热性能极强的新型纳米材料。 我们平常所用的铅笔芯中就含有石墨烯。某兴趣小组用伏安法测定一段石墨烯Rx的阻值,除 了Rx(阻值约为5 Ω)【1】、开关S、导线、电源(电压为3 V)外,还有下列器材供选用:A.电流表A1(量程0~0.6 A,内阻约为1.0 Ω)B.电流表A2(量程0~3 A,内阻约为0.1 Ω)C.电压表V1(量程0~3 V,内阻约3 kΩ)D.电压表V2(量程0~15 V,内阻约15 kΩ)E.滑动变阻器R1(阻值0~10 Ω,允许通过的最大电流为2 A)F.滑动变阻器R2(阻值0~2 kΩ,允许通过的最大电流为0.5 A)(1)某次用螺旋测微器测量石墨烯横截面的直径【2】,结果如图甲所示,直径为　　     mm。
(2)为使测量尽量安全、准确,且石墨烯两端的电压从0开始变化【3】,则电压表选用　　　    , 电流表选用　　　    ,滑动变阻器选用　　　    。(均填器材前的字母代号)(3)在图乙中画出测量Rx阻值的实验电路图。
(4)某同学根据实验电路图,设计了探究石墨烯Rx的伏安特性曲线的实验,得到如下数据(I和U 分别表示通过石墨烯的电流和其两端的电压),根据表格中数据在坐标纸丙上画出石墨烯的I- U图线【4】。由图可知,Rx阻值【5】为　　     Ω。(结果保留2位有效数字)
4.2(4.0~4.5均正确)
信息提取    【1】Rx的阻值远小于电压表的内阻,电流表应采用外接法。【2】螺旋测微器读数时,要注意半毫米刻度线是否露出,可动刻度读数时要估读一位。【3】滑动变阻器应采用分压式接法。【4】作图时要让大多数据点在曲线上,不在曲线上的点要均匀分布在曲线的两侧,离曲线较 远的点要舍去。【5】Rx的阻值等于I-U 图线斜率的倒数。
思路点拨　解答本题要四步走: