人教版 (2019)必修 第三册4 串联电路和并联电路获奖ppt课件
展开串并联电路电阻的特点、电压表、电流表。
根据串、并联电路的特点分析、计算有关问题。
能根据实际情况设计可行方案对电表改装。
了解串、并联电路在生活、生产中的应用。
思考:在测量电阻的实验中,待测电阻的阻值由Rx= 计算得出,其中U与I分别是电压表和电流表的读数,若测量电路选用以下两种连接方式,测得的电阻值相同吗?
恒定电流电路中各处电荷的分布是稳定的,电路中各处的电荷分布应保持不变,因此串联电路中,相同时间内通过0、1、2、3各点的电荷量一定相等。
I0 = I1 = I2 = I3
电路中各处的电荷分布应保持不变,因此并联电路中,在相等时间内通过干路0点的电荷量一定等于进入各支路1、2、3各点的电荷量之和。
I0 = I1 + I2 + I3
串联电路两端的总电压等于各部分电路两端电压之和。
串联电路中,以φ0、φ1、φ2、φ3表示电路中0、1、2、3各点的电势,以U01、U12、U23、U03表示各点之间的电势差,则这些物理量之间有怎样的关系呢?
U01 =φ0 – φ1 ;U12 =φ1 – φ2 ;U23 =φ2 – φ3 ;U03 =φ0 – φ3 ;
U01 + U12 + U23 = (φ0 – φ1) +(φ1 – φ2 ) +( φ2 – φ3 )
U01 + U12 + U23 = U03
若不考虑导线的电阻,你能根据各点的电势关系判断出并联电路的电压关系吗?
并联电路的总电压与各支路电压相等。
φ0 = φ1 = φ2 = φ3
φ0’= φ1’= φ2’= φ3’
φ0 – φ0’= φ1 – φ1’= φ2 – φ2’= φ3 –φ3’
U总 = U1 = U2 = U3
思考:多个电阻串联呢?
思考:多个电阻并联呢?
思考2:n个相同电阻R串联或并联,其总电阻R总=?
思考1:串联电路中电压分配与电阻的关系?并联电路中电流分配与电阻的关系?
①串联电路中 U ∝ R;
② n个相同电阻R,若串联,R串总= n R;
思考2:串联电路中,某一电阻增大,总电阻如何变?并联电路中,某一电阻增大,总电阻如何变?
思考3:不同电阻串联,总电阻与其中任一电阻有何大小关系?不同电阻并联,总电阻与其中任一电阻有何大小关系?
③串联电路中 R串总> Rx;
④串、并联电路中,任一电阻增大,总电阻均增大。
思考5:两个电阻串联,如果再串联上一个电阻,总电阻如何变?两个电阻并联,如果再并联上一个电阻,总电阻如何变?
⑤两个电阻串联,如果再串联上一个电阻,总电阻增大;
两个电阻并联,如果再并联上一个电阻,总电阻减小。
U = U1=U2=U3
串联分压,与电阻成正比,并联分流,与电阻成反比
图中的仪器是能显示微弱的电流的仪器——灵敏电流计(表头)。可以测量10-7~10-12A的微小电流。
表头有什么特点?它同我们常用的安培表、伏特表有没有关系呢?
1. 核心部件:永久磁铁和可转动的线圈
2. 工作原理:通电后,线圈在磁场力的作用下带动指针偏转,指针的偏角θ与通过电流表的电流I成正比
3.作用:测量微小电流和电压。
4.电路图符号:
表头内阻Rg :电流计内阻 Rg
满偏电流Ig: 指针偏转到最大值时的电流 Ig
满偏电压Ug :电流表通过满偏电流时加在它两端的电压 Ug
一般灵敏电流表(表头)能够测量的电流是微安级或毫安级,表头内阻在几十到几百欧姆之间,满偏电压也为微伏或毫伏级。用表头直接测量较大电压或电流,会把表头烧坏,因此必须进行改装。
利用串联分压原理,给表头串联一个电阻(叫分压电阻),可以改装为大量程电压表;
利用并联分流原理,给表头并联一个电阻(叫分流电阻),可以改装为大量程电流表。
【问题1】有一个表头的内阻Rg=30Ω,满偏电流Ig=1mA。怎样才能把它改装成量程为0~3V的电压表呢?
思考1:当被测电压是3V时,表头两端最多加多大电压?
Ug=IgRg=0.03V
思考2:串联的电阻上需要分担多少电压?需要多大的电阻分压?
思考3:改装后的电压表内阻RV是多大?
UR= U–Ug= 2.97V
Rv= Rg+R = 3.0×103Ω
思考4:改装后的表盘需要做怎样的改变?
(1)在电流计原刻度的基础上乘以(Rg+R)即可;(2)满刻度处标改装后的量程,然后根据小格数按比例等分即可.(量程和精确度)
思考5:若要将电流表G改装成一个量程为Ug的n倍的电压表V,需要串联多大阻值的电阻?
【问题2】有一个电流表G,内阻Rg=30Ω,满偏电流Ig=1mA。要把它改装为量程为0~0.6A的电流表,要并联多大的电阻?
思考1:当被测电流是0.6A时,流过表头的电流最大为多大?
思考2:并联的电阻上需要分担多少电流?
IR=I - Ig=(0.6-0.001)A=0.599A
思考3:需要多大的分流电阻?
思考4:改装后的安培表内阻RA是多大?
(1)在原电流表原刻度的基础上乘以(1+ )即可(2)满刻度处标改装后的量程,然后根据小格数按比例等分即可。 (量程和精确度)
问题6:若将电流表G改装成一个量程为Ig的n倍的电流表A,需要并联多大阻值的电阻?
问题5:改装后的表盘需要做怎样的改变?
校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.
改变变阻器R的滑片位置,使V 的示数分别为0.5V、 1.0V、 1.5V、 2.0V……核对改装电压表的示数是否正确,若改装的电压表满刻度3V时,标准电压表V的读数为3.1V,则百分误差
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十分之一.因此最后读数如果以V (A)为单位,小数点后面有两位,尾数可能为0、1、2、3…
(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的二分之一.因此最后读数如果以A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的五分之一.因此最后读数如果以V为单位,小数点后面只有一位,尾数可能为0、1、2、3…
0 ~ 0.6 A: A 0 ~ 3 A: A
读数原则:按照“1、2、5分度”进行估读
0 ~ 3 V: V 0 ~ 15 V: V
1.下列说法正确的是( )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.并联电路的总电阻可以大于并联支路中最小的电阻;C.在并联电路中,任一条支路的电阻增大时(其他支路不变),总电阻一定增大;D.并联电路中,再多并联一个电阻,则总电阻增大。
2.把表头改装成大量程电流表时,下列说法正确的是( )A.改装原理为串联一个电阻起到分压作用;B.改装成电流表后,表头本身允许通过的最大电流并不改变;C.改装后,表头自身的电阻减小了;D.改装后使用时,表头本身的参量都不改变,整个并联电路允许通过的电流增大了。
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