第十七讲 电阻的串联与并联-【暑假辅导班】2021年新高二物理暑假精品课程（粤教版）

第十七讲 电阻的串联和并联 【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.理解滑动变阻器的限流式和分压式接法，并能正确选择和应用. 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，并能根据串、并联电路的知识进行有关计算. 4.认识伏安法测电阻的两种电路并能正确选择和应用． 【基础知识】 一、串联电路、并联电路的特点 串联电路 并联电路 电流关系 电流处处相等，即I＝I1＝I2＝…＝In 总电流等于各支路电流之和，即I＝I1＋I2＋…＋In 电压关系 总电压等于各部分电路两端电压之和，即U＝U1＋U2＋…＋Un 总电压与各支路电压相等，即U＝U1＝U2＝…＝Un 电阻关系 总电阻等于电路中各电阻之和，即R＝R1＋R2＋…＋Rn 总电阻的倒数等于电路中各电阻倒数之和，即eq \f(1,R)＝eq \f(1,R1)＋eq \f(1,R2)＋…＋eq \f(1,Rn) 二、电阻的串联和并联 1.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们的阻值成正比，即eq \f(U1,R1)＝eq \f(U2,R2)＝…＝eq \f(Un,Rn)＝eq \f(U,R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，即I1R1＝I2R2＝…＝InRn＝I总R总＝U. 2.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，总电阻R总＝nR n个相同电阻R并联，总电阻R总＝eq \f(R,n) 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电阻串联时，总电阻接近大电阻 一个大电阻和一个小电阻并联时，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 三、滑动变阻器限流式和分压式接法 限流式 分压式 电路组成 滑动变阻器接入电路的特点 采用“一上一下”的接法 采用“一上两下”的接法 调压范围 eq \f(RxE,R＋Rx)～E 0～E 适用情况 负载电阻的阻值Rx与滑动变阻器的总电阻R相差不多，或R稍大，且电压、电流的变化不要求从零开始 (1)要求负载上电压或电流变化范围较大，且从零开始连续可调 (2)负载电阻的阻值Rx远大于滑动变阻器的总电阻R 四、电流表和电压表 1．小量程电流表G(表头)的三个参量 2．电表改装原理 (1)电压表改装：将表头串联一个较大电阻，常被称作分压电阻，如图1所示． 图1 (2)电流表改装：将表头并联一个较小电阻，常被称作分流电阻，如图2所示． 图2 五、伏安法测电阻的两种接法 1．两种接法的比较 内接法 外接法 电路 误差分析 电压表示数： UV＝UR＋UA＞UR 电流表示数：IA＝IR R测＝eq \f(UV,IA)＞eq \f(UR,IR)＝R真 电压表示数：UV＝UR 电流表示数： IA＝IR＋IV＞IR R测＝eq \f(UV,IA)＜eq \f(UR,IR)＝R真 误差来源 电流表的分压作用 电压表的分流作用 适用情况 测大电阻 测小电阻 2.电流表内、外接的选择方法 (1)直接比较法：当Rx≫RA时，采用内接法，当Rx≪RV时，采用外接法，可记忆为“大内小外”． (2)公式计算法 当eq \f(RV,Rx)<eq \f(Rx,RA)即Rx＞eq \r(RARV)时，用电流表内接法， 当eq \f(RV,Rx)>eq \f(Rx,RA)即Rx＜eq \r(RARV)时，用电流表外接法， 当Rx＝eq \r(RARV)时，两种接法效果相同． (3)试触法： 如图3，把电压表的可动接线端分别试接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，说明电压表的分流作用对电路影响大，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． 图3 【考点剖析】 考点一：电阻的串联和并联 例1．为测定电流表内阻Rg。实验中备用的器件有∶ A．待测电流表（量程0 – 100μA） B．电阻箱（阻值范围0-999Ω） C．电阻箱（阻值范围0 – 99999Ω） D．电源（电动势2V） E.电源（电动势6V） F.滑动变阻器（阻值范围0- 50Ω，额定电流1.5A）， 还有若干开关和导线。 ①如果采用如图所示的电路正确测定电流表A的内际，可变电阻R1应选用___________， 可变电阻R2应选用___________， 电源应选用___________ （用字母代号填写）。 ②如果实验时耍进行的步骤有∶ a合上开关K1∶ b合上开关K2；