内容正文:
第十一章 电路及其应用
1
4.串联电路和并联电路
2
1.掌握串、并联电路中的电流、电压和电阻特点。2.掌握串、并联电路的相关计算。3.了解小量程电流表(表头),知道什么是满偏电流和满偏电压。4.理解表头改装成常用电压表和电流表的原理,会求分压电阻和分流电阻的阻值。
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4
相等
之和
之和
相等
之和
R1+R2+…+Rn
倒数之和
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电阻
二 电压表和电流表的电路结构
1.小量程电流表(表头)的三个参数
最大刻度
满偏电流
IgRg
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2.电压表的改装
3.电流表的改装
分压
分流
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判一判
(1)串联电路的总电阻大于电路中任意电阻。( )
(2)并联电路的总电阻小于电路中任意电阻。( )
(3)串联电路中有一电阻变大,总电阻变大。( )
(4)并联电路中某电阻变大时,总电阻减小。( )
(5)表头串联电阻越大,电压表的量程越大。( )
(6)表头并联电阻越大,电流表的量程越大。( )
√
√
×
√
×
√
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9
探究1 串、并联电路中的电流、电压和电阻
仔细观察下列图片,认真参与“师生互动”。
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活动1:恒定电流电路中各处电荷分布稳定,试利用电荷守恒定律,分析如图甲串联电路和图乙并联电路中的电流关系。
提示
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提示:(1)在图甲的串联电路中,如果以φ0、φ1、φ2、φ3分别表示电路中0、1、2、3各点的电势,以U01、U12、U23、U03分别表示0与1、1与2、2与3、0与3之间的电势差(电压),由电势差跟电势的关系可知U01=φ0-φ1,U12=φ1-φ2,U23=φ2-φ3,因此U01+U12+U23=φ0-φ3=U03,即串联电路两端的总电压等于各部分电路两端电压之和。
(2)在图乙的并联电路中,不考虑导线的电阻,0、1、2、3各点之间没有电势差,它们具有相同的电势。同样,几个电阻右边的电势也相同。因此,并联电路的总电压与各支路电压相等。
活动2:电路导体中的恒定电场与静电场类似,试利用电势差(电压)与电势的关系,分析如图甲串联电路和图乙并联电路中的电压关系。
提示
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提示
活动3:电阻串联或并联起来接到电路里,作为一个整体,它相当于一个电阻R,试利用上述活动的结论导出串联电路和并联电路的总电阻。
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1.串、并联电路中,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。
(2)并联电路中,通过各支路电阻的电流跟它的阻值成反比。
2.串、并联电路总电阻的比较
(1)电阻越串越大,越并越小。
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例1 在如图所示的电路中,三个电阻的阻值均为R=6 Ω,电压U恒为18 V,不考虑电表内阻的影响,则电流表和电压表的示数分别为多少?若将电压表与电流表的位置互换,则电流表和电压表的示数又分别为多少?
答案
[答案] 1 A 12 V 3 A 9 V
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(1)图示电路中各电阻的串、并联关系是怎样的?电流表和电压表分别测量哪个电阻的电流和电压?
(2)电压表与电流表的位置互换后,电路中各电阻的串、并联关系是怎样的?电流表和电压表分别测量哪个电阻的电流和电压?
提示:下方两电阻并联,然后与上方电阻串联;电流表测左侧电阻支路中的电流,电压表测上方电阻两端的电压。
提示:右侧两电阻串联,然后与左侧电阻并联;电流表测左侧电阻支路中的电流,电压表测上方电阻两端的电压。
提示
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规范解答
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规范解答
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规律点拨
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计算。
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解析
答案
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答案
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探究2 电压表和电流表的电路结构
仔细观察下列图片,认真参与“师生互动”。
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活动1:如图甲的小量程电流表(表头)与乙图