11.4串联电路和并联电路 课件-2023-2024学年高二上学期物理人教版（2019）必修第三册

11.4串联电路和并联电路(教学课件）——高中物理人教版（2019）必修第三册 1．知道串、并联电路的电流、电压和电阻的特点。 2．掌握串、并联电路的相关计算。 3．了解电流表(表头)的原理，知道满偏电流和满偏电压的概念。 4．理解利用电流表(表头)改装成电压表和电流表的原理。 学习目标： 在初中，我们曾研究过串、并联电路中电流的规律和电压的规律，如果把两个电阻 R1 、R2 串联或并联后看成一个电阻，它们应该是怎样的关系？ · · R1 R2 R1 R2 今天我们就用高中物理知识作进一步分析。在此基础上，讨论串、并联电路中各部分电阻的关系。 新知导入 1、电流 ①串联电路中的电流处处相等 0 1 2 3 串联电路 I0 = I1 = I2 = I3 证明： 恒定电流电路中各处电荷分布稳定，保持不变（任何位置的电荷量不会越来越多或越来越少），可以看出，通过0、1、2、3处的电荷量必然相等，所以在时间t内有 q0=q1=q2=q3 I0=I1=I2=I3 新知讲解 一：串、并联电路的特点 4 证明： 要保持电路各处电荷量分布稳定不变，相同时间内流过干路0点的电荷量必须等于流过各支路1、2、3各点的电荷量之和，由此可知 1、电流 ②并联电路的总电流等于各支路电流之和 0 1 2 3 并联电路 I0 = I1 + I2 + I3 q0=q1+q2+q3 I0=I1+I2+I3 一：串、并联电路的特点 5 串、并联电路中电流的分配关系 ①串联电路中电流处处相等 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． 推导：在并联电路中，U1＝I1R1，U2＝I2R2，U3＝I3R3…Un＝InRn，U1＝U2＝…＝Un，所以有I1R1＝I2R2＝…＝InRn＝I总R总＝U. 6 2、电压 ①串联电路两端的总电压等于各部分电路两端电压之和 0 1 2 3 串联电路 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 U01 =φ0 – φ1 ；U12 =φ1 – φ2 ； U23 =φ2 – φ3 ；U03 =φ0 – φ3 ； U01 + U12 + U23 = (φ0 – φ1) +(φ1 – φ2 ) +( φ2 – φ3 )= φ0 – φ3 U01 + U12 + U23 = U03 一：串、并联电路的特点 7 2、电压 ②并联电路的总电压与各支路电压相等。 3’ 0 1 2 3 并联电路 1’ 2’ 0’ 在不考虑导线电阻的情况下： 左边：φ0 = φ1 = φ2 = φ3 ； 右边：φ0’= φ1’= φ2’= φ3’ φ0 – φ0’= φ1 – φ1’= φ2 – φ2’= φ3 –φ3’ U总 = U1 = U2 = U3 一：串、并联电路的特点 8 串、并联电路中电压的分配关系 ①并联电路中电压处处相等 ②串联电路中通过各电阻的两端的电压跟它们的阻值成正比． 推导：在串联电路中，U1＝I1R1，U2＝I2R2，U3＝I3R3…Un＝InRn，I1＝I2＝…＝In,所以有： 9 3、电阻 ①串联电路的总电阻等于各部分电路电阻之和 I U U1 U2 R1 R2 当两个电阻串联至电路时，若将其看为一个整体，则此时的电阻为R，此时的电压为U，则有： R=R1+R2 U=U1+U2 R U I 一：串、并联电路的特点 10 3、电阻 ②并联电路总电阻的倒数等于各支路电阻的倒数之和 I I1 I2 R1 R2 U 当两个电阻并联至电路时，若将其看为一个整体，则此时的电阻为R，此时的电压为U，则有： I=I1+I2   新知讲解 一：串、并联电路的特点 11 串、并联电路中电阻的关系 串联电路： 并联电路： 思考1：如果增大其中一个电阻的阻值，R总会如何变化？ 思考2：如果在原串联电路上再串一个（或者在原并联电路上再并一个），R总会如何变化？ 串联：Rx R总 并联：Rx R总 串联：再串一个， R总 并联：再并一个， R总 简记：越串越大；越并越小 不管电路连接方式如何，只要有一个电阻增大（减少），总电阻就增大（减少）。 12 串、并联电路总电阻的比较 13 四、电压表和电流表的电路结构 1. 表头 （1）常用的电压表和电流表都是由小量程的电流表改装而成的。 （2）工作原理：通电后，线圈在磁场力的作用下带动指针偏转，电流越大，指针偏角越大。 （3）从电路的角度看，表头就是一个电阻，遵从欧姆定律。通过表头的电流是可以从刻度盘上读出来的。 新知讲解 2.表头的三个特征量 ①内阻Rg：表头的电阻 Rg 叫作电流表的内阻。 ②满偏电流Ig：指针偏转到最大刻度时的电流 Ig 叫作满偏电流。 ③