内容正文:
3.4 电阻的串联和并联
第三章 恒定电流
精益求精 锲而不舍
教学目标
1.了解串联和并联电路的连接方式,掌握串并联电路的电流和电压特点
2 .掌握电阻的串并联的计算,能够运用串并联电路基本规律分析和解决学习、生活中的相关问题
3.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
目录
电阻的串联、并联
串联、并联电路的特征
电压表、电流表的改装
结论拓展
电表读数
电阻的串联与并联
一
基本电路结构
1.串联
1.串联:把几个导体元件依次首尾相连,接入电路,这样的连接方式叫做串联。
R1
R2
2.并联
2.并联:把几个元件的一端连在一起,另一端也连在一起,然后把两端接入电路,这样的连接方式叫并联。
S
S1
L1
S2
L2
A
B
S
A
L2
L1
S2
S1
B
R2
R1
串联、并联电路的特征
二
电路中的各项数据
1.串联电路的特征
1.实验:将四个满足R1=R2>R3>R4关系的电
阻连接成串联电路,先测量通过各电阻的电流
和电压,再测量电路的总电流和总电压。
2.结论:
在串联电路中,通过各电阻的电流相等;
电路两端的总电压等于各电阻两端的电压之和;
总电阻等于电路中的各电阻之和。
I = I1 =I2 = I3
U=U1+U2+U3
2.并联电路的特征
1.实验:将四个满足R1=R2>R3>R4关系的电阻
连接成并联电路,先测量通过各电阻的电流和电压,
再测量电路的总电流和总电压。
2.结论:
在并联电路中,并联电阻两端的电压相等;
电路的总电流等于各支路的电流之和;
总电阻的倒数等于电路中各电阻的倒数之和。
I = I1 + I2 + I3 +
…
U总= U1=U2=…=Un
例题
R23=R2+R3=4 Ω
R1234=R1+R234=6 Ω
规律总结
电路
内容 串联电路 并联电路
电路图
电流关系 电路各处电流______
I=I1=I2=I3 总电流等于各支路电流之___
I=I1+I2+I3
电压关系 总电压等于各部分电路电压之____
U=U1+U2+U3 总电压 各支路电压
U=U1=U2=U3
电阻关系 总电阻______各部分电路电阻之和
R=R1+R2+R3 总电阻的倒数______各支路电阻的倒数之和
相等
和
和
等于
等于
等于
电压表、电流表的改装
三
电表改装
电压表与电流表
在初中,我们粗略地把电流表的电阻看作零,电压表的电阻看作无穷大,
在高中学习中,当我们对电压、电流与电阻进行定量分析时,这一做法不再合适。
如图所示的两种电路图,用两种电路测量同一定值电阻的阻值R,比较两种电路测量的结果。(内外接法)
电压表和电流表的电路结构---电表改装
无论是电压表还是电流表,都是由小量程的电流表(表头)改装而成的。从电路的角度来看,表头也是一个用电器,也有电阻,会遵从欧姆定律。
小量程电流表(表头)
电压表
电流表
1.小量程的电流表(表头)
(2)三个主要参数:
①内阻:电流表内阻Rg
②满偏电流Ig:指针偏转到最大刻度时的电流
③满偏电压Ug:电流满偏时,其两端的电压
(1)电路图符号:
G
2、将表头改装成电压表
已知表头G 内阻Rg,满偏电流Ig,满偏电压Ug ,把它改装为量程为U的电压表。
改装后的量程:
接入电阻的阻值:
改装后的总电阻:
原理:
串联分压
改装方法:串联大电阻
3.将表头改成电流表
改装方法:表头G并联一个阻值较小的电阻,可把表头G改装成电流表。
原理:
并联分流
改装后的量程:
并入电阻的阻值:
改装后的总电阻:
4.量程扩大n倍问题
量程为表头,扩大量程为I=n,变为大量程电流表,则需要并联的小电阻为?
量程为表头,扩大量程为U=n,变为大量程电压表,则需要串联的大电阻为?
课本例题:
(1)0.70mA
(2)电压量程为0.3V
(3)900Ω
(4)0.50Ω
结论拓展
四
经验总结
关于电阻的几个常用推论
(1)串联电路的总电阻大于其中任一部分电路的电阻。
(2)并联电路的总电阻小于其中任一支路的电阻,且小于其中最小的电阻。
(3)n个相同电阻R并联时其总电阻为R总= ,两个相同电阻并联时,总电阻是分电阻的一半。
(4)n个相同电阻R串联时其总电阻为R总=nR。
(5)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。
(6)当一个大电阻和一个小电阻并联时,总电阻接近小电阻。
(7)当一个大电阻和一个小电阻串联时,总电阻接近大电阻。
课堂总结:
1.串联电路的总电阻等于各部分电路电阻之和,即R=R1+R2
2.并联电路的总电阻的倒数等于各支路电阻的倒数之和即:
3.常用的电压表和电流表都是由小量程的电流表G(表头)改装而成的。
①内阻:电流表内阻Rg
②量程:满偏电流 Ig
③量程:满偏电压Ug
= Ig Rg
(小量程电流表)
(又是小量程电压表)
4.表头串联一个大电阻改装成电压表;并联一个小电阻改装成电流表。
课堂练习:
24
1.如图所示,有三个电阻,已知R1∶R2∶R3=1∶3∶6,则电路正常工作时,电压U1∶U2为( )
A.1∶2 B.1∶3
C.1∶6 D.1∶9
A
课堂练习:
2.如下图所示为一双量程电压表的示意图,已知电流表G的量程为0~100 μA,内阻为600 Ω,则图中串联的分压电阻R1=_________Ω,R2=________Ω.
1.0×105
4.94×104
课堂练习:
3.两个电压表V1和V2是由完全相同的两个电流表改装而成的,V1量程是5V,V2量程是15V。现把V1和V2串联起来测量15V∼20V电压,则下列说法中正确的是( )
A. V1和V2的示数相同
B. V1和V2指针偏转的角度相同
C. V1和V2示数不同,指针偏转的角度也不同
D. V1和V2的示数与V1和V2的内阻成反比
B
电表读数
五
精度认知
量程选择 使用事项 电表估读
选择合适量程,使得测量时指针偏转角度要尽可能大,一般要求超过量程的1/3,但又不能超过量程 (1)使用前应先进行零点调整(机械调零)
(2)红表笔插“+”插孔,黑表笔插“-”插孔
(3)红表笔接电势高处,黑表笔接电势低处,即电流从红表笔进表,从黑表笔出表 (1)最小分度是“1,0.1,0.01,…”时, 估读到本位的下一位;
(2)最小分度是“2,0.2,0.02,…”时,估读到本位的下一位;
(3)最小分度是“5,0.5,0.05,…”时,估读到本位。
2.电压表和电流表的使用与读数
五、电表的读数
电表 所选量程 测量值
0~3 V
0~15 V
0~3 A
0~0.6 A
分别读出下表中的电压表和电流表的示数,并填在表格中
2.14v(2.12v-2.15v)
10.7v(10.6v-10.7v)
0.80A
0.16A
0.60A
1.90v
0.25A
8.7v(8.7v-2.8v)
练习
Thank you
R234=eq \f(R23·R4,R23+R4)=2 Ω
例题.如图所示,R1=4 Ω,R2=R3=2 Ω,R4=4 Ω,R5=6 Ω,求A、B间的等效电阻.
$