2017-2018學年高中物理 3.4 串聯(lián)電路和并聯(lián)電路課件 魯科版選修3-1

1、第4節(jié)　串聯(lián)電路和并聯(lián)電路,,第3章　恒定電流,學習目標1.掌握串聯(lián)電路的特點及電壓表的改裝原理．2．掌握并聯(lián)電路的特點及電流表的改裝原理．3．知道簡單混聯(lián)電路的處理方法．,,第3章　恒定電流,一、串聯(lián)電路的分壓作用和電壓表1．串聯(lián)電路的兩個基本特點(1)在串聯(lián)電路中，各處的_______相等，表達式為________________________；(2)串聯(lián)電路的總電壓等于各部分電壓_________，表達式為___

2、________________________.,電流,I＝I1＝I2＝……＝In,之和,U＝U1＋U2＋……＋Un,3．由串聯(lián)電路的性質2可知，串聯(lián)電路中的每一個電阻都要分擔一部分電壓，電阻越大，它分擔的電壓就_______，串聯(lián)電阻的這種作用就稱為串聯(lián)電路的_______作用．4．實驗室中常用的電壓表就是利用串聯(lián)電路的_____作用，由小量程的_________改裝而成的．,越多,分壓,分壓,電流計,二、并聯(lián)電路的分流作用和電流

3、表1．并聯(lián)電路的兩個基本特點(1)并聯(lián)電路中各支路的____________相等，表達式為________________________；(2)并聯(lián)電路的總電流等于各支路電流_________，表達式為_______________________.,U＝U1＝U2＝……＝Un,電壓,之和,I＝I1＋I2＋……＋In,3．由并聯(lián)電路的性質2可知，并聯(lián)電路中的每一個電阻都要分擔總電流的一部分，電阻越小，它分擔的電流就______

4、_，并聯(lián)電阻的這種作用就稱為并聯(lián)電路的________作用．4．實驗室中常用的電流表就是利用并聯(lián)電路的_________作用，由___________改裝而成的．三、混聯(lián)電路串聯(lián)之中有______，并聯(lián)之中有_______的電路．不管混聯(lián)電路有多么復雜，大都可以簡化為______電路或________電路．,越大,分流,分流,電流計,并聯(lián),串聯(lián),串聯(lián),并聯(lián),1．串、并聯(lián)電路的比較,串、并聯(lián)電路的特點,各處電流相等，I＝I1＝I2

5、＝…＝In,總電流等于各支路電流之和，I＝I1＋I2＋…＋In,各支路兩端電壓相等即U＝U1＝U2＝…＝Un，I1R1＝I2R2＝…＝InRn，即電流分配與電阻成反比,總電阻等于各電阻之和，即R＝R1＋R2＋…＋Rn,總功率等于各部分消耗功率之和，即P＝P1＋P2＋…＋PnP1R1＝P2R2＝…＝PnRn＝U2即功率的分配和電阻成反比,一個T形電路如圖所示，電路中的電阻R1＝10 Ω，R2＝120 Ω，R3＝40 Ω.另有一測試電源

6、，電動勢為100 V，內阻忽略不計．則(　　) A．當cd端短路時，ab之間的等效電阻是40 ΩB．當ab端短路時，cd之間的等效電阻是40 ΩC．當ab兩端接通測試電源時，cd兩端的電壓為80 VD．當cd兩端接通測試電源時，ab兩端的電壓為80 V,AC,[思路探究]　(1)cd端短路和ab端短路時，電路結構有哪些不同？(2)ab端接電源和cd端接電源時，電路結構有何不同？,名師點評串、并聯(lián)電路的分析技巧(1

7、)總電阻是串聯(lián)或并聯(lián)的等效電阻，計算時要分清電路的串、并聯(lián)關系．(2)無論串聯(lián)電路還是并聯(lián)電路，電路的總功率是各電阻消耗的功率之和．,1．上題中，若在ab之間接一個電動勢為40 V的電源，在cd之間連接一個理想電流表，則電流表的示數是多少？,答案：0.25 A,電壓表、電流表的改裝,U,I,分壓,分流,有一塊滿偏電流Ig＝1 mA，線圈電阻Rg＝100 Ω的小量程電流表．(1)把它改裝成滿偏電壓 U＝10 V的電壓表；(2)把它

8、改裝成滿偏電流I＝0.6 A的電流表．請畫出電路圖，計算有關數據．[思路探究]　(1)電阻的串、并聯(lián)結構有哪些特點？(2)電表改裝的基本原理是什么？,[答案]　見解析,2．如圖所示，甲、乙兩個電路，都是由一個靈敏電流表G和一個變阻器R組成，下列說法正確的是(　　)A．甲表是電流表，R增大時量程增大B．甲表是電流表，R增大時量程減小C．乙表是電壓表，R增大時量程增大D．乙表是電壓表，R增大時量程減小,AC,解析：由電流表原

9、理可知甲為電流表，且R增大時，干路電流減小，量程減小，B正確．乙為電壓表且R越大，量程U＝Ig(Rg＋R)越大，C正確．,1．實驗目的描繪小燈泡的伏安特性曲線，分析I­U曲線的變化規(guī)律．2．實驗原理,描繪小燈泡的伏安特性曲線,(1)實驗原理如圖所示，小燈泡的電阻很小，電流表采用外接法；因電壓要求從零開始連續(xù)變化，故滑動變阻器采用分壓式接法．(2)以I為縱軸、U為橫軸畫出小燈泡的I­U圖線，其伏安特性曲線不是一條

10、直線．3．實驗器材小燈泡、4～6 V學生電源、滑動變阻器、電壓表、電流表、開關、導線、坐標紙．,4．實驗步驟(1)按實驗電路圖連接電路，且使滑動變阻器的觸頭P滑至A端．(2)閉合開關，使觸頭P逐漸向B移動，測出12組左右不同的電壓值U和電流值I，并將測量數據填入表格．(3)斷開開關，拆除電路，整理器材．,5．數據處理(1)列表格：將記錄的12組U、I值記錄在表格中,(2)描曲線：在如圖所示坐標紙上以電流I為縱軸、電壓U為橫軸

11、建立直角坐標系，描點繪出I­U曲線．(3)分析規(guī)律：分析曲線變化規(guī)律，分析曲線不是直線的原因．,6．誤差分析(1)測量電路存在系統(tǒng)誤差，未考慮電壓表的分流，造成測得的I值比真實值偏大；(2)測量時讀數不準，描繪I­U圖線時作圖不準確造成的偶然誤差．7．注意事項(1)描繪I­U圖線要求電壓、電流從零開始變化，因此滑動變阻器采用分壓接法．(2)小燈泡的電阻較小，電流表采用外接法．(

12、3)開關閉合前，變阻器滑片移至圖中A端，使電壓表、電流表的示數為零．,(4)調節(jié)滑片時應注意使電壓表的示數不要超過小燈泡的額定電壓．(5)實驗中各組讀數要選擇均勻，間隔大致相等，作圖時兩坐標軸的標度要適當．連線時誤差較大的點要舍去，要用平滑的曲線而不能畫成折線．,某同學在做測定小燈泡功率的實驗中得到如下一組U和I的數據：,(1)在圖上畫出I­U圖線．(2)從圖線上可以看出，當功率逐漸增大時，燈絲電阻的變化情況

13、是_________________________________________．(3)這表明導體的電阻隨溫度升高而________．,開始不變，后來逐漸變大,增大,[解析]　(1)根據U、I的數據，在坐標紙上找出對應的點，連成平滑的曲線，即I­U圖線．(2)在I­U圖線中，任一點斜率倒數即這一狀態(tài)的電阻值，即R＝U/I，從圖線看出斜率越來越小，其倒數越來越大，即燈絲電阻隨功率增加而變大，或者說隨溫

14、度升高而變大．[答案]　(1)見解析,方法總結滑動變阻器分壓限流的選取方法：由于限流接法電路簡單，耗能低，所以通常采用滑動變阻器的限流接法，但在以下三種情況中，必須選擇分壓接法：①當待測電阻遠大于滑動變阻器的最大電阻，且實驗要求的電壓變化范圍較大(或要求測量多組數據)時,必須選用分壓電路．②若采用限流接法，電路中實際電壓(或電流)的最小值仍超過負載電阻或電表的額定值時，只能采用分壓接法．③要求回路中某部分電路的電流或電壓實現從

15、零開始連續(xù)調節(jié)時(如測定導體的伏安特性，校對改裝后的電表等)，即大范圍內測量時，必須采用分壓接法．,混聯(lián)電路的分析技巧實際電路中各元件之間既有串聯(lián)又有并聯(lián)，分析該類問題時需要對電路進行簡化，弄清它們之間的串、并聯(lián)關系．簡化電路時常常采用以下兩種方法：(1)電流分支法：①先將各節(jié)點用字母標出；②判定各支路元件中的電流方向(若原電路無電壓或電流，可假設在總電路兩端加上電壓后判定)；③按電流流向，自左到右將各元件、節(jié)點、分支逐一畫出；④將

16、畫出的等效電路圖加工整理．(2)等勢點排列法：①將各節(jié)點用字母標出；②判定各節(jié)點電勢的高低；③對各節(jié)點按電勢高低自左到右排列，再將各節(jié)點間的支路畫出；④將畫出的等效電路圖加工整理．,[范例]　如圖所示的電路，R1＝R2＝4 Ω，R3＝R4＝2 Ω，UAB＝6 V，求：(1)電流表A1和A2的示數(不計電流表的內阻)．(2)R1與R4兩端的電壓之比．,[解析]　設A點電勢高，B點電勢低，可以畫出其等效電路如圖所示．從圖中看出，電流表