高二物理 第2章第三节电阻的串联、并联及其应用 教科.ppt

第三节电阻的串联、并联及其应用第三节电阻的串联、并联及其应用课标定位课标定位学习目标：学习目标：1.掌握串、并联电路的电流关系和电掌握串、并联电路的电流关系和电压关系压关系2理解并能推导串、并联电路的电阻关系理解并能推导串、并联电路的电阻关系3理解电表的改装原理理解电表的改装原理4理解限流电路和分压电路的原理理解限流电路和分压电路的原理5掌握伏安法测电阻的两种电路掌握伏安法测电阻的两种电路重点难点：串联、并联电路的规律及其应用；限重点难点：串联、并联电路的规律及其应用；限流电路和分压电路的区别流电路和分压电路的区别 核心要点突破核心要点突破课堂互动讲练课堂互动讲练知能优化训练知能优化训练第第三三节节电电阻阻的的串串联、联、并并联联及及其其应应用用课前自主学案课前自主学案课前自主学案课前自主学案一、电阻的串联与并联一、电阻的串联与并联电电路路特点特点串串联电联电路路并并联电联电路路电电流流各各处电处电流相等流相等I1_I_I1R1I2R2InRn即即电电流分配和流分配和电电阻成阻成反比反比I2InI1I2In 正比正比二、电压表和电流表的改装二、电压表和电流表的改装1电电流流表表G(表表头头)：常常用用的的电电压压表表和和电电流流表表都都是是由由小小量量程程的的_改改装装而而成成的的.小小量量程程电电流流表表主主要要有有三三个个参参数数：电电流流表表的的电电阻阻称称为为_，用用字字母母Rg表表示示；指指针针偏偏转转到到最最大大刻刻度度时时的的电电流流Ig叫叫做做_；电电流流表表通通过过满满偏偏电电流流时时加加在在它它两两端端的的电电压压Ug叫叫做做_，上上述述三三个个物物理理量量的关系为：的关系为：_.电电流表流表G(表表头头)内阻内阻满满偏偏电电流流满满偏偏电压电压UgIgRg2电电压压表表和和电电流流表表的的改改装装：当当把把电电流流表表G改改装装成成量量程程为为U的的电电压压表表时时，应应当当_一一个个电电阻阻，该该电电阻阻起起_作作用用，因因此此叫叫_电电阻阻，与与三三个个参参数数间间的的关关系系为为：_；当当把把电电流流表表G改改装装成成量量程程为为I的的电电流流表表(也也叫叫安安培培表表)时时，应应当当_一一个个电电阻阻，该该电电阻阻起起_作作用用,因因此此叫叫做做_电电阻阻，与三个参数间的关系为：与三个参数间的关系为：_.串串联联分分压压分分压压UIg(RgR)并并联联分流分流分流分流IgRg(IIg)R三、限流电路和分压电路三、限流电路和分压电路1限限流流电电路路是是通通过过调调节节变变阻阻器器的的滑滑动动片片位位置置，达达到控制待测元件的到控制待测元件的_，从而改变其，从而改变其_，待测器件两端电压变化范围是待测器件两端电压变化范围是_.2分分压压电电路路通通过过调调节节变变阻阻器器滑滑动动片片位位置置，从从而而控控制制待待测测元元件件的的_，改改变变器器件件的的_，器器件件两端电压的变化范围是两端电压的变化范围是_.电电流流电压电压电压电压电电流流 0U四、伏安法测电阻的两种电路四、伏安法测电阻的两种电路图图2311待待测测电电阻阻较较小小时时，通通常常采采用用_方方法法2待待测测电电阻阻较较大大时时，通通常常采采用用_方方法法电电流表外接流表外接电电流表内接流表内接核心要点突破核心要点突破一、串、并一、串、并联电联电路的特点路的特点1电电流流：串串联联电电路路各各处处的的电电流流相相等等；并并联联电电路路的的总电总电流等于各支路流等于各支路电电流之和流之和2电电压压：串串联联电电路路的的总总电电压压等等于于各各部部分分电电路路电电压压之和；并之和；并联电联电路的路的总电压总电压与各支路与各支路电压电压相等相等(2)并联电路中通过各支路电阻的电流跟它们的阻并联电路中通过各支路电阻的电流跟它们的阻值成反比值成反比推导：在并联电路中推导：在并联电路中U1I1R1，U2I2R2，U3I3R3UnInRn，而，而U1U2Un，所以，所以有有I1R1I2R2InRnI总总R总总U.4关于电阻的几个常用推论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串联电路的总电阻大于其中任一部分电路的电阻阻(2)并联电路的总电阻小于其中任一支路的电阻并联电路的总电阻小于其中任一支路的电阻5关于电压和电流的分配关系关于电压和电流的分配关系串联电路中各电阻两端的电压跟它的阻值成正比串联电路中各电阻两端的电压跟它的阻值成正比推导：在串联电路中，由于推导：在串联电路中，由于U1I1R1，U2I2R2，U3I3R3UnInRn.而而I1I2I3In，所所以以U1 U2 U3 UnR1 R2 R3 Rn.即时应用即时应用(即时突破，小试牛刀即时突破，小试牛刀)1.三三个个阻阻值值都都为为12 的的电电阻阻，它它们们任任意意连连接接、组组合，总电阻可能为合，总电阻可能为()A4 B24 C18 D36 二、电压表和电流表二、电压表和电流表1表头：小量程的电流表，符号为表头：小量程的电流表，符号为G.2表头的三个参数：满偏电流表头的三个参数：满偏电流Ig、满偏电压、满偏电压Ug、内阻内阻Rg，根据欧姆定律，三个参数之间的关系是，根据欧姆定律，三个参数之间的关系是UgIgRg.3电表的改装电表的改装小量程的小量程的电电流表流表G改装成改装成电压电压表表V小量程的小量程的电电流表流表G改改装成大量程的装成大量程的电电流流表表A内部内部电电路路R的作用的作用分分压压分流分流4.电流表、电压表在测量时对电路的影响电流表、电压表在测量时对电路的影响(1)测电压时，电压表由于并联在电路中，使整个测电压时，电压表由于并联在电路中，使整个电路的电阻减小，电压表量程越大，内阻越大，电路的电阻减小，电压表量程越大，内阻越大，测量时对电路的影响越小；测量时对电路的影响越小；(2)测电流时，电流表由于串联在电路中，使整个测电流时，电流表由于串联在电路中，使整个电路的电阻增大，电流表量程越大，内阻越小，电路的电阻增大，电流表量程越大，内阻越小，测量时对电路的影响越小测量时对电路的影响越小特别提醒：特别提醒：(1)无论表头无论表头G改装成电压表还是电流改装成电压表还是电流表，它的三个特征量表，它的三个特征量Ug、Ig、Rg是不变的，即通是不变的，即通过表头的最大电流过表头的最大电流Ig并不改变并不改变(2)电表改装的问题实际上是串并联电路中电流、电表改装的问题实际上是串并联电路中电流、电压的计算问题，只要把表头电压的计算问题，只要把表头G看成一个电阻看成一个电阻Rg即可，切记通过表头的满偏电流即可，切记通过表头的满偏电流Ig是不变的是不变的(3)电压表的测量值是新改装后的电压表内阻电压表的测量值是新改装后的电压表内阻Rg与与R串两端的电压之和；电流表的测量值是通过新改串两端的电压之和；电流表的测量值是通过新改装后的电流表装后的电流表Rg与与R并的电流之和并的电流之和即时应用即时应用(即时突破，小试牛刀即时突破，小试牛刀)2.如如图图232所所示示的的甲甲、乙乙两两个个电电路路，都都是是由由一一个个灵灵敏敏电电流流计计G和和一一个个变变阻阻器器R组组成成，它它们们之之中中一一个个是是测测电电压压的的电电压压表表，另另一一个个是是测测电电流流的的电电流流表表，那那么么以下结论中正确的是以下结论中正确的是()图图232A甲表是电流表，甲表是电流表，R增大时量程增大增大时量程增大B甲表是电流表，甲表是电流表，R增大时量程减小增大时量程减小C乙表是电压表，乙表是电压表，R增大时量程减小增大时量程减小D上述说法都不对上述说法都不对解解析析：选选B.电电压压表表电电阻阻分分压压，串串联联；电电流流表表电电阻阻分分流流，并并联联所所以以甲甲表表为为电电流流表表，乙乙表表为为电电压压表表并并联联电电路路电电阻阻大大时时分分流流少少，所所以以R增增大大时时量量程程减减小小；串联电路电阻大时分压多串联电路电阻大时分压多,所以所以R增大时量程增大增大时量程增大三、滑动变阻器的两种接法三、滑动变阻器的两种接法两种接法比两种接法比较较内容内容限流接法限流接法分分压压接法接法电电路路图图(图图中中R为负载电为负载电阻，阻，R0为为滑滑动变动变阻器阻器)特别提醒：特别提醒：(1)两种接法都可以调节负载中的电流，两种接法都可以调节负载中的电流，也都可以调节负载两端的电压，只是调节的范围不也都可以调节负载两端的电压，只是调节的范围不同同(2)在实物连接上，限流式接法一般变阻器上、下各在实物连接上，限流式接法一般变阻器上、下各有一个接线柱接入电路，分压式接法中变阻器上电有一个接线柱接入电路，分压式接法中变阻器上电阻丝两端同时接入电路，金属杆上有一个接线柱接阻丝两端同时接入电路，金属杆上有一个接线柱接入电路入电路即时应用即时应用(即时突破，小试牛刀即时突破，小试牛刀)3.如如图图233所所示示的的分分压压器器电电路路，AB为为分分压压器器的的输输出出端端若若把把滑滑动动变变阻阻器器的的滑滑动动P置置于于变变阻阻器器中央，下列说法正确的是中央，下列说法正确的是()图图233A空载时输出电压空载时输出电压UABUCD/2B当接上负载当接上负载R时，输出电压时，输出电压UABUCD/2C负载负载R越大，越大，UAB越接近越接近UCD/2D负载负载R越小，越小，UAB越接近越接近UCD/2(3)试试触触法法：适适用用于于Rx、RV、RA的的阻阻值值关关系系都都不不能能确确定定的的情情况况，如如图图236所所示示，把把电电压压表表的的接接线线端端分分别别接接b、c两两点点，观观察察两两电电表表的的示示数数变变化化，若若电电流流表表的的示示数数变变化化明明显显,说说明明电电压压表表的的分分流流对对电电路路影影响响大大，应应选选用用内内接接法法，若若电电压压表表的的示示数数有有明明显显变变化化，说说明明电流表的分压作用对电路影响大电流表的分压作用对电路影响大,所以应选外接法所以应选外接法图图236即时应用即时应用(即时突破，小试牛刀即时突破，小试牛刀)4.某某同同学学用用伏伏安安法法测测电电阻阻时时，分分别别采采用用了了内内接接法法和和外外接接法法，测测得得的的某某电电阻阻Rx的的阻阻值值分分别别为为R1和和R2，则所测阻值与真实值则所测阻值与真实值Rx间的关系为间的关系为()AR1RxR2 BR1RxR2CR1R2Rx DR1R2Rx解解析析：选选A.采采用用内内接接法法是是R测测R真真，即即R1Rx，采用外接法时采用外接法时RxR2，所以，所以A项正确项正确 如如图图237所所示示的的两两个个串串联联电电阻阻R112 k，R236 k，A、B两端的两端的电压电压保持保持15 V不不变变，那么，那么(1)R1、R2两端的两端的电压电压分分别别是多少？是多少？(2)如如果果电电压压表表V的的内内阻阻是是12 k，当当S分分别别与与C、D接接触触时时电电压压表表的的读读数数分分别别是多少？是多少？课堂互动讲练课堂互动讲练类型一类型一电阻的串并联电阻的串并联例例例例1 1图图237【思路点拨思路点拨】求解本题应把握以下两点：求解本题应把握以下两点：(1)利利用用串串联联电电路路的的电电压压和和电电阻阻成成正正比比，求求电电阻阻上上的电压或电压表的示数的电压或电压表的示数(2)对非理想电压表应视为电路中的电阻处理对非理想电压表应视为电路中的电阻处理【规规律律总总结结】在在串串并并联联电电路路的的有有关关计计算算中中，首首先先要要明明确确各各电电阻阻的的串串并并联联关关系系，然然后后再再结结合合串串并并联联电电路路的的特特点点及及电电流流、电电压压分分配配规规律律和和欧欧姆姆定定律律列式计算列式计算变变式式训训练练1如如图图238所所示示的的电电路路中中,R18，R24，R36，R43.(1)求电路中的总电阻求电路中的总电阻(2)加加在在电电路路两两端端的的电电压压U42 V时时，通通过过每每个个电电阻阻的电流是多少？的电流是多少？图图238答案：答案：(1)14(2)3 A3 A1 A2 A类型。