【文档说明】高中必修第三册《4 串联电路和并联电路》PPT课件1-统编人教版.ppt，共(28)页，1.849 MB，由小喜鸽上传

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4.串联电路和并联电路学习目标思维导图1.掌握串、并联电路的电流和电压特点。2.掌握串、并联电阻的计算。3.理解将小量程电流表改装成大量程电流表和电压表的原理,并会进行有关计算。必备知识自我检测一、串、并联电路中的电流、电压和电阻1

.电流(1)串联电路中的电流处处相等,即I=I1=I2=I3=…;(2)并联电路的总电流等于各支路电流之和,即I=I1+I2+I3+…。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,即U=U1+U2+U3+…;(2)并

联电路的总电压不各支路电压相等,即U=U1=U2=U3=…。3.电阻(1)串联电路的总电阻等于各部分电路电阻之和,即R=R1+R2+R3+…;(2)并联电路总电阻的倒数等于各支路电阻的倒数之和,即1𝑅=1𝑅1+1𝑅2+1𝑅3+…。必备知识自我检测二、电压表和电流表的电路结构1.表

头从电路的角度看,表头是一个电阻,遵从欧姆定律。表头不其他电阻的丌同在于,通过表头的电流可以从刻度盘上读出。2.表头的三个参数及其关系(1)电流表的内阻:表头的电阻Rg;(2)满偏电流:指针偏转到最大刻度时的电流Ig;(3)满偏电压:当电流表

通过满偏电流时,加在它两端的电压Ug叫作满偏电压;(4)三者间的关系:Ug=IgRg。3.电压表改装:将表头串联一个电阻。4.电流表改装:将表头并联一个电阻。必备知识自我检测1.正误判断。(1)一个电阻和一根无电阻的理想

导线并联,总电阻为零。()解析:并联电路的总电阻的倒数等于各支路电阻的倒数之和,即1𝑅=1𝑅1+1𝑅2,当其中一个分电阻为零时,各支路电阻的倒数之和为无穷大,所以总电阻的倒数为无穷大,总电阻为零。答案:√(2)两个电阻并联,如果一个电阻增大(其他电阻丌变),则总电阻减小。()解析:

并联电路任一支路电阻增大(其他支路不变),各支路电阻的倒数之和将减小,总电阻的倒数将减小,总电阻将增大。答案:×必备知识自我检测(3)两个电阻串联,如果再串联上一个电阻,总电阻增大。()解析:串联电路的总电阻等于各部分电路电阻之和,所以再串联一个电阻,总电阻会增大。答案:√(4)两个电阻并联,

如果再并联上一个电阻,总电阻减小。()解析:并联电路再并联一个电阻,各支路电阻的倒数之和将增大,总电阻的倒数将增大,总电阻将减小。答案:√必备知识自我检测(5)几个电阻串联,其中任一个电阻的阻值比总电阻大。()解析:串联电路的总电阻等

于各部分电路电阻之和,所以任一个电阻比总电阻小。答案:×(6)几个电阻并联,其中任一个电阻的阻值比总电阻小。()解析:并联电路总电阻的倒数比任何一个电阻的倒数都大。所以总电阻比任一个电阻要小。答案:×必备知识自我检测2.(多选)下列叙述

正确的有()A.用同一表头改装成的电压表,电压表的量程越大,其内阻越大B.并联电路的总电阻一定大于每一个支路的电阻C.串联电路任一电阻增大(其他电阻丌变),总电阻一定增大D.并联的电阻具有分压作用解析:由并联电路的特点知,并联电路的总电阻比任一支路的阻值都要小,且任一支路电阻增

大(其他支路不变),总电阻增大,所以B错误;用同一表头改装成的电压表,电压表的量程越大,其内阻越大,故A正确;串联电路任一电阻增大(其他电阻不变),总电阻一定增大,故C正确;串联电阻具有分压作用,故D错误。答案:AC必备知识自我检测3.有三个电阻,R1=2Ω,R2

=3Ω,R3=4Ω,现把它们并联起来接入电路,则通过它们的电流之比I1∶I2∶I3是()A.6∶4∶3B.3∶4∶6C.2∶3∶4D.4∶3∶2答案:A探究一探究二随堂检测对串、并联电路的理解情景导引1.如图,三个电阻组成串联电路。将串联电路中的电阻R1、R

2、R3等效为一个电阻,设阻值为R,试证明:R=R1+R2+R3。2.如图,三个电阻组成并联电路。将并联电路中的电阻R1、R2、R3等效为一个电阻,设阻值为R,试证明1𝑅=1𝑅1+1𝑅2+1𝑅3。要点提示:1.因U=U1+U2+U3,即IR=IR1+IR2+IR3,故R

=R1+R2+R3。2.因I=I1+I2+I3,即𝑈𝑅=𝑈𝑅1+𝑈𝑅2+𝑈𝑅3,故1𝑅=1𝑅1+1𝑅2+1𝑅3。探究一探究二随堂检测知识归纳1.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。当一个大电阻和一个小电阻串联时,总电阻接近大电阻。(2)并联电路的总电阻小于其中任一支路的电阻。所以当一个大电阻和一个小电阻并联时,总电阻接近小电阻。(3)几个相同电阻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)几个相同电阻R串联时其总电阻为R总=nR,两个相同电阻串联时,总电阻是分电阻的两倍。(5)多个电阻无论串联还是并联,其中任一电阻增大戒减小,总电阻也随之增大戒减小。𝑅𝑛探究一探究二随堂检测2.关于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(电阻串联起分压作用)。(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(电阻并联起分流作用)。画龙点睛越串越大,比大的还大;越并越小,比小的还小;串联可分压;并联可分流。探究一探究二随堂检测实例引导例1(多选)一个T形电路如图所示,电路中的电阻R1=10Ω

,R2=120Ω,R3=40Ω。另有一输出电压为100V的测试电源,内阻忽略丌计,则()A.当cd端短路时,ab之间的等效电阻是40ΩB.当ab端短路时,cd之间的等效电阻是40ΩC.当ab两端接通测试电源时,cd两端的电压为80VD.当cd两端接通测试电

源时,ab两端的电压为80V探究一探究二随堂检测解析:当cd端短路时,等效电路如图(1)所示,等效电阻R=R1+𝑅2𝑅3𝑅2+𝑅3=40Ω,选项A正确;当ab端短路时,等效电阻R=R2+𝑅1𝑅

3𝑅1+𝑅3=128Ω,选项B错误;图(1)当a、b两端接通测试电源时,等效电路如图(2)所示,根据欧姆定律得I=𝑈𝑅1+𝑅3=10010+40A=2A,所以Ucd=IR3=80V,选项C正确;当c、d两端接通

测试电源时,根据欧姆定律得I=𝑈𝑅2+𝑅3=100120+40A=58A,所以Uab=IR3=25V,选项D错误。图(2)答案:AC探究一探究二随堂检测规律方法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。探究一探究二随堂检测变式训练1如图所示的电路中,R1=2Ω,R2=3Ω,R3=4Ω。(1)电路的总电阻是多少?

(2)若流过电阻R1的电流I1=3A,则通过R2、R3的电流分别为多少?干路电流为多少?解析:(1)根据并联电路的特点电路中1𝑅总=1𝑅1+1𝑅2+1𝑅3所以R总=1213Ω(2)由于I1R1=I2

R2=I3R3,所以I2=2AI3=1.5A干路电流I=I1+I2+I3=(3+2+1.5)A=6.5A。答案:(1)1213Ω(2)2A1.5A6.5A探究一探究二随堂检测电表的改装与校对情景导引有一电流表G,内阻Rg=30Ω,满偏电流I

g=1mA。要把它改装成量程为0~3V的电压表,应串联一个多大的电阻?要点提示:由题意知电流表G的满偏电压Ug=IgRg=0.03V改装成量程为0~3V的电压表,当达到满偏时,分压电阻R的分压UR=U

-Ug=2.97V所以分压电阻R=𝑈g𝐼g=2.970.001Ω=2970Ω探究一探究二随堂检测知识归纳1.电表的改装小量程的电流表G改装成电压表V小量程的电流表G改装成大量程的电流表A内部电路R的作用分压

分流扩大量程计算U=Ig(R+Rg)R=UI𝑔-Rg=(n-1)Rg其中n=UU𝑔=UI𝑔R𝑔IgRg=(I-Ig)RR=I𝑔R𝑔I-I𝑔=R𝑔n-1其中n=II𝑔探究一探究二随堂检测电表的总内阻RV=Rg+RRA=RR𝑔R+R𝑔探究一探究二随堂检测2.电表的校对按如图所

示的电路对改装成的电表进行校对,校对时注意搞清楚改装后电表刻度盘每一小格表示多大的数值。画龙点睛改装电压表,量程扩大n倍,串联的电阻是(n-1)Rg。改装电流表,量程扩大n倍,并联的电阻是𝑅g𝑛-1。探究一探究二随堂检测实例引导例2一个满偏电流Ig=1mA、线圈电阻R

g=100Ω的小电流表。(1)把它改装成满偏电压U=10V的电压表,请画出电路图,并算出应接入的电阻的阻值;(2)把它改装成满偏电流I=0.6A的电流表,请画出电路图,并算出应接入的电阻的阻值。解析:(1)小量程电流表的满偏电压Ug=IgRg=0.1V<U,因此需要串联一

个适当的分压电阻,可将其改装成电压表,改装的电路如图甲所示,由欧姆定律有U=Ig(Rg+Rx),解得Rx=𝑈𝐼g-Rg=9900Ω。甲探究一探究二随堂检测(2)小量程电流表的满偏电流Ig<I,要将其改装成大量程的电流表,应给其并联一个适当

的分流电阻,改装的电路如图乙所示,由并联电压相等得:IgRg=(I-Ig)Rx解得:Rx=𝐼g𝐼-𝐼gRg≈0.17Ω。乙答案:见解析探究一探究二随堂检测规律方法电表改装的步骤(1)先明确小量程电流表G的两个参数:Ig、Rg,并算出满偏电压Ug=IgRg。(2)用欧姆

定律求改装时需要串联或并联的电阻①改装成电压表时要串联一个阻值较大的电阻以分压,它的阻值用它分担的电压(改装后的电压表量程减去Ug)除以最大电流(即Ig)确定。②改装成电流表时要并联一个阻值较小的电阻以分流,它

的阻值用它两端的电压(即表头的Ug)除以通过它的电流(即改装后的电流表量程减去Ig)确定。探究一探究二随堂检测变式训练2有一只满偏电流Ig=5mA,内阻Rg=400Ω的电流表G。若把它改装成量程为10V的电压表,应联一个

Ω的分压电阻,该电压表的内阻为Ω;若把它改装成量程为3A的电流表,应联一个Ω的分流电阻,该电流表的内阻为Ω。探究一探究二随堂检测答案:串16002000并0.6680.667解析:改装成电压表时应串联一个分压电阻,由欧姆定律得U=Ig(Rg+R1),分压电阻R1=

𝑈𝐼g-Rg=105×10-3Ω-400Ω=1600Ω,该电压表内阻RV=Rg+R1=2000Ω。改装成电流表时应并联一个分流电阻,由并联电路两端电压相等得IgRg=(I-Ig)R2。分流电阻R2=𝐼g𝐼𝐼gR

g=5×10-3×4003-5×10-3Ω≈0.668Ω,该电流表内阻RA=𝑅2𝑅g𝑅2+𝑅g≈0.667Ω。探究一探究二随堂检测1.如图所示电路中电阻R1、R2、R3的阻值相等,电池的电阻丌计。那么开关S闭合后流过R2的电流是S闭合前的()解析:设电池提供的电压为U,每个电阻的

阻值为R。S闭合前,通过R2的电流I=𝑈𝑅1+𝑅2=𝑈2𝑅。S闭合后,通过R2的电流I'=12×𝑈𝑅1+𝑅2𝑅3𝑅2+𝑅3=12×𝑈𝑅+0.5𝑅=𝑈3𝑅,𝐼'𝐼=23,B项正确。

答案:B探究一探究二随堂检测2.(多选)一能够测电流和电压的两用电表如图所示,以下说法正确的是()A.若S1和S2都闭合,它是一个电压表B.若S1和S2都闭合,它是一个电流表C.若S1和S2都断开,它是一个电流表D.若S1和S2都断开,它是一个电压表解析:电流表是由电流计

并联电阻后改装而成的,电压表是由电流计串联电阻后改装而成的。故B、D正确,A、C错误。答案:BD探究一探究二随堂检测3.已知某一表头G,内阻Rg=30Ω,满偏电流Ig=5mA,要将它改装为量程为0~3A的电流表,所做的操作是()A.串联一个570Ω的电阻B.并联一

个570Ω的电阻C.串联一个0.05Ω的电阻D.并联一个0.05Ω的电阻解析:要改装电流表需并联一个分流电阻,设其阻值为R,应有IgRg=(I-Ig)R,所以R=𝐼g𝑅g𝐼-𝐼g≈0.05Ω,故选D。答案:D