单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,11,.,4,串联电路和并联电路（共,2,课时）,课时,1,基本规律,学习目标,1.,分析得出串联和并联电路,电流、电压的关系式,，并理解其含义，体会严谨的科学推理过程,。,2.,依据电流和电压的关系，推导得到串联和并联电路的,总电阻的表达式,，体会等效思想在物理中的应用,。,各个元件依次首尾连接构成的电路，称为,串联电路；,回顾：,什么是,串联,电路？,什么是,并联,电路？,一、,串联和并联电路的电流,各个元件一端连接在一起，另一端也连接在一起，构成的电路，,称为,并联电路,。,R,1,R,2,R,3,根据,电阻公式,，如果把两个电阻,R,1,、,R,2,串联,（或,并联,）后看成一个电阻，这个电阻跟原,电阻有什么关系,？,R,1,R,2,R=?,R=?,R,1,R,2,R,3,导入新课,推广：,n,个电阻串联时，则有,1.,串联电路,R,=,R,1,+,R,2,+,+,R,n,R,1,R,2,U,1,U,2,U,I,思考,:,R,比其中任一个导体的电阻,R,1,和,R,2,都要大，根据电阻定律可以怎样,形象理解这一点？,串联电路的电阻,R,U,I,等效,U=U,1,+U,2,R=R,1,+,R,2,分析：,串联电路,的总电阻等于各部分电路电阻之,和。,结论,1.,串联电路的电流,分析：,对于恒定电流，由于,在相等时间内通过串联电路中各个位置的电荷量,相同，,则有,q,0,=,q,1,=,q,2,=,q,3,0,1,2,3,I,0,=,I,1,=,I,2,=,I,3,串联电路中的电流，处处,相等,结论,U,01,=,0,1,U,12,=,1,2,U,23,=,2,3,0,1,2,3,0,1,2,3,思考：,在外电路中，沿电流方向电势逐渐降低，请你从电势出发，推导出,0,、,3,之间的电势差与,0,、,1,，,1,、,2,，,2,、,3,间电势差的关系。,1.,串联电路的电压,串联电路的电压,U,01,+,U,12,+,U,23,=,0,3,=,U,03,串联电路两端的总电压等于各部分电路两端的电压之和。,结论,分析：,U,:,U,1,:,U,2,：,=,R,:,R,1,:,R,2,问题：,串联电路两端总电压等于各个电阻两端电压之和，每个电阻从总电压中分得一部分电压，串联电路具有,分压作用,。,试证明，串联电阻分压与其电阻成正比。,R,1,R,2,U,1,U,2,U,分析：,串联电路的,电压分配,规律,串联电路中，每个电阻分得的电压与其电阻成正比。,结论,串联电路中，设总电压不变，,当,R,2,增大,，每个电阻分得的电压如何变化？,滑动变阻器的,限流接法,1.在图 11.4-7 的电路中，A、B 之间的电压为 U，定值电阻的阻值为 R，滑动变阻器的最大阻值为 R,1,。在滑动变阻器的滑动端移动过程中，R 两端电压 U,R,的变化范围是多少？,U,=,U,1,=,U,2,=,U,3,0,=,1,=,2,=,3,4,=,5,=,6,=,0,1.,并联电路,的电压,思考,:,导线的电阻可以认为是,0,，因此任意导线两端没有电势差。据此，你可以得出并联电路的电压关系吗？,1,2,3,4,5,6,0,0,U,分析：,并联电路的总电压与各支路的电压相等。,结论,2.,并联电路的总电阻,R,1,R,2,I,1,I,2,I,U,思考：,几个电阻并联起来，可以,等效,为一个电阻，称为并联电路的,总电阻,。,请推导出总电阻与各个电阻的关系。,R,U,I,等效,并联电路总,电阻的倒数等于各支路电阻的倒数之,和。,结论,分析：,1,2,3,0,0,3.,并联电路的电流,q,0,=,q,1,+,q,2,+,q,3,分析：,对于恒定电流，,在相等时间内通过干路的电荷量等于各个支路,的电荷量之和，,则有,I,0,=,I,1,+,I,2,+,I,3,并联电路的总电流，等于各个支路中的,电流之和,。,结论,R,1,R,2,R,3,I,1,I,2,I,3,问题：,并联电路，干路中的总电流等于各个支路中的电流之和，,每个支路,都从总电流中分得一部分，,并联电路,具有,分流作用,。,试证明，并联电阻分流与电阻成反比。,探究：并联电路的电流的分配规律,，则有,分析：,并联电路中，每个支路分得的电流与其电阻成反比。,结论,并联电路中，设总电压不变，,当,R,2,增大,，电路中总电流如何变化，每个电阻分得的电流如何变化？,滑动变阻器的,分压接法,图 11.4-9 的电路常被叫作分压电路，当 A、B 之间的电压为 U 时，利用它可以在 C、D 端获得 0 和 U 之间的任意电压。试说明其中的道理,。,思考1:,R,1,和,R,2,并联后,R=?,由,可知，,R,比其中任一个导体的电阻,R,1,和,R,2,都要小，,根据电阻定律可以怎样形象理解这一点？,如果两个阻值相差很大的电阻并联,(,设,R,1,R,2,),，其总阻值与哪个电阻接近？,探究：,并联电路常用结论,R,并,R,m,in,，且,两个阻值相差很大的电阻并联时,总电阻,与,小电阻阻值接近,。,结论,分析：,思考2,:,n,个相同电阻,R,并联,的总电阻等于多少？,思考3,;,如果在保持原有并联电路中,支路的数目不变，增大某一个支路中的电阻,，则总电阻会增大还是会减小？,(),R,总,结论,并联电路中，如果保持支路数目不变，增大某一个支路的电阻，则总电阻会增大。,结论,分析：,思考4：,如果在原有并联电路中,增加一条支路,（该支路电阻不为,0,），则总电阻会增大还是会减小？,增加,1,条支路后，则有,若原来有,n,条支路，则有,并联电路中，如果保持原有支路不变，增加支路数目，则总电阻会减小。,结论,分析：,例题,1,由四个电阻连接成的电路如图所示,R,1,8,，,R,2,4,，,R,3,6,，,R,4,3,。,求,a,、,d,之间的总电阻；,如果把,42V,的电压加在,a、d,两端，则通过每个电阻的电流是多少？,故,R,ad,R,1,R,2,R,cd,8,4,2,14,。,设通过,R,3,、,R,4,的电流分别为,I,3,、,I,4,，则由并联电路电压相等，,得,I,3,R,3,I,4,R,4,，,又,I,3,I,4,=3A,，解得,I,3,1A,，,I,4,2A,。,即为通过,R,1,、,R,2,的电流。,解析：,例题2,仪器中常用两个阻值不同的可变电阻来调节电路的电流，一个作粗调，一个作细调，这两个变阻器可以按图甲串联起来或按图乙并联起来再接入电路。已知,R,1,阻值较大，,R,2,阻值较小，则,（,）,A图甲中,R,2,作粗调,B图甲中,R,1,作细调,C图乙中,R,2,作粗调,D图乙中,R,2,作细调,C,串联,并联,电路,I,U,R,串并联电路的规律总结,课堂小结,课时,2,电表改装,1.,通过,建立简化模型,，应用串、并联电路规律分析电流表及电压表的,改装原理,。,2.,理解理想电表是一种科学抽象的产物，进一步体会理想化模型的思想方法。,学习目标,导入新课,通过前面的学习，我们知道实验室的电表都是双量程的，这些电表虽然量程不同，但是都是由一个小量程的电流表改装而成的。,改装的秘密是什么呢？,1.,电路图符号,G,或,一、认识检流计（俗称表头）,2.,表头本质：,3.,三个主要参数,三个参数关系：,是一个电阻，能指示通过自身的电流大小。,满偏电流,I,g,：,指针偏转到最大刻度时的电流,I,g,电流计内阻,R,g,表头内阻：,满偏电压,U,g,：,满偏电流时，加在它两端的电压,U,g,=I,g,R,g,G,R,g,I,g,U,g,I,g,U,g,R,g,建立模型,二、,电流计（表头）改装成大量程电压表,问题,1,有一个电流表,G,，内阻,R,g,=30,，满偏电流,I,g,=1mA,。,用它能否测量电压,？用它测量的最大电压是多少？,G,U=IR,g,U,R,分析：,满偏电压（量程）,U,g,=I,g,R,g,=30mV,电压测量值,问题,2,有一个电流表,G,，内阻,R,g,=30,，满偏电流,I,g,=1mA,。,请你设计一个改装方案，,用它能够测量,3V,的电压。,R,g,I,g,G,U,R,U,V,R,V,电阻,R,的作用：,分压作用,，,R,又称分压电阻,计算电阻,R,的阻值,法1 欧姆定律,法2 串联分压,U=I,g,(R,g,+R),问题,3,改装后的电压表内阻是多少,？,求新表内阻思路,问题,4,用这个改装后的电压表直接读数，表盘上的刻度应该标度电压，刻度会是,均匀的吗？,R,g,G,R,0,1,mA,0,1,2,3,1mA,换为,3V,mA,符号换为,V,I,R,R,=?,问题,1,有一个电流表,G,，内阻,R,g,=30,，满偏电流,I,g,=1mA,。,请你设计一个改装方案，,用它能够测量,0.6A,的电流,。,G,R,g,I,g,I,三、,电流计（表头）改装成大量程电流表,A,I,R,A,电阻,R,的作用：,分流作用,，,R,又称分流电阻,计算电阻,R,的阻值,法1 欧姆定律,法2 并联分流,求电流表内阻思路,问题,2,改装后的电流表内阻是多少,？,问题,3,用这个改装后的电流表直接读数，表盘需要重新标度，,刻度会是均匀,的吗？请说出理由和表盘更改方案。,1.,有,一满偏电流,I,g,=5mA,，内阻,R,g,=400,的电流表,G,，若把它改装成量程为,10V,的电压表，,应,_,（串联,并联）,一个,_,的分压电阻，该电压表的内阻为,_,；,若把它改装成量程为,3A,的电流表，,应,_,（串联,并联）,一个,_,的分流电阻，该电流表的内阻,为,_,。,答案：,串,1600 2000,并,0.668 0.667,课堂评价,电流表的内接法与外接法,3.图,11.4-10,画出了用电压表、电流表测量导体电阻的两种电路图。图中电压表的内阻为,1k,，电流表的内阻为,0.1,，被测导体,R,的真实电阻为,87.4。,测量时，把电压表示数和电流表示数之比作为电阻的测量值。,如果不考虑实验操作中的偶然误差，按甲、乙两种电路进行实验，得到的电阻测量值各是多少？你能从中得出什么结论？,改装电压表,改装电流表,电路,R,的作用,R,的计算,电表的,总电阻,分压,分流,课堂小结,n,：,量程扩大的倍数,要点二,伏安法测电阻中电流表的两种接法,项目,内接法,外接法,电路图,误差原因,电流表的分压作用,电压表的分流作用,某同学利用电流表和电压表测定电阻,R,x,的阻值，设计了图甲和图乙两个实验电路。已知电流表的内阻约为,0.125,，电压表的内阻约为,3 k,，,R,x,的阻值约为,5,。,(1),为减小系统误差,应该选择的实验电路是,(,选填“图甲”或“图乙”,),。,(2),请从误差分析的角度,说明选择的理由,:,G,R,1,R,2,3V,15V,2.,有一个表头,G,，满偏电流,I,g,=1mA,，内阻,R,g,=100,，用它改装为有,3V,和,15V,两种量程的电流表。求：,R,1,、,R,2,的阻值各为多大？,思考：,你知道,哪个量程大,吗？,解法1：,利用欧姆定律,解法2,：,直接利用公式关系,由,由,U,1,U,2,3.,如图所示，有一个表头,G,，满偏电流,I,g,500mA,，内阻,R,g,200,，将它改装为有,0,1A,和,0,10A,两种量程的电流表，求,R,1,、,R,2,的阻值各为多大？,思考：,你知道哪个量程大吗？,答案,R,1,20,R,2,180,，,解析,1,：,由欧姆定律可得：,解析2,：,由公式可得：,10A,1A,-,I,1,I,2,2.,弄清不同量程，电阻连接方式,1.,无论电压表还是电流表，满量程是表头中的电流为,I,g,小结,关键点,