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    11.4串联电路和并联电路 课件(含素材)-【新教材】人教版(2019)高中物理必修第三册课件+素材
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    高中物理人教版 (2019)必修 第三册4 串联电路和并联电路精品ppt课件

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    这是一份高中物理人教版 (2019)必修 第三册4 串联电路和并联电路精品ppt课件,文件包含114串联电路和并联电路pptx、仿真分压水mp4、分压式电路水mp4、模拟限流水mp4、限流实验水mp4等5份课件配套教学资源,其中PPT共38页, 欢迎下载使用。

    如果把两个电阻R1、R2串联或并联后看成一个电阻,你认为这个电阻跟R1、R2应该是怎样的关系?
    一、串、并联电路中的电流
    1.串联电路:各处的电流相等。
    I0 = I1 = I2 = I3
    q0 = q1 = q2 = q3
    恒定电流电路中各处电荷的分布是稳定的,电路中各处的电荷分布应保持不变,因此串联电路中,相同时间内通过0、1、2、3各点的电荷量一定相等。
    2.并联电路:总电流等于各支路的电流之和
    I0 = I1 + I2 + I3
    q0 = q1 + q2+ q3
    电路中各处的电荷分布应保持不变,因此并联电路中,在相等时间内通过干路0点的电荷量一定等于进入各支路1、2、3各点的电荷量之和。
    二、串、并联电路中的电压
    1.串联电路:两端的总电压等于各部分电路电压之和。
    U01+U12+U23 =φ0-φ3 = U03
    由电势差跟电势的关系,可得
    2.并联电路:总电压与各支路的电压相等
    φ0 =φ1 =φ2 = φ3
    二、串、并联电路中的电阻
    思考:多个电阻串联呢?
    思考:多个电阻并联呢?
    思考1:不同电阻串联,总电阻与其中任一电阻有何大小关系?不同电阻并联,总电阻与其中任一电阻有何大小关系?
    串联电路中 R串总> Rx;
    思考2:串联电路中,某一电阻增大,总电阻如何变?并联电路中,某一电阻增大,总电阻如何变?
    串、并联电路中,任一电阻增大,总电阻均增大。
    并联电路中 R并总< Rx 。
    一、串并联电路的电阻分配关系
    思考3 :两个电阻串联,如果再串联上一个电阻,总电阻如何变?两个电阻并联,如果再并联上一个电阻,总电阻如何变?
    两个电阻串联,如果再串联上一个电阻,总电阻增大;
    两个电阻并联,如果再并联上一个电阻,总电阻减小。
    串联电路中每一个电阻都要分担一部分电压,电阻越大,分担的电压就越多,这就是串联电路的分压作用。
    并联支路中每一条支路上的电阻都要分担总电流的一部分,支路电阻越小,它分担的电流就越大,这就是并联电路的分流作用。
    二、串联电路的分压,并联电路的分流。
    U = U1=U2=U3
    三、电压表和电流表的电路结构
    (3)表头的三个参数及其关系 ①表头的内阻: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:电流满偏时,其两端的电压Ug ; ④三者间的关系:Ug=IgRg。
    (1)用来测量微小电流和微小电压
    2.把表头改装成电压表:
    【例题1】有一个表头的内阻Rg=30Ω,满偏电流Ig=1mA。怎样才能把它改装成量程为0~3V的电压表呢?
    思考1:当被测电压是3V时,表头两端最多加多大电压?其余电压加在哪里?
    Ug=IgRg=0.03V
    思考2:串联的电阻上需要分担多少电压?需要多大的电阻分压?
    思考3:改装后的电压表内阻RV是多大?
    UR= U–Ug= 2.97V
    方法:串联较大电阻R分压
    IgR = U - IgRg
    2.将表头改装成大量程电压表
    Rv= Rg+R = 3.0×103Ω
    思考4:当指针满偏时,改装后的电压表测得的电压应该是多少?半偏呢?某一位置呢?
    【例题2】有一个表头的内阻Rg=30Ω,满偏电流Ig=1mA。怎样才能把它改装成量程为0~0.6A的电流表呢?
    思考1 :当被测电流是0.6A时,流过表头的电流最大为多大?其余电流从哪里流过?
    3.将表头改装成大量程电流表
    思考2:并联的电阻上需要分担多少电流?需要多大的电阻分流?
    思考3:改装后的电流表内阻RA是多大?
    IR=I - Ig=(0.6-0.001)A=0.599A
    方法:并联较小电阻R分流
    思考4:当指针满偏时,改装后的电流表测得的电流应该是多少?半偏呢?某一位置呢?
    三、伏安法测电阻测量电路的两种接法
    电压表示数:UV=UR+UA>UR电流表示数:IA=IR
    电压表示数:UV=UR电流表示数:IA=IR+IV>IR
    2.电流表内、外接的选择方法
    (1)直接比较法:当Rx≫RA时,采用内接法,当Rx≪RV时,采用外接法,可记忆为“大内小外”.
    (3)试触法:如图,把电压表的可动接线端分别试接b、c两点,观察两电表的示数变化,若电流表的示数变化明显,说明电压表的分流作用对电路影响大,应选用内接法,若电压表的示数有明显变化,说明电流表的分压作用对电路影响大,所以应选外接法.
    四、伏安法测电阻供电电路的两种接法
    1、滑动变阻器的限流式:
    如图,Rx为待测电阻,R为滑动变阻器的总电阻.
    ①电路连接特点:它的接线方式是电源、滑动变阻器与待测电阻三者串联.
    限流电路:R=200Ω
    ②待测电阻供电电压的调节范围: (不计电源内阻)
    从该表达式中,可以看出:其电压变化范围较小,Rx比R大得越多,变化范围越小.
    ③该电路的优点是电路耗能小,操作简单.一般适用于用大阻值滑动变阻器测量小阻值电阻.
    2、滑动变阻器的分压式接法:
    ①电路连接特点:接线方式是电源与滑动变阻器组成闭合电路,而待测电阻与滑动变阻器的一部分电阻并联.
    分压电路:RW=20Ω
    ②待测电阻供电电压的调节范围是:0~E (不计电源内阻)
    ③该电路优点是电压调节范围宽,但该电路较为复杂,操作也复杂,耗能也较大.一般适用于用小阻值滑动变阻器测量大阻值电阻.
    ③采用限流式接法时,电路不能安全工作,如电路中的最小电流(电压)仍超过电流表(电压表)的量程或超过用电器的额定电流(电压)时,应采用分压式接法.
    3、实际选择的原则:以下几种使用分压式接法: (其余情况用限流式接法)
    ①要求负载上电压或电流变化范围大,且从零开始连续可调,须用分压式接法.
    ②待测电阻 Rx 远大于滑动变阻器总电阻 R 时,须用分压式接法.
    在这种情况下,滑动变阻器的滑片从一端移到另一端,电路中的电流变化仍极小,待测电阻的电流(电压)变化范围很小。
    【例题3】有一个电阻Rx,其阻值大约是25kΩ ,可供选择的器材是:                            电流表A1 (0----100μA, 2kΩ)     电流表A2 (0----500μA, 300Ω)                电压表V1 (0----10V, 100kΩ)    电压表V2 (0----50V, 500KΩ)              直流稳压电源 E(15V,1A) 滑动变阻器 R (1kΩ, 1W) 电键K和若干根导线. 试选择适当的器材,选取适当的电路,使测量尽可能准确,并画出电路图,再将如图示的实物连线。
    解:(1)电压表、电流表的选择
    由于滑动变阻器的电阻明显小于待测电阻,因此滑动变阻器必须用分压式接法。
    若电压表选V2(50V),因为电源电压15V不足其量程的1/3,所以电压表应选V1(10V)。
    (2)电流表内接法和外接法的选择
    因为RX=25KΩ>>RA=300Ω,所以采用电流表内接法
    由于用分压器接法时,电阻RX 中的最大电流为
    Imax= 10V /25KΩ = 0.4mA = 400μA
    所以电流表选A2(500 μA )
    1、(多选)如图所示,虚线框内为改装好的电表,M、N为新电表的接线柱.已知灵敏电流计G的满偏电流为200 μA,内阻为495.0 Ω,电阻箱读数为5.0 Ω.根据以上数据计算可知改装好的电表( )A.电压量程为1 mV B.电压量程为99 mVC.电流量程为20 mA D.电流量程为2 μA
    解析 灵敏电流计与电阻箱并联,此为电流表,M、N两端电压为:U=IgRg=200×10-6×495.0 V=0.099 V=99 mV
    5.(多选)在图中,甲、乙两图分别为测灯泡电阻R的电路图,下列说法正确的是( )A.甲图的接法叫作电流表外接法,乙图的接法叫作电流表内接法B.甲中R测>R真,乙中R测解析 题图甲的接法叫作电流表外接法,题图乙的接法叫作电流表内接法,A正确;题图甲由于电压表的分流导致电流的测量值偏大,由R= 可知,R测<R真,R越小,电压表分流越小,误差越小,因此这种接法适合测小电阻;题图乙由于电流表的分压导致电压的测量值偏大,由R= 得R测>R真,R越大,电流表的分压越小,误差越小,因此这种接法适用于测大电阻,B错误,C、D正确.
    3、用伏安法测量金属导线的电阻R,试把图中给出的器材连接成测量R的合适的电路。图中安培表的量程为0.6A,内阻接近1Ω,伏特表的量程为3V,内阻为5KΩ;电源的电动势为6V,变阻器的阻值为0—20 Ω 。在闭合电键前,变阻器滑动触点应处于正确位置。
    解:金属导线的电阻不大,安培表应外接,变阻器电阻比较大,可用限流接法,画出电路图如下:
    滑动变阻器的最大阻值是RW,滑片P移动过程中,阻值为R的电阻两端电压UR的变化范围?
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