人教版 (新课标)选修3选修3-1第二章 恒定电流4 串联电路和并联电路备课ppt课件
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这是一份人教版 (新课标)选修3选修3-1第二章 恒定电流4 串联电路和并联电路备课ppt课件,共43页。PPT课件主要包含了I=I1=I2=I3,I=I1+I2+I3,U=U1+U2+U3,R=R1+R2+R3,原理串联分压,方法串联电阻,并联小电阻,原理并联分流,方法并联电阻,答案B等内容,欢迎下载使用。
U = U1=U2=U3
串联电路:在相同时间内,流过0、1、2、3四点的电量关系:q0 = q1 _____q2 _____ q3则根据I=q/t ,同除以相同的时间t,得到什么结论?________________________________。并联电路:在相同时间内,流过0、1、2、3四点的电量关系: q0 = q1 _____q2 _____ q3则根据I=q/t ,同除以相同的时间t,得到什么结论?________________________________。
串联电路:U01=________;U12=_________;U23=___________,U01 + U12 + U23 =_________; U03 =___________。有何结论: ________________________________。 并联电路:不考虑导线的电阻(一根纯导线上的各点是等电势点) ,0、1、2、3四点电势有何关系?____________________;同理,4、5、6三点电势有何关系?______________________有何结论: ________________________________。
串联电路:两端总电压 U = U1 ____ U2同除以相同的电流I,得_____________ 根据R=U/I,可得_____________ 有何结论:________________________________。并联电路:干路总电流 I = I1 ______ I2同除以相同的电压U,得_____________ 根据R=U/I,可得_____________ 有何结论: ________________________________。
②n个相同电阻(R1)串联或并联,其总电阻R=?
③不同阻值的电阻串联,总电阻与其中最大电阻有何关系?
④不同阻值的电阻并联,总电阻与其中最小电阻有何关系?
⑤并联电路中,某一电阻增大,总电阻如何变?
⑥混联电路中,某一电阻增大,总电阻如何变?
①R1和R2并联后R=?
(若R1远大于R2,R=?)
1、串联电路的电压及功率分配
(1)由U=IR串联电路的电压分配与阻值成正比
(2)由P=IU串联电路的功率分配与阻值成正比
2、并联电路的电流及功率分配
(1)由I=U/R并联电路的电流分配与阻值成反比
(2)由P=U2/R并联电路的功率分配与阻值成反比
1. 电流计G——俗称表头
2.电流计的几个基本数据:
满偏电流Ig 表头内阻Rg 满偏电压Ug
三者满足关系: Ug= Ig Rg
三个量只要知道其中任何两个,就可以求第三个量
例1:电流表G的内阻为Rg=10Ω,满偏电流为Ig=3mA,要把它改装成量程为U=3V的伏特表,应该怎么办?
问题1:能让3V的电压全部加在表头吗?怎么办?
问题2:当被测电压是3V时,指针应该指在哪里?表头两端加多大电压?其余电压加在哪里?
问题3:要串联的电阻上分担多少电压?需要多大的电阻分压?
问题5:改装后的表盘需要做怎样的改变?
问题4:改装后的电压表内阻RV是多大?
(1)在电流计原刻度的基础上乘以(Rg+R)即可;(2)满刻度处标改装后的量程,然后根据小格数按比例等分即可。(量程和精确度)
问题6:若要将电流表G改装成一个量程为Ug的n倍的电压表V,需要串联多大阻值的电阻?
3.再将表盘对应示数改装。
问题1:能让0.6A的电流全部通过表头吗?怎么办?
例2、有一个电流表G,内阻为Rg=25Ω,满偏电流为Ig=3mA,要把它改装成量程为I=0.6A的安培表,应该怎么办?
问题2:当被测电流是0.6A时,应该让指针指在哪里?表头里应该流过多少电流?
并联小电阻指针指在满刻度处,表头中流过电流为3mA
IR=0.6-0.003=0.597A
问题3:并联的电阻上流过多少电流?需要多大的分流电阻?
问题4:改装后的安培表内阻RA是多大?
(1)在原电流表原刻度的基础上乘以(1+Rg/R)即可;(2)满刻度处标改装后的量程,然后根据小格数按比例等分即可。 (量程和精确度)
问题6:若要将电流表G改装成一个量程为Ig的n倍的电流表A,需要并联多大阻值的电阻?
读数时应使视线垂直于刻度表面,并要估读. 具体估读方法如下:
(1) 量程为3 V和3 A的电压表和电流表,其最小分度为0.1 V和0.1 A, 读数要估读到最小分度的十分之一.
(2) 量程为0.6 A的电流表,其最小分度为0.02 A, 读数要估读到最小分度的,即不足半格的略去,超过半格的要按半格读出,因此最后读数如果以安培为单位,小数点后面有两位,尾数可能为0、1、2、3…
(3) 量程为15 V的电压表,其最小分度为0.5 V, 读数要估读到最小分度的,因此最后读数如果以伏特为单位,小数点后面只有一位,尾数为0、1、2、3、4…
练习1、有一个电流表G,内阻为Rg=120Ω,满偏电流为Ig=3mA,要把它改装成量程为I=3A的安培表,应该并联多大的电阻?
练习2、有一个电流表G,内阻为Rg=120Ω,满偏电流为Ig=3mA,给它并联一个0.12Ω的电阻改装为安培表,问此安培表的量程为多大?
练习3、如果给电流表并联一个阻值等于电流表内阻的电阻,它的量程变为多大?刻度盘上的数字应当怎么刻?
练习4、电流表G的内阻为Rg=100Ω,满偏电流为Ig=3mA,要把它改装成量程为U=15V的伏特表,应该串联多大的电阻?
练习5、电流表G的内阻为Rg=100Ω,满偏电流为Ig=3mA,给它串联一个900Ω的电阻改装为伏特表,问此伏特表的量程为多大?
练习6、如果给电流计串联一个阻值等于电流表内阻的电阻,它的量程变为多大?刻度盘上的数字应当怎么刻?
第四节 串联电路和并联电路
两个用电器的额定电压都是6 V,额定电流分别是I1=0.1 A和I2=0.3 A.(1)把这两个用电器并联后接在电压为8 V的电路中,要使它们正常工作,应附加多大的电阻?功率至少需多大?(2)如果把它们串联后接在12 V的电路上,要使它们正常工作应该接多大的电阻?功率至少为多大?
【思路点拨】 (1)两个用电器的额定电压都是6 V,并联后接入6 V的电路上就能正常工作;而今电路的电压是8 V,大于6 V,故应串联一个分压电阻Rx,使其分担2 V的电压.(2)两个电阻不能简单地串联,因串联后两个用电器的分压不同,不能均分12 V的电压.
【答案】 (1)5 Ω 0.8 W (2)30 Ω 1.2 W
【题后反思】 用电器正常工作的条件是,加在它们两端的电压必须是额定电压,或通过它们的电流必须是额定电流,若电源电压不满足要求,就要用学过的串并联知识进行电路整合.
变式训练1 如图2-4-6所示电路中有三个电阻,已知R1∶R2∶R3=1∶3∶6,则电路工作时,电压U1∶U2为( )A.1∶6 B.1∶9C.1∶3 D.1∶2答案:D
如图2-4-7所示是一个电流表、电压表两用的电路,电流表G的量程是100 μA,内阻是1000 Ω.电阻R1=0.1 Ω,R2=99 kΩ,当双刀双掷开关合到a、b上时,电流表改装成什么表?其量程是多少?当双刀双掷开关合到c、d上时,电流表改装成什么表?其量程是多少?
【精讲精析】 当开关合到a、b上时,电路转换成图2-4-8甲所示的电路,此时小电阻R1与电流表G并联,R1起分流作用,可作为大量程电流表使用.
【答案】 见精讲精析【规律总结】 理解电表改装的原理,并根据串、并联电路的特点进行计算是解这类题的关键.
变式训练2 将一个电阻为60 Ω,满偏电流为500 μA的电流表表头改成如图2-4-9所示的两个量程的电压表,量程分别为3 V和15 V,试求R1和R2的阻值.
答案:5940 Ω 24000 Ω
用电流表和电压表测量电阻Rx的阻值.如图2-4-10所示,分别将图甲和图乙两种测量电路连接到电路中,按照甲图时,电流表示数4.60 mA,电压表示数2.50 V;按照乙图时,电流表示数为5.00 mA,电压表示数为2.30 V,比较这两次结果,正确的是( )
A.电阻的真实值更接近543 Ω,且大于543 ΩB.电阻的真实值更接近543 Ω,且小于543 ΩC.电阻的真实值更接近460 Ω,且大于460 ΩD.电阻的真实值更接近460 Ω,且小于460 Ω
变式训练3 (2011年吉林实验中学期中)如图2-4-11所示,用伏安法测电阻R,按图中甲图测得的结果为R1,按乙图测得为R2,若电阻的真实值为R,则( )A.R1>R>R2 B.R1R2 D.R1=R=R2解析:选A.用内接法测电阻有R1>R,用外接法测电阻有R2R>R2,选项A正确.
如图2-4-12所示,滑动变阻器R1的最大值是200 Ω,R2=R3=300 Ω,A、B两端电压UAB=8 V.(1)当开关S断开时,移动滑动片P,R2两端可获得的电压变化范围是多少?(2)当S闭合时,移动滑动片P,R2两端可获得的电压变化范围又是多少?
【思路点拨】 先认清电键S断开、闭合时的滑动变阻器的接法,再根据串并联关系结合滑片位置计算R2获得的电压范围.
【答案】 (1)4.8 V~8 V (2)3.43 V~8 V【名师归纳】 (1)滑动变阻器接入电路时,金属杆的两个端点不能同时接入电路,否则电流由金属杆流过而短路.(2)限流接法电压调节范围较小,而分压式接法电压调节范围较大,在具体应用中要根据题目要求合理选择.
变式训练4 如图2-4-13所示,R1=7 Ω,R2=3 Ω,可变电阻器R3的最大阻值为6 Ω,求AB两端的电阻值的范围.
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