高中物理人教版 (2019)必修 第三册串联电路和并联电路教学ppt课件
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这是一份高中物理人教版 (2019)必修 第三册串联电路和并联电路教学ppt课件,共53页。PPT课件主要包含了串联电路,并联电路,U01φ0-φ1,U12φ1-φ2,U23φ2-φ3,UU1U2U3,φ4φ5φ6,RR1+R2,UU1+U2,三个参数等内容,欢迎下载使用。
要想测量金属的电阻率需要测量那些物理量?
由 知
利用刻度尺能准确测量金属丝的直径吗?有没有更好和精度更高的测量工具呢?
1. 串、并联电路的电流2. 串、并联电路的电压3. 串、并联电路的电阻4.电压表和电流表的电路结构5.课堂总结6. 练习与应用7. 提升训练
第4节 串联电路和并联电路
一、串、并联电路的电流
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。
I0 = I1 = I2 = I3
q0 = q1 = q2 = q3
结论:串联电路中的电流处处相等
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。
结论:并联电路的总电流等于各支路电流之和
二、串、并联电路的电压
由电势差跟电势的关系,可得:
结论:串联电路两端的总电压等于各部分电路两端电压之和。
【规律】串联电路两端的总电压等于各个电阻两端的电压之和,可以认为每个电阻从总电压中分得一部分。因此,串联电路具有分压作用。
结论:串联电路中,每个电阻分得的电压与其电阻成正比。
φ0 =φ1 =φ2 = φ3
导线的电阻可以忽略,你可以找到并联电路的电压关系吗?
结论:并联电路的总电压 与各支路的电压相等
【例1】(多选)电阻R1、R2、R3串联在电路中,已知R1=10 Ω、R3=5 Ω,R1两端的电压为6 V,R2两端的电压为12 V,则( ) A.电路中的电流为0.6 A B.电阻R2的阻值为20 Ω C.三只电阻两端的总电压为21 V D.电阻R3两端的电压为4 V
三、串、并联电路的电阻
思考:多个电阻串联呢?
结论:串联电路的总电阻等于各部分电路电阻之和。
R = R1 + R2 +···+ Rn
相当于增加了导体的长度
结论:并联电路总电阻的倒数等于各支路电阻的倒数之和。
由 可知,R比其中任一个导体的电阻R1和R2都要小,你能解释这是什么原因吗?
相当于增大了导体的横截面积.
如果两个阻值相差很大的电阻并联(R1>>R2),其结果有何特点?
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?
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。
【例2】 如图所示的电路中,R1=2 Ω,R2=3 Ω,R3=4 Ω。
(1)电路的总电阻是多少?(2)若流过电阻R1的电流I1=3 A,则通过R2、R3的电流分别为多大?干路电流为多大?
四、电压表和电流表的电路结构
01 表头的结构与原理
(1)核心部件:永久磁铁和可转动的线圈
(2)工作原理:通电后,线圈在磁场力的作用下带动指针偏转,指针的偏角θ与通过电流表的电流I成正比(后面课程有)
(3)作用:测量微小电流和电压。
(4)电路图符号:
表头内阻Rg :电流计内阻 Rg
满偏电流Ig: 指针偏转到最大值时的电流 Ig
满偏电压Ug :电流表通过满偏电流时加在它两端的电压 Ug
问题: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:改装后的电表两端加的最大电压为多少?表头本身可以承受多少的电压?
思考2:其余的电压怎么处理?
Ug=IgRg=0.03V
UR=U-Ug=2.97V
思考3: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4:需要串联多大的电阻?改装后电表的内阻有多大?
Rv= Rg+R = 3.0×103Ω
(1)电压表改装:将表头串联一个较大电阻,该电阻常被叫作分压电阻,如图所示。
(2)串联电阻的计算:
3.电压表内阻的计算:
问题:有一个电流表G,内阻Rg=30Ω,满偏电流Ig=1mA。要把它改装为量程为0~0.6A的电流表,要并联多大的电阻?
思考1:改装后的电表可通过的最大电流为多少?表头本身可以通过多少的电流?
思考2:其余的电流怎么处理?
思考3:需要多大的分流电阻?
IR=I - Ig=(0.6-0.001)A=0.599A
(1)电流表改装:将表头串联一个较大电阻,该电阻常被叫作分压电阻,如图所示。
(2)并联电阻的计算:
(3)电流表内阻的计算:
【例3】有一电流表G,内阻Rg=10 Ω,满偏电流Ig=3 mA。(1)要把它改装成量程为0~3 V的电压表,应串联一个多大的电阻?改装后电压表的内阻是多大?
(2)要把它改装成量程为0~0.6 A的电流表,需要并联一个多大的电阻?改装后电流表的内阻是多大?
【解析】(1)由题意知电流表G的满偏电压Ug=IgRg=0.03 V,改装成量程为0~3 V的电压表,当达到满偏时,分压电阻R两端的电压UR=U-Ug=2.97 V
,改装后电压表的内阻RV=Rg+R=1 000 Ω。
【例4】 (多选)如图所示,将一只满偏电流为1 mA、内阻为900 Ω的表头改装成测电流、电压两用的电表,已知R1=100 Ω,R2=210 Ω。下列说法正确的是( )
A.接Oa端是电流表,量程为0~10 mAB.接Ob端是电压表,量程为0~3 VC.接Oa端是电流表,量程为0~60 mAD.接Ob端是电压表,量程为0~15 V
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