物理串聯電路和并聯電路

1、在實驗室里，可以利用電壓表和電流表測量不同大小的電壓和電流，電壓表和電流表往往都有兩個量程，它們是根據什么原理設計制作的呢？,1．把幾個導體依次首尾相連接入電路的連接方式叫做 ；把幾個導體一端連在一起，另一端也連在一起，然后把這兩端接入電路的連接方式叫做 ．2．串聯電路的基本特點：串聯電路中各處的 相等；串聯電路的總電壓等于各部分電路 ；串聯電路中的總電阻

2、等于各部分電路 ．,并聯,電流,電壓之和,電阻之和,串聯,3．并聯電路的基本特點：并聯電路的總電流等于各支路 ，并聯電路的總電壓與支路電壓 ．并聯電路總電阻的 等于各支路電阻的 之和．4．電流表G的電阻Rg叫做 ．指針偏轉到最大刻度時的 叫做

3、滿偏電流．電流表G通過滿偏電流時，加在它兩端的 叫做滿偏電壓，由歐姆定律可知， .5．下圖是某一電流表G的刻度盤．使用時指針指著某一電流表刻度，表示通過 為某一數值，而且也意味著表頭的兩接線柱之間具有 ，因此，電流表G實際上也是一個小量程的

4、 ．,相等,電流之和,倒數,電流表的內阻,電流Ig,電壓Ug,Ug＝IgRg,電流表的電流,一定大小的電壓,電壓表,倒數,(1)串聯電路：把導體一個接一個依次連接起來，就組成串聯電路．(如下圖),(2)串聯電路的特點：①串聯電路中各處的電流強度相等．I＝I1＝I2＝I3②串聯電路的總電壓等于各部分電路兩端電壓之和．U＝U1＋U2＋U3,(3)串聯電路重要性質：①串聯電路的總電阻：串聯電路的總電阻，等于各個導體電阻之和．R＝

5、R1＋R2＋R3…＋Rn②串聯電路的電壓分配：串聯電路中各個電阻兩端電壓跟它們的阻值成正比．,(1)并聯電路：把幾個導體并列地連接起來，就構成了并聯電路．(如下圖),(2)并聯電路的基本特點：①電路中各支路兩端的電壓相等．U＝U1＝U2＝U3…＝Un②電路中總電流強度等于各支路的電流強度之和．I＝I1＋I2＋I3＋…＋In,(3)并聯電路的重要性質：①并聯電路的總電阻：并聯電路的總電阻的倒數，等于各個導體的電阻倒數之和．

6、 ②并聯電路電流的分配：并聯電路中通過各個電阻的電流跟它的阻值成反比．IR＝I1R1＝I2R2…＝InRn,特別提醒：(1)在電路電壓超過用電器額定電壓時，可以串接一個分壓電阻；在電路中電流超過某元件的額定電流時，可并聯一個分流電阻．(2)串聯和并聯的總電阻是串聯和并聯的等效電阻，計算等效電阻時，首先要分清串并聯關系．,試證明：(1)n個相同的電阻并聯，總電阻為一個電阻的n分之一；(2)若干不同的電阻并聯，總電阻小于其中

7、最小的電阻．答案：(1)設R1＝R2＝…＝Rn＝R,(2)設有R1、R2，…Rn，n個電阻并聯，先考慮R1、R2的并聯值R12.依次類推，當n個電阻并聯時，其總電阻應小于任何一個電阻，即并聯電路的總電阻小于其中最小的電阻.,(1)小量程電流表G(表頭)①主要部分：永久磁鐵和可轉動的線圈．②工作原理：通電后，線圈在磁場力的作用下帶動指針偏轉，指針的偏角與通過指針的電流強度成正比．③表頭三個主要參數：a．內阻Rg：小量程

8、電流表G的電阻．b．滿偏電流Ig：小量程電流表G指針偏轉到最大刻度時的電流．c．滿偏電壓Ug：小量程電流表G通過滿偏電流時，加在它兩端的電壓，由歐姆定律可知：Ug＝IgRg,(2)電表的改裝,特別提醒：電表的改裝沒有改變表頭G的滿偏電流Ig、滿偏電壓Ug、內阻Rg，即改裝后電表達到滿量程時，表頭的電流、電壓仍為Ig、Ug，電阻Rg也沒變，只是表頭與分壓電阻總的電壓、表頭與分流電阻總的電流比表頭的電壓、電流變大了．,(3)需要注意的

9、幾個問題①選用電流表、電壓表時，應考慮所測電流、電壓的最大值不能超出儀表的量程，以確保不損壞儀器．在實驗電路中測量電流、電壓時，電流表、電壓表的指針偏轉角度不宜過小，以減少誤差．②電流表并聯電阻R＝ 后，內阻很小，串聯在電路中時，可作短路處理；電壓表串聯電阻R＝Rg(n－1)后，內阻很大，當電壓表并聯在電路中時，可看成斷路，這兩種情況均可看成電表對電路無影響，即把電表視為理想的電表．,③當電流表和電壓表不能看成理想的電表時(

10、即表的內阻不能忽略時)，電流表看成一個小電阻，其示數為流過此電阻的電流，電壓表看成一個大電阻，其示數為此電阻兩端的電壓．④電流表A與電壓表V的讀數為滿刻度的2/3左右時，讀數較準確．,若電壓表、電流表使用不當可造成哪些后果？答案：(1)電壓表、電流表當所測電壓或電流超量程時極容易損壞電表．(2)如果錯誤地將電壓表串聯在電路中，將使原電路的電阻大大增加，幾乎可使電流減小到零，無法測量待測電路的電壓．(3)如果錯誤地將電流表并聯在待

11、測電路中的兩端，由于電流表內阻很小，將使電路的電阻大大減小，且大部分電流會通過電流表，極易損壞電流表.,(1)伏安法測電阻原理歐姆定律給了我們測量電阻的一種方法，由R＝ 可知，用電壓表測出電阻兩端的電壓，用電流表測出通過電阻的電流，就可求出待測電阻．(2)電流表接法對測量結果的影響①電流表外接法：如圖1所示，由于電壓表的分流導致電流的測量值偏大，由R＝ 可知，R測<R真，R越小，電壓表分流越小，誤差越小，因此這種接法適

12、合測小電阻，正如上一節(jié)描繪小燈泡的伏安特性曲線中電流表就采用了這種接法．,②電流表內接法：如圖2所示，由于電流表的分壓，導致電壓U的測量值偏大．由R＝ 得R測>R真，R越大，電流表的分壓越小，誤差就會越?。虼诉@種方法適用于測量大電阻．,誤區(qū)1：在求兩個電阻R1、R2并聯后的總電阻時我們一般都直接用R12＝ 來求．如果求三個電阻 R1、R2、R3并聯后的總電阻，可以用R123＝ 點撥：不可以．R1、

13、R2并聯電阻R12＝ 是由并聯電路總電阻與分電阻的關系 推導出來的，而由 不能推導出R123＝,誤區(qū)2：對伏安法測電阻的認識不到位，不會選擇合理接法．點撥：選擇內、外接的常用方法(1)直接比較法：適用于Rx、RA、RV的大小大致可以估計，當Rx?RA時，采用內接法，當Rx?RV時，采用外接法，即大電阻用內接法，小電阻用外接法，可

14、記憶為“大內小外”．,(2)公式計算法：當Rx> 時，用內接法，當Rx< 時，用外接法，當Rx＝ 時，兩種接法效果相同．,(3)試觸法：適用于Rx、RV、RA的阻值關系都不能確定的情況，如圖所示，把電壓表的接線端分別接b、c兩點，觀察兩電表的示數變化，若電流表的示數變化明顯，說明電壓表的分流對電路影響大，應選用內接法，若電壓表的示數有明顯變化，說明電流

15、表的分壓作用對電路影響大，所以應選外接法．,如圖所示的兩個串聯電阻R1＝12kΩ，R2＝36kΩ，A、B兩端的電壓保持15V不變，那么(1)R1、R2兩端的電壓分別是多少？(2)如果電壓表V的內阻是12kΩ，當S分別與C、D接觸時電壓表的讀數分別是多少？,解析：(1)根據串聯電路的電壓特點知U∝R，所以U1＝ U＝ ×15V＝3.75VU2＝ U＝

16、 ×15V＝11.25V.,(2)當S與C接觸時，電壓表與R1并聯，測并聯支路電壓，并聯電阻R并＝ 同理，當S與D接觸時R并′＝ 答案：(1)3.75V,12.25V　(2),點評：①利用串聯電路的電壓和電阻成正比，求電阻上的電壓或電壓表的示數．②對非理想電壓表應視為電路中的電阻處理．,(1)在上題中，若電壓表內阻無限大，S接C和D時電壓表的讀數分別是多少？(2)在上題中，若把電壓表換成電流

17、表，且內阻不計，S接C和D時電流表的讀數分別是多少？答案：(1)3.75V　11.25V　(2) mA　1.25mA,某電流表內阻Rg為200Ω，滿偏電流Ig為2mA，如下圖甲、乙改裝成量程為0.1A和1A的兩個量程的電流表，試求在下圖甲、乙兩種情況下，R1和R2各為多少？,解析：按圖甲接法，由并聯電路中電流跟電阻成反比，可得 按圖乙接法，量程為1A時，R2和Rg串聯后與R1并聯；量程為0.1A時，R1和R2串聯后與R

18、g并聯，分別得：Ig(Rg＋R2)＝(1－Ig)R1IgRg＝(0.1－Ig)(R1＋R2)解得：R1＝0.41Ω，R2＝3.67Ω,點評：通過本例可以學到改裝成兩個量程的電流表的兩種方法，其中乙圖接法比甲圖接法好，雖圖甲接法中各分流電阻獨立，便于計算和調查，但萬一開關S接觸不良，沒有接通，或測量時交換量程的過程中，電流全部流經表頭，將把表頭燒壞．,如圖所示是一個電流表、電壓表兩用的電路，電流表G的量程是100μA，內阻是1 00

19、0Ω.電阻 R1＝0.1Ω，R2＝99kΩ，當雙刀雙擲開關合到a、b上時，電流表改裝成什么表？其量程是多少？當雙刀雙擲開關合到c、d上時，電流表改裝成什么表？其量程是多少？,答案：(1)電流表，1A　(2)電壓表，10V解析：當開關合到a、b上時，電路轉換成圖甲所示的電路，此時小電阻R1與電流表G并聯，R1起分流作用，可作為大量程電流表使用．根據并聯電路的特點有：(I－Ig)R1＝IgRg.電流表量程為,當開關合到c、d上時，電路變成

20、圖乙所示的電路，此時大電阻R2與電流表G串聯，R2起分壓作用，所以電流表G已改裝成電壓表，根據串聯電路的特點，電壓表量程為：U＝Ig(Rg＋R2)＝0.0001×(1000＋99000)V＝10V.,用電流表和電壓表測量電阻Rx的阻值．如圖所示，分別將圖(a)和(b)兩種測量電路接到電路中，按照(a)圖時，電流表示數4.60mA，電壓表示數2.50V；按照(b)圖時，電流表示數為5.00mA，電壓表示數為2.30V，比較這兩

21、次結果，正確的是(　　),A．電阻的真實值更接近543Ω，且大于543ΩB．電阻的真實值更接近543Ω，且小于543ΩC．電阻的真實值更接近460Ω，且大于460ΩD．電阻的真實值更接近460Ω，且小于460Ω,解析：比較(a)、(b)兩圖的電壓讀數，可知ΔU＝0.20V，則 ＝0.08；電流變化ΔI＝0.40mA，則 ＝

22、 ＝0.087，可見 ，即電流變化明顯一些，可見電壓表內阻帶來的影響，比電流表內阻帶來的影響大，故應采取內接法，Rx＝ ＝543Ω，此法測量值偏大，因此選項B正確．答案：B,點評：(1)伏安法測電阻時，無論電流表內接還是外接都會產生誤差．(2)試觸法中兩表示數變化是否明顯，不能比較兩表示數的絕對變化量ΔU、ΔI，應比較相對變化量，即各自的變化量相對于原來數值的比

23、值大小，也就是比較 與 的大小關系．,用伏安法測電阻，可接成如圖所示的兩個電路．當用(a)圖的電路測量時，電壓表和電流表的示數分別為5V、0.6A；用(b)圖的電路測量時，電壓表和電流表的示數分別為4.6V、0.8A.電源兩端的電壓不變，則被測電阻的準確值為多少？答案：7.83Ω,解析：在(a)圖中，電壓為Ua＝5V.在(b)圖中，UA＝Ua－Ub＝0.4V.電流表中的電流為 IA＝0.8A.而RA

24、＝ ＝0.5Ω.所以R＝ －RA＝ Ω＝7.83Ω.,如右圖所示，R1＝2Ω，R2＝3Ω，滑動變阻器最大值R3＝5Ω，則當滑動觸頭從a滑到b的過程中，安培表示數變化情況如何？解析：設P、a間電阻為Ra，則混聯電路總電阻：,上式中分子里兩個因式之和為定值，則當2＋Ra＝8－Ra　Ra＝3Ω時Rmax＝2.5Ω　Imin＝U/Rmax＝2.52A當Ra＝0時，R＝1.6

25、Ω　I1＝U/R＝3.94ARa＝5Ω時，R＝2.1Ω　I2＝U/R＝3A故當滑動觸頭P從a端滑動到b端的過程中，安培表示數變化：從3.94A減小到2.52A再增大到3A.點評：本題切忌不加計算討論分析，而簡單地認為當變阻器的滑動觸頭在中點時，總電阻最大，事實上兩支路的電阻相差最多時(本題中觸頭在a端時)，總電阻最?。粌芍返碾娮柘嗖钭钌贂r，總電阻最大．,如圖所示，A、B間電壓恒定，三只燈泡亮度相同，則下列判斷正確的是(設它們的電

26、阻分別為R1、R2、R3) (　　),A．R1<R2<R3B．R1<R3<R2C．P向下滑時，L1和L3變亮，L2變暗D．P向下滑動一段后，L3最亮，L2最暗答案：BCD解析：根據串并聯電路的特點，比較各燈泡兩端的電壓可判.,如圖所示，一個盒子內裝有導線和三個不同阻值的電阻組成電路，三個電阻的阻值分別為R1＝2Ω，R2＝3Ω，R3＝5Ω，電路有四個接線柱引出盒外，順時針數分別為1、2、3、4.測量知1

27、、2間電阻是0；1、3間電阻是5Ω；1、4間電阻是7Ω；2、3間電阻是5Ω；2、4間電阻是7Ω；3、4間電阻是8Ω，試畫出盒內電阻的連接圖．,解析：因1、2間電阻為零，可先用導線接，1、4間電阻是7Ω，應為R1、R3串聯；3、4間電阻是8Ω，1、3間電阻是5Ω可判斷出1、3間R1、R2串聯，3、4間R3、R2串聯，畫出電路如圖所示，即為盒內的電阻連接圖．,點評：根據已知條件分析出電路圖，然后再進行驗證，若不合適，應再修改．,樓梯的照明燈