物理串聯(lián)電路和并聯(lián)電路

1、在實(shí)驗(yàn)室里，可以利用電壓表和電流表測(cè)量不同大小的電壓和電流，電壓表和電流表往往都有兩個(gè)量程，它們是根據(jù)什么原理設(shè)計(jì)制作的呢？,1．把幾個(gè)導(dǎo)體依次首尾相連接入電路的連接方式叫做 ；把幾個(gè)導(dǎo)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(lián)電路的基本特點(diǎn)：串聯(lián)電路中各處的 相等；串聯(lián)電路的總電壓等于各部分電路 ；串聯(lián)電路中的總電阻

2、等于各部分電路 ．,并聯(lián),電流,電壓之和,電阻之和,串聯(lián),3．并聯(lián)電路的基本特點(diǎn)：并聯(lián)電路的總電流等于各支路 ，并聯(lián)電路的總電壓與支路電壓 ．并聯(lián)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(zhuǎn)到最大刻度時(shí)的 叫做

3、滿(mǎn)偏電流．電流表G通過(guò)滿(mǎn)偏電流時(shí)，加在它兩端的 叫做滿(mǎn)偏電壓，由歐姆定律可知， .5．下圖是某一電流表G的刻度盤(pán)．使用時(shí)指針指著某一電流表刻度，表示通過(guò) 為某一數(shù)值，而且也意味著表頭的兩接線(xiàn)柱之間具有 ，因此，電流表G實(shí)際上也是一個(gè)小量程的

4、 ．,相等,電流之和,倒數(shù),電流表的內(nèi)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(shù),(1)串聯(lián)電路：把導(dǎo)體一個(gè)接一個(gè)依次連接起來(lái)，就組成串聯(lián)電路．(如下圖),(2)串聯(lián)電路的特點(diǎn)：①串聯(lián)電路中各處的電流強(qiáng)度相等．I＝I1＝I2＝I3②串聯(lián)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(lián)電路重要性質(zhì)：①串聯(lián)電路的總電阻：串聯(lián)電路的總電阻，等于各個(gè)導(dǎo)體電阻之和．R＝

5、R1＋R2＋R3…＋Rn②串聯(lián)電路的電壓分配：串聯(lián)電路中各個(gè)電阻兩端電壓跟它們的阻值成正比．,(1)并聯(lián)電路：把幾個(gè)導(dǎo)體并列地連接起來(lái)，就構(gòu)成了并聯(lián)電路．(如下圖),(2)并聯(lián)電路的基本特點(diǎn)：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(qiáng)度等于各支路的電流強(qiáng)度之和．I＝I1＋I(xiàn)2＋I(xiàn)3＋…＋I(xiàn)n,(3)并聯(lián)電路的重要性質(zhì)：①并聯(lián)電路的總電阻：并聯(lián)電路的總電阻的倒數(shù)，等于各個(gè)導(dǎo)體的電阻倒數(shù)之和．

6、 ②并聯(lián)電路電流的分配：并聯(lián)電路中通過(guò)各個(gè)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(guò)用電器額定電壓時(shí)，可以串接一個(gè)分壓電阻；在電路中電流超過(guò)某元件的額定電流時(shí)，可并聯(lián)一個(gè)分流電阻．(2)串聯(lián)和并聯(lián)的總電阻是串聯(lián)和并聯(lián)的等效電阻，計(jì)算等效電阻時(shí)，首先要分清串并聯(lián)關(guān)系．,試證明：(1)n個(gè)相同的電阻并聯(lián)，總電阻為一個(gè)電阻的n分之一；(2)若干不同的電阻并聯(lián)，總電阻小于其中

7、最小的電阻．答案：(1)設(shè)R1＝R2＝…＝Rn＝R,(2)設(shè)有R1、R2，…Rn，n個(gè)電阻并聯(lián)，先考慮R1、R2的并聯(lián)值R12.依次類(lèi)推，當(dāng)n個(gè)電阻并聯(lián)時(shí)，其總電阻應(yīng)小于任何一個(gè)電阻，即并聯(lián)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(zhuǎn)動(dòng)的線(xiàn)圈．②工作原理：通電后，線(xiàn)圈在磁場(chǎng)力的作用下帶動(dòng)指針偏轉(zhuǎn)，指針的偏角與通過(guò)指針的電流強(qiáng)度成正比．③表頭三個(gè)主要參數(shù)：a．內(nèi)阻Rg：小量程

8、電流表G的電阻．b．滿(mǎn)偏電流Ig：小量程電流表G指針偏轉(zhuǎn)到最大刻度時(shí)的電流．c．滿(mǎn)偏電壓Ug：小量程電流表G通過(guò)滿(mǎn)偏電流時(shí)，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(méi)有改變表頭G的滿(mǎn)偏電流Ig、滿(mǎn)偏電壓Ug、內(nèi)阻Rg，即改裝后電表達(dá)到滿(mǎn)量程時(shí)，表頭的電流、電壓仍為Ig、Ug，電阻Rg也沒(méi)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(gè)問(wèn)題①選用電流表、電壓表時(shí)，應(yīng)考慮所測(cè)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(shí)驗(yàn)電路中測(cè)量電流、電壓時(shí)，電流表、電壓表的指針偏轉(zhuǎn)角度不宜過(guò)小，以減少誤差．②電流表并聯(lián)電阻R＝ 后，內(nèi)阻很小，串聯(lián)在電路中時(shí)，可作短路處理；電壓表串聯(lián)電阻R＝Rg(n－1)后，內(nèi)阻很大，當(dāng)電壓表并聯(lián)在電路中時(shí)，可看成斷路，這兩種情況均可看成電表對(duì)電路無(wú)影響，即把電表視為理想的電表．,③當(dāng)電流表和電壓表不能看成理想的電表時(shí)(

10、即表的內(nèi)阻不能忽略時(shí))，電流表看成一個(gè)小電阻，其示數(shù)為流過(guò)此電阻的電流，電壓表看成一個(gè)大電阻，其示數(shù)為此電阻兩端的電壓．④電流表A與電壓表V的讀數(shù)為滿(mǎn)刻度的2/3左右時(shí)，讀數(shù)較準(zhǔn)確．,若電壓表、電流表使用不當(dāng)可造成哪些后果？答案：(1)電壓表、電流表當(dāng)所測(cè)電壓或電流超量程時(shí)極容易損壞電表．(2)如果錯(cuò)誤地將電壓表串聯(lián)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(wú)法測(cè)量待測(cè)電路的電壓．(3)如果錯(cuò)誤地將電流表并聯(lián)在待

11、測(cè)電路中的兩端，由于電流表內(nèi)阻很小，將使電路的電阻大大減小，且大部分電流會(huì)通過(guò)電流表，極易損壞電流表.,(1)伏安法測(cè)電阻原理歐姆定律給了我們測(cè)量電阻的一種方法，由R＝ 可知，用電壓表測(cè)出電阻兩端的電壓，用電流表測(cè)出通過(guò)電阻的電流，就可求出待測(cè)電阻．(2)電流表接法對(duì)測(cè)量結(jié)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(dǎo)致電流的測(cè)量值偏大，由R＝ 可知，R測(cè)<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(cè)小電阻，正如上一節(jié)描繪小燈泡的伏安特性曲線(xiàn)中電流表就采用了這種接法．,②電流表內(nèi)接法：如圖2所示，由于電流表的分壓，導(dǎo)致電壓U的測(cè)量值偏大．由R＝ 得R測(cè)>R真，R越大，電流表的分壓越小，誤差就會(huì)越小．因此這種方法適用于測(cè)量大電阻．,誤區(qū)1：在求兩個(gè)電阻R1、R2并聯(lián)后的總電阻時(shí)我們一般都直接用R12＝ 來(lái)求．如果求三個(gè)電阻 R1、R2、R3并聯(lián)后的總電阻，可以用R123＝ 點(diǎn)撥：不可以．R1、

13、R2并聯(lián)電阻R12＝ 是由并聯(lián)電路總電阻與分電阻的關(guān)系 推導(dǎo)出來(lái)的，而由 不能推導(dǎo)出R123＝,誤區(qū)2：對(duì)伏安法測(cè)電阻的認(rèn)識(shí)不到位，不會(huì)選擇合理接法．點(diǎn)撥：選擇內(nèi)、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(jì)，當(dāng)Rx?RA時(shí)，采用內(nèi)接法，當(dāng)Rx?RV時(shí)，采用外接法，即大電阻用內(nèi)接法，小電阻用外接法，可

14、記憶為“大內(nèi)小外”．,(2)公式計(jì)算法：當(dāng)Rx> 時(shí)，用內(nèi)接法，當(dāng)Rx< 時(shí)，用外接法，當(dāng)Rx＝ 時(shí)，兩種接法效果相同．,(3)試觸法：適用于Rx、RV、RA的阻值關(guān)系都不能確定的情況，如圖所示，把電壓表的接線(xiàn)端分別接b、c兩點(diǎn)，觀察兩電表的示數(shù)變化，若電流表的示數(shù)變化明顯，說(shuō)明電壓表的分流對(duì)電路影響大，應(yīng)選用內(nèi)接法，若電壓表的示數(shù)有明顯變化，說(shuō)明電流

15、表的分壓作用對(duì)電路影響大，所以應(yīng)選外接法．,如圖所示的兩個(gè)串聯(lián)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(nèi)阻是12kΩ，當(dāng)S分別與C、D接觸時(shí)電壓表的讀數(shù)分別是多少？,解析：(1)根據(jù)串聯(lián)電路的電壓特點(diǎn)知U∝R，所以U1＝ U＝ ×15V＝3.75VU2＝ U＝

16、 ×15V＝11.25V.,(2)當(dāng)S與C接觸時(shí)，電壓表與R1并聯(lián)，測(cè)并聯(lián)支路電壓，并聯(lián)電阻R并＝ 同理，當(dāng)S與D接觸時(shí)R并′＝ 答案：(1)3.75V,12.25V　(2),點(diǎn)評(píng)：①利用串聯(lián)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(shù)．②對(duì)非理想電壓表應(yīng)視為電路中的電阻處理．,(1)在上題中，若電壓表內(nèi)阻無(wú)限大，S接C和D時(shí)電壓表的讀數(shù)分別是多少？(2)在上題中，若把電壓表?yè)Q成電流

17、表，且內(nèi)阻不計(jì)，S接C和D時(shí)電流表的讀數(shù)分別是多少？答案：(1)3.75V　11.25V　(2) mA　1.25mA,某電流表內(nèi)阻Rg為200Ω，滿(mǎn)偏電流Ig為2mA，如下圖甲、乙改裝成量程為0.1A和1A的兩個(gè)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(lián)電路中電流跟電阻成反比，可得 按圖乙接法，量程為1A時(shí)，R2和Rg串聯(lián)后與R1并聯(lián)；量程為0.1A時(shí)，R1和R2串聯(lián)后與R

18、g并聯(lián)，分別得：Ig(Rg＋R2)＝(1－Ig)R1IgRg＝(0.1－Ig)(R1＋R2)解得：R1＝0.41Ω，R2＝3.67Ω,點(diǎn)評(píng)：通過(guò)本例可以學(xué)到改裝成兩個(gè)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(dú)立，便于計(jì)算和調(diào)查，但萬(wàn)一開(kāi)關(guān)S接觸不良，沒(méi)有接通，或測(cè)量時(shí)交換量程的過(guò)程中，電流全部流經(jīng)表頭，將把表頭燒壞．,如圖所示是一個(gè)電流表、電壓表兩用的電路，電流表G的量程是100μA，內(nèi)阻是1 00

19、0Ω.電阻 R1＝0.1Ω，R2＝99kΩ，當(dāng)雙刀雙擲開(kāi)關(guān)合到a、b上時(shí)，電流表改裝成什么表？其量程是多少？當(dāng)雙刀雙擲開(kāi)關(guān)合到c、d上時(shí)，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(dāng)開(kāi)關(guān)合到a、b上時(shí)，電路轉(zhuǎn)換成圖甲所示的電路，此時(shí)小電阻R1與電流表G并聯(lián)，R1起分流作用，可作為大量程電流表使用．根據(jù)并聯(lián)電路的特點(diǎn)有：(I－Ig)R1＝IgRg.電流表量程為,當(dāng)開(kāi)關(guān)合到c、d上時(shí)，電路變成

20、圖乙所示的電路，此時(shí)大電阻R2與電流表G串聯(lián)，R2起分壓作用，所以電流表G已改裝成電壓表，根據(jù)串聯(lián)電路的特點(diǎn)，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(cè)量電阻Rx的阻值．如圖所示，分別將圖(a)和(b)兩種測(cè)量電路接到電路中，按照(a)圖時(shí)，電流表示數(shù)4.60mA，電壓表示數(shù)2.50V；按照(b)圖時(shí)，電流表示數(shù)為5.00mA，電壓表示數(shù)為2.30V，比較這兩

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

22、 ＝0.087，可見(jiàn) ，即電流變化明顯一些，可見(jiàn)電壓表內(nèi)阻帶來(lái)的影響，比電流表內(nèi)阻帶來(lái)的影響大，故應(yīng)采取內(nèi)接法，Rx＝ ＝543Ω，此法測(cè)量值偏大，因此選項(xiàng)B正確．答案：B,點(diǎn)評(píng)：(1)伏安法測(cè)電阻時(shí)，無(wú)論電流表內(nèi)接還是外接都會(huì)產(chǎn)生誤差．(2)試觸法中兩表示數(shù)變化是否明顯，不能比較兩表示數(shù)的絕對(duì)變化量ΔU、ΔI，應(yīng)比較相對(duì)變化量，即各自的變化量相對(duì)于原來(lái)數(shù)值的比

23、值大小，也就是比較 與 的大小關(guān)系．,用伏安法測(cè)電阻，可接成如圖所示的兩個(gè)電路．當(dāng)用(a)圖的電路測(cè)量時(shí)，電壓表和電流表的示數(shù)分別為5V、0.6A；用(b)圖的電路測(cè)量時(shí)，電壓表和電流表的示數(shù)分別為4.6V、0.8A.電源兩端的電壓不變，則被測(cè)電阻的準(zhǔn)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(dòng)變阻器最大值R3＝5Ω，則當(dāng)滑動(dòng)觸頭從a滑到b的過(guò)程中，安培表示數(shù)變化情況如何？解析：設(shè)P、a間電阻為Ra，則混聯(lián)電路總電阻：,上式中分子里兩個(gè)因式之和為定值，則當(dāng)2＋Ra＝8－Ra　Ra＝3Ω時(shí)Rmax＝2.5Ω　Imin＝U/Rmax＝2.52A當(dāng)Ra＝0時(shí)，R＝1.6

25、Ω　I1＝U/R＝3.94ARa＝5Ω時(shí)，R＝2.1Ω　I2＝U/R＝3A故當(dāng)滑動(dòng)觸頭P從a端滑動(dòng)到b端的過(guò)程中，安培表示數(shù)變化：從3.94A減小到2.52A再增大到3A.點(diǎn)評(píng)：本題切忌不加計(jì)算討論分析，而簡(jiǎn)單地認(rèn)為當(dāng)變阻器的滑動(dòng)觸頭在中點(diǎn)時(shí)，總電阻最大，事實(shí)上兩支路的電阻相差最多時(shí)(本題中觸頭在a端時(shí))，總電阻最?。粌芍返碾娮柘嗖钭钌贂r(shí)，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(shè)它們的電

26、阻分別為R1、R2、R3) (　　),A．R1<R2<R3B．R1<R3<R2C．P向下滑時(shí)，L1和L3變亮，L2變暗D．P向下滑動(dòng)一段后，L3最亮，L2最暗答案：BCD解析：根據(jù)串并聯(lián)電路的特點(diǎn)，比較各燈泡兩端的電壓可判.,如圖所示，一個(gè)盒子內(nèi)裝有導(dǎo)線(xiàn)和三個(gè)不同阻值的電阻組成電路，三個(gè)電阻的阻值分別為R1＝2Ω，R2＝3Ω，R3＝5Ω，電路有四個(gè)接線(xiàn)柱引出盒外，順時(shí)針數(shù)分別為1、2、3、4.測(cè)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(huà)出盒內(nèi)電阻的連接圖．,解析：因1、2間電阻為零，可先用導(dǎo)線(xiàn)接，1、4間電阻是7Ω，應(yīng)為R1、R3串聯(lián)；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(lián)，3、4間R3、R2串聯(lián)，畫(huà)出電路如圖所示，即為盒內(nèi)的電阻連接圖．,點(diǎn)評(píng)：根據(jù)已知條件分析出電路圖，然后再進(jìn)行驗(yàn)證，若不合適，應(yīng)再修改．,樓梯的照明燈