【優(yōu)化方案】2016-2017學(xué)年高二物理魯科版選修3-1 3.4 串聯(lián)電路和并聯(lián)電路 課件（39張）

1、第4節(jié)　串聯(lián)電路和并聯(lián)電路,,第3章　恒定電流,學(xué)習(xí)目標(biāo)1.掌握串聯(lián)電路的特點(diǎn)及電壓表的改裝原理．2．掌握并聯(lián)電路的特點(diǎn)及電流表的改裝原理．3．知道簡(jiǎn)單混聯(lián)電路的處理方法．,,第3章　恒定電流,一、串聯(lián)電路的分壓作用和電壓表1．串聯(lián)電路的兩個(gè)基本特點(diǎn)(1)在串聯(lián)電路中，各處的_______相等，表達(dá)式為_(kāi)_______________________；(2)串聯(lián)電路的總電壓等于各部分電壓_________，表達(dá)式為_(kāi)__

2、________________________.,電流,I＝I1＝I2＝……＝In,之和,U＝U1＋U2＋……＋Un,3．由串聯(lián)電路的性質(zhì)2可知，串聯(lián)電路中的每一個(gè)電阻都要分擔(dān)一部分電壓，電阻越大，它分擔(dān)的電壓就_______，串聯(lián)電阻的這種作用就稱為串聯(lián)電路的_______作用．4．實(shí)驗(yàn)室中常用的電壓表就是利用串聯(lián)電路的_____作用，由小量程的_________改裝而成的．,越多,分壓,分壓,電流計(jì),二、并聯(lián)電路的分流作用和電流

3、表1．并聯(lián)電路的兩個(gè)基本特點(diǎn)(1)并聯(lián)電路中各支路的____________相等，表達(dá)式為_(kāi)_______________________；(2)并聯(lián)電路的總電流等于各支路電流_________，表達(dá)式為_(kāi)______________________.,U＝U1＝U2＝……＝Un,電壓,之和,I＝I1＋I(xiàn)2＋……＋I(xiàn)n,3．由并聯(lián)電路的性質(zhì)2可知，并聯(lián)電路中的每一個(gè)電阻都要分擔(dān)總電流的一部分，電阻越小，它分擔(dān)的電流就______

4、_，并聯(lián)電阻的這種作用就稱為并聯(lián)電路的________作用．4．實(shí)驗(yàn)室中常用的電流表就是利用并聯(lián)電路的_________作用，由___________改裝而成的．三、混聯(lián)電路串聯(lián)之中有______，并聯(lián)之中有_______的電路．不管混聯(lián)電路有多么復(fù)雜，大都可以簡(jiǎn)化為_(kāi)_____電路或________電路．,越大,分流,分流,電流計(jì),并聯(lián),串聯(lián),串聯(lián),并聯(lián),1．串、并聯(lián)電路的比較,串、并聯(lián)電路的特點(diǎn),各處電流相等，I＝I1＝I2

5、＝…＝In,總電流等于各支路電流之和，I＝I1＋I(xiàn)2＋…＋I(xiàn)n,各支路兩端電壓相等即U＝U1＝U2＝…＝Un，I1R1＝I2R2＝…＝InRn，即電流分配與電阻成反比,總電阻等于各電阻之和，即R＝R1＋R2＋…＋Rn,總功率等于各部分消耗功率之和，即P＝P1＋P2＋…＋PnP1R1＝P2R2＝…＝PnRn＝U2即功率的分配和電阻成反比,,一個(gè)T形電路如圖所示，電路中的電阻R1＝10 Ω，R2＝120 Ω，R3＝40 Ω.另有一測(cè)試電

6、源，電動(dòng)勢(shì)為100 V，內(nèi)阻忽略不計(jì)．則(　　) A．當(dāng)cd端短路時(shí)，ab之間的等效電阻是40 ΩB．當(dāng)ab端短路時(shí)，cd之間的等效電阻是40 ΩC．當(dāng)ab兩端接通測(cè)試電源時(shí)，cd兩端的電壓為80 VD．當(dāng)cd兩端接通測(cè)試電源時(shí)，ab兩端的電壓為80 V,AC,[思路探究]　(1)cd端短路和ab端短路時(shí)，電路結(jié)構(gòu)有哪些不同？(2)ab端接電源和cd端接電源時(shí)，電路結(jié)構(gòu)有何不同？,名師點(diǎn)評(píng)串、并聯(lián)電路的分析技巧(

7、1)總電阻是串聯(lián)或并聯(lián)的等效電阻，計(jì)算時(shí)要分清電路的串、并聯(lián)關(guān)系．(2)無(wú)論串聯(lián)電路還是并聯(lián)電路，電路的總功率是各電阻消耗的功率之和．,1．上題中，若在ab之間接一個(gè)電動(dòng)勢(shì)為40 V的電源，在cd之間連接一個(gè)理想電流表，則電流表的示數(shù)是多少？,答案：0.25 A,電壓表、電流表的改裝,U,I,分壓,分流,,有一塊滿偏電流Ig＝1 mA，線圈電阻Rg＝100 Ω的小量程電流表．(1)把它改裝成滿偏電壓 U＝10 V的電壓表；(2)

8、把它改裝成滿偏電流I＝0.6 A的電流表．請(qǐng)畫(huà)出電路圖，計(jì)算有關(guān)數(shù)據(jù)．[思路探究]　(1)電阻的串、并聯(lián)結(jié)構(gòu)有哪些特點(diǎn)？(2)電表改裝的基本原理是什么？,[答案]　見(jiàn)解析,,2．如圖所示，甲、乙兩個(gè)電路，都是由一個(gè)靈敏電流表G和一個(gè)變阻器R組成，下列說(shuō)法正確的是(　　)A．甲表是電流表，R增大時(shí)量程增大B．甲表是電流表，R增大時(shí)量程減小C．乙表是電壓表，R增大時(shí)量程增大D．乙表是電壓表，R增大時(shí)量程減小,AC,解析：由電

9、流表原理可知甲為電流表，且R增大時(shí)，干路電流減小，量程減小，B正確．乙為電壓表且R越大，量程U＝Ig(Rg＋R)越大，C正確．,1．實(shí)驗(yàn)?zāi)康拿枥L小燈泡的伏安特性曲線，分析I­U曲線的變化規(guī)律．2．實(shí)驗(yàn)原理,描繪小燈泡的伏安特性曲線,(1)實(shí)驗(yàn)原理如圖所示，小燈泡的電阻很小，電流表采用外接法；因電壓要求從零開(kāi)始連續(xù)變化，故滑動(dòng)變阻器采用分壓式接法．(2)以I為縱軸、U為橫軸畫(huà)出小燈泡的I­U圖線，其伏安特性曲線不

10、是一條直線．3．實(shí)驗(yàn)器材小燈泡、4～6 V學(xué)生電源、滑動(dòng)變阻器、電壓表、電流表、開(kāi)關(guān)、導(dǎo)線、坐標(biāo)紙．,4．實(shí)驗(yàn)步驟(1)按實(shí)驗(yàn)電路圖連接電路，且使滑動(dòng)變阻器的觸頭P滑至A端．(2)閉合開(kāi)關(guān)，使觸頭P逐漸向B移動(dòng)，測(cè)出12組左右不同的電壓值U和電流值I，并將測(cè)量數(shù)據(jù)填入表格．(3)斷開(kāi)開(kāi)關(guān)，拆除電路，整理器材．,5．?dāng)?shù)據(jù)處理(1)列表格：將記錄的12組U、I值記錄在表格中,(2)描曲線：在如圖所示坐標(biāo)紙上以電流I為縱軸、電壓U

11、為橫軸建立直角坐標(biāo)系，描點(diǎn)繪出I­U曲線．(3)分析規(guī)律：分析曲線變化規(guī)律，分析曲線不是直線的原因．,6．誤差分析(1)測(cè)量電路存在系統(tǒng)誤差，未考慮電壓表的分流，造成測(cè)得的I值比真實(shí)值偏大；(2)測(cè)量時(shí)讀數(shù)不準(zhǔn)，描繪I­U圖線時(shí)作圖不準(zhǔn)確造成的偶然誤差．7．注意事項(xiàng)(1)描繪I­U圖線要求電壓、電流從零開(kāi)始變化，因此滑動(dòng)變阻器采用分壓接法．(2)小燈泡的電阻較小，電流表采用外接法

12、．(3)開(kāi)關(guān)閉合前，變阻器滑片移至圖中A端，使電壓表、電流表的示數(shù)為零．,(4)調(diào)節(jié)滑片時(shí)應(yīng)注意使電壓表的示數(shù)不要超過(guò)小燈泡的額定電壓．(5)實(shí)驗(yàn)中各組讀數(shù)要選擇均勻，間隔大致相等，作圖時(shí)兩坐標(biāo)軸的標(biāo)度要適當(dāng)．連線時(shí)誤差較大的點(diǎn)要舍去，要用平滑的曲線而不能畫(huà)成折線．,某同學(xué)在做測(cè)定小燈泡功率的實(shí)驗(yàn)中得到如下一組U和I的數(shù)據(jù)：,(1)在圖上畫(huà)出I­U圖線．(2)從圖線上可以看出，當(dāng)功率逐漸增大時(shí)，燈絲電阻的變

13、化情況是_________________________________________．(3)這表明導(dǎo)體的電阻隨溫度升高而________．,開(kāi)始不變，后來(lái)逐漸變大,增大,[解析]　(1)根據(jù)U、I的數(shù)據(jù)，在坐標(biāo)紙上找出對(duì)應(yīng)的點(diǎn)，連成平滑的曲線，即I­U圖線．(2)在I­U圖線中，任一點(diǎn)斜率倒數(shù)即這一狀態(tài)的電阻值，即R＝U/I，從圖線看出斜率越來(lái)越小，其倒數(shù)越來(lái)越大，即燈絲電阻隨功率增加而變大，或者

14、說(shuō)隨溫度升高而變大．[答案]　(1)見(jiàn)解析,方法總結(jié)滑動(dòng)變阻器分壓限流的選取方法：由于限流接法電路簡(jiǎn)單，耗能低，所以通常采用滑動(dòng)變阻器的限流接法，但在以下三種情況中，必須選擇分壓接法：①當(dāng)待測(cè)電阻遠(yuǎn)大于滑動(dòng)變阻器的最大電阻，且實(shí)驗(yàn)要求的電壓變化范圍較大(或要求測(cè)量多組數(shù)據(jù))時(shí),必須選用分壓電路．②若采用限流接法，電路中實(shí)際電壓(或電流)的最小值仍超過(guò)負(fù)載電阻或電表的額定值時(shí)，只能采用分壓接法．③要求回路中某部分電路的電流或電壓

15、實(shí)現(xiàn)從零開(kāi)始連續(xù)調(diào)節(jié)時(shí)(如測(cè)定導(dǎo)體的伏安特性，校對(duì)改裝后的電表等)，即大范圍內(nèi)測(cè)量時(shí)，必須采用分壓接法．,混聯(lián)電路的分析技巧實(shí)際電路中各元件之間既有串聯(lián)又有并聯(lián)，分析該類問(wèn)題時(shí)需要對(duì)電路進(jìn)行簡(jiǎn)化，弄清它們之間的串、并聯(lián)關(guān)系．簡(jiǎn)化電路時(shí)常常采用以下兩種方法：(1)電流分支法：①先將各節(jié)點(diǎn)用字母標(biāo)出；②判定各支路元件中的電流方向(若原電路無(wú)電壓或電流，可假設(shè)在總電路兩端加上電壓后判定)；③按電流流向，自左到右將各元件、節(jié)點(diǎn)、分支逐一畫(huà)出

16、；④將畫(huà)出的等效電路圖加工整理．(2)等勢(shì)點(diǎn)排列法：①將各節(jié)點(diǎn)用字母標(biāo)出；②判定各節(jié)點(diǎn)電勢(shì)的高低；③對(duì)各節(jié)點(diǎn)按電勢(shì)高低自左到右排列，再將各節(jié)點(diǎn)間的支路畫(huà)出；④將畫(huà)出的等效電路圖加工整理．,[范例]　如圖所示的電路，R1＝R2＝4 Ω，R3＝R4＝2 Ω，UAB＝6 V，求：(1)電流表A1和A2的示數(shù)(不計(jì)電流表的內(nèi)阻)．(2)R1與R4兩端的電壓之比．,[解析]　設(shè)A點(diǎn)電勢(shì)高，B點(diǎn)電勢(shì)低，可以畫(huà)出其等效電路如圖所示．從圖中看出，

17、電流表A1測(cè)量的是通過(guò)電阻R2、R3的電流，電流表A2測(cè)量的是通過(guò)電阻R1、R2的電流．,[答案]　(1)A1的示數(shù)為1.5 A，A2的示數(shù)為1.0 A(2)1∶2,[名師歸納]　對(duì)混聯(lián)電路，大多可以簡(jiǎn)化為串聯(lián)電路或并聯(lián)電路，所以在分析時(shí)要充分利用等效的思想，畫(huà)出正確的等效電路圖，畫(huà)圖時(shí)注意以下三點(diǎn)：(1)無(wú)電流的支路簡(jiǎn)化時(shí)可去掉.(2)理想電流表可視為導(dǎo)線，接有理想電壓表的電路可視為斷路.(3)電路電壓穩(wěn)定時(shí)電容器可視為斷路.