2.3电阻的串联和并联

一、认识电路1.什么是电路的串联?把几个导体元件依次首尾相连的方式把几个元件的一端连在一起另一端也连在一起,然后把两端接入电路的方式2.什么是电路的并联?I0=I1=I2=I3串联电路各处的电流相同2.并联电路:并联电路的总电流等于各支路的电流之和二、电流特点01231.串联电路:I0=I1+I2+I3+…0123U=U1+U2+U3三、电压特点串联电路两端的总电压等于各部分电路电压之和2.并联电路:1.串联电路:U=U1=U2=U3并联电路的总电压与各支路的电压相等UR1R2R3UU1U2U30123R1R2R310串联电路的总电阻等于各部分电路电阻之和三、电阻特点1.串联电路:12UUU12UUUIII1212UUUIII12RRR讨论：多个电阻串联呢？12nRRRRR1R2UU1U2I1.串联电路:12nRRRR2.并联电路:UR2R1II1I212III12IIIUUU1212IIIUUU12111RRR讨论：多个电阻并联呢？121111nRRRR并联电路的总电阻的倒数等于各支路电阻的倒数之和三、电阻特点串联电路的总电阻等于各部分电路电阻之和12nRRRR1.串联电路:12nRRRR2.并联电路:121111nRRRR讨论：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=？)三、电阻特点四、串并联电路特点1.串联电路12nRRRR121111nRRRR2.并联电路12nIIII12nUUUU12nIIII12nUUUU如图所示电路,当ab两端接入100V电压时,cd两端为20V,当cd两端接入100V电压时,ab两端电压为50V,则R1:R2:R3为()A.4:2:1B.2:1:1C.3:2:1D.以上都不对R1R1R2R3R3abcdAR2R3R3abcdR1R1R2abcd100V20V40V40V100V50V25V25V串、并联电路的计算图2－3－141.如图2－3－14所示，R1＝200Ω，R2＝300Ω，A、B两端电压UAB＝8V.(1)当S断开时，移动滑动片P，R2两端电压范围是多少？(2)当S闭合时，移动滑动片P，R2两端电压范围是多少？第2课时电表的改装电流表电压表常用的电压表和电流表都是由小量程的电流表改装而成的G_+gggUIR2.三个主要参数①内阻:电流计内阻Rg②量程：满偏电流Ig③满偏电压Ug3.电路图符号：灵敏电流表(表头)1、作用：测量微小电流和电压G0123mA改装为电压表例1: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0～3V的电压表，如何改装？改装后的电压表内阻多大？在表头串联一个阻值较大的电阻R串=2.97X103ΩRv=3.0KΩIgRgRVUUgURU方法：在表头串联一个阻值较大的电阻gggIRIURggRIUgRnR)1(ggRUU)1(IgRgRVUUgURU例2.有一个电流表G，内阻Rg=30Ω，满偏电流Ig=1mA。要把把它改装为量程为0～0.6A的电流表，怎样改装？改装后的电流表内阻多大？改装为电流表在表头上并联一个阻值较小的电阻R并=0.050ΩRA=0.050ΩUIRgIgIRRAUI方法：在表头上并联一个阻值较小的电阻RIIRIggg)(gggRIIIR1nRRgUIRgIgIRRAUI1）若要将电流表G改装成一个量程为Ug的n倍的电压表V，需要串联电阻的阻值为2）若要将电流表G改装成一个量程为Ig的n倍的电流表A，需要并联的电阻的阻值为小结（选）gRnR)1(1nRRg有一满偏电流Ig=5mA,内阻Rg=400Ω的电流表G,若把它改装成量程为10V的电压表,应一个Ω的分压电阻,该电压表的内阻为Ω;若把它改装成量程为3A的电流表,应联一个Ω的分流电阻,该电流表的内阻为Ω串并160020000.6680.667一量程为100μA的电流表,内阻为100Ω,表盘刻度均匀,现串联一个9900Ω的电阻将它改装成电压表,则该电压表的量程是V,用它来测量电压时,表盘指针位置如图所示,此时电压表的读数大小为V0.801501001Ｖ0.5Ｖ如图所示为一双量程电压表的示意图.已知电流表G的量程为0~100μA,内阻为600Ω,则图中串联的分压电阻R1=Ω,R2=ΩGR1R2+5V15V4.94X104105如图所示,电路由电流计与四个电阻连接而成.电流计内阻Rg=80Ω,满偏电流Ig=1mA.R1=10Ω,R2=10Ω,R3=194Ω,R4=790Ω.若使用12接线柱电路可做表.量程为.若使用13可做表.量程为.若使用14接线柱电路可做表.量程为.若使用15可做表.量程为.电流电流电压电压5mA10mA1V5VR1R21R3R42345【变式】有一只电压表，它的内阻是100Ω，量程为0.2V，现要改装成量程为10A的电流表，电压表上应()．A．并联0.002Ω的电阻B．并联0.02Ω的电阻C．并联50Ω的电阻D．串联4900Ω的电阻解析扩大量程的倍数n＝IIg＝100.002＝5000，需并联的分流电阻为R＝Rgn－1≈0.02Ω.分压式和限流式电路的选取EsPRxRABEsPRxRABEsRABPRxEsRABPRxEsRABPRx1.限流式EsRABPRxEERRRxx~优点:电路结构较为简单.电能损耗较小.待测电阻Rx的电压可调范围缺点:电压不能从零开始调节,调节范围较小.2.分压式E~0特点:1.电压可以从零开始调节到电源电动势,调节范围较大.2.电能损耗较大，电路结构较为复杂EsPRxRAB待测电阻Rx的电压可调范围分压式：1、要求用电器的电压从零开始连续变化或要求电压变化范围较大2、若采用限流式，电路中电流超过电表的量程或待测电阻允许通过的最大电流。3、变阻器的总电阻远小于待测电阻限流式：1、当待测电阻小于滑动变阻器电阻或差不多时，用限流式调控能力较强。2、若不存在以上问题，用分压式与限流式差不多时，用限流式，能耗小，电路连接简单。限流和分压电路的选取原则【典例】表格中所列数据是测量小灯泡U－I关系的实验数据：U(V)0.00.20.51.01.52.02.53.0I(A)0.0000.0500.1000.1500.1800.1950.2050.215(1)分析上表内实验数据可知，应选用的实验电路图是图2－3－8中的________(填“甲”或“乙”)．十、电阻的测量用电压表测出电阻两端的电压U，用电流表测出通过电阻的电流I，利用部分电路欧姆定律可以算出电阻的阻值R，IUR伏安法伏安法测电阻的两种电路“外接法”“内接法”因为电流表、电压表分别有分压、分流作用,因此两种方法测量电阻都有误差．十、电阻的测量AVRAVR误差分析电流表外接法电压表示数电流表示数测量值偏小，适于测量小阻值电阻.RAUURVRAIIIIAVIUR测说明：误差来源于电压表的分流，分流越小，误差越小．所以该电路适合测量小电阻，即VRRRRIUR真AVR电流表内接法RARVURUURAIIAVIUR测电压表示数电流表示数测量值偏大,适于测量大阻值电阻.说明：误差来源于电流表的分压，分压越少，误差越小．所以该电路适合测量大电阻，即ARRAVRRRIUR真电阻的测量外接法内接法误差来源测量结果测量条件电压表的分流电流表的分压R测＜R真R测＞R真RRARRV伏安法测电阻伏安法测电阻电路选择若已知待测电阻的大约值，电流表的内阻和电压表的内阻，则当xVAxRRRR时，选用电流表内接法．xVAxRRRR时，选用电流表外接法．当试触法：若不知道电阻值，可借助试触法来确定用哪种接法1、若电流表示数变化比较明显，说明电压表分流作用强，应采用内接法。2、若电压表示数变化比较明显，说明电流表分压作用强，应采用外接法。AVRxab一个未知电阻,无法估计其电阻值,某同学用伏安法测量此电阻,用如图(a)(b)两种电路各测一次,用(a)图所测数据为3.0V、3.0mA,用(b)图测得的数据是2.9V、4.0mA,由此可知,用图测得Rx的误差较小,测量值Rx=.（a）1000ΩAVAVRxRx(a)(b)如图所示电流表和电压表的读数分别为10V和0.1A,电压表内阻为500Ω,那么待测电阻R的测量值比真实值,测量值为,真实值为.小100Ω125ΩAVRcd用伏安法测量某电阻Rx的阻值,现有实验器材如下:A.待测电阻Rx：范围在5—8Ω，额定功率1WB.电流表A1：量程0—0.6A（内阻0.2Ω）C.电流表A2：量程0—3A（内阻0.05Ω）D.电压表V1：量程0—3V（内阻3KΩ）E.电压表V2：量程0—15V（内阻15KΩ）F.滑动变阻器R：0—100ΩG.蓄电池：电动势12VH.导线，电键.为了较准确的测量，并保证器材安全，电流表应选，电压表应选，并画出电路图。由ΩRx知，应选外接法5.24VARR先确定测量电路ARPx51额定电流Im=≈0.45A，应选电流表A1VPRx8额定电压Um=≈2.8V，应选电压表V1由R=100Ω＞Rx知，应选择限流式电路再确定控制电路其电路图如图所示。分析：八、电流表和电压表的读数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3V和3A的电压表和电流表，其最小分度为0.1V和0.1A,读数要估读到最小分度的十分之一.(2)量程为0.6A的电流表，其最小分度为0.02A,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15V的电压表，其最小分度为0.5V,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…量程为0.6A的电流表，最小分度为0.02A，指针偏转不够一个分格的部分用半格估读法，读数为两位小数。0.15A练习：如图，电流表读数为量程为3A的电流表，最小分度为0.1A，指针偏转不够一个分格的部分用1/10格估读法，读数为两位小数。012A30.74A练习：如图，电流表读数为量程为3V的电压表，最小分格为0.1V，指针偏转不够一个分格的部分用1/10格估读法，读数为两位小数。012V3练习：如图，电压表读数为2.38V量程为15V的电压表，最小分格为0.5V，指针偏转不够一个分格的部分用1/5格估读法，读数为一位小数。0510V15练习：如图，电压表读数为11.7V6半偏法测量电流表的内阻1.原理半偏法测电流表内阻的原理是欧姆定律和并联电路的电流分配关系，因电流表可以读出自身的电流，故在其电流减半时，必有另一支路分掉另一半的电流，在总电流近似不变的条件下，该支路的电阻（电阻箱读出）等于电流表的电阻．2.电路3.实验条件:12RR目的：保持干路中的电流基本不变4.步骤2先闭合S1，调节R1使电流表指针满偏.3再闭合S2，保持电阻R1不变，调节R2使电流表指针半偏，记下R2的值.4若R1＞100R2，有Rg=R21把滑动变阻器R1的电阻调到最大，把电阻箱R2的阻值调到05.误差分析定性分析：在用半偏法测电流表的内阻的实验中，当闭合开关S2时，调节R2使电流表半偏，即通过电流表的电流为Ig/2，此时干路总电流因回路中总电阻变小而变大，即比Ig稍大，这样通过R2的电流将大于Ig/2，因此电流表内阻的测量值小于真实值．②定量分析12212''22gggggggEIIRRrIIIRREIRRRrRR（）1221111ggggRrRRRRRRrRRr