高二物理 第二章 直流电路 第三节电阻的串联并联及其应用第二课时导学案 教科版
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2017-2018学年高中物理第二章直流电路第3讲电阻的串联、并联及其应用学案教科版选修3-1编辑整理:尊敬的读者朋友们:这里是精品文档编辑中心,本文档内容是由我和我的同事精心编辑整理后发布的,发布之前我们对文中内容进行仔细校对,但是难免会有疏漏的地方,但是任然希望(2017-2018学年高中物理第二章直流电路第3讲电阻的串联、并联及其应用学案教科版选修3-1)的内容能够给您的工作和学习带来便利。
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第3讲电阻的串联、并联及其应用[目标定位]1。
掌握串、并联电路的电流和电压的特点.2。
掌握电阻串、并联的计算。
3。
理解将小量程电流表改装成大量程电流表和电压表的原理,并会进行有关计算.一、电阻的串联与并联1.电阻的串联:把各个电阻依次首尾连接起来.2.电阻的并联:把各个电阻并列地连接在一起.3.串联电路和并联电路的特点串联电路并联电路电流关系I=I1=I2=I3=…=I n I=I1+I2+I3+…+I n电压关系U=U1+U2+U3+…+U n U=U1=U2=U3=…=U n电阻关系R=R1+R2+R3+…+R n错误!=错误!+错误!+错误!+…+错误!电路中的作用各电阻分压错误!=错误!=…=错误!=错误!=I各电阻分流I1R1=I2R2=…=I n R n=I总R总=U推论1.总电阻大于其中任一部分电路的电阻。
2.当一个大电阻和一个小电阻串联时,总电阻接近大(填“大”或“小”)电阻.3。
n个相同电阻R串联时其总电阻为R总=nR。
1。
总电阻小于其中任一支路的电阻。
2。
一个大电阻和一个小电阻并联时,总电阻接近小(填“大"或“小")电阻。
2.4 电阻的串连、并联及其应用【教课目标】1、理解串连电路的分压作用,会把电流计改装成电压表2、理解并联电路的分流作用,会把电流计改装成电流表3、掌握串连电路的电压和功率的分派关系,掌握并联电路的电流和功率分派关系。
【教课要点】理解分压和分流的原理,并能娴熟运用 【教课难点】学生对功率的分派关系难以理解【教课媒体】电流计(表头) ,定值电阻若干,安培表,伏特表,学生电源,电键,导线【教课安排】 1.回首串连与并联的简单知识( 1) 发问:什么是串连电路?——把导体 (电阻) 一个一个的挨次连结起来,就构成串联电路。
板画三个不一样阻值的电阻、电源、开关,要修业生在黑板上连线成串连电路,并照此连结实物。
实验 1:把安培表先后串连在电路中的不一样地点,记下读数,并给出结论:串连电 路电流到处同样。
(剖析原由——由电路中电荷总量守恒得出。
) I=I 1=I =I =——23实验 2:把伏特表先后并联在不一样的电阻和总电阻上,记下读数,并给出结论:串联电路各电阻电压之和等于总电压。
(剖析原由——可由电势降低得出。
)U=U 1+U 2+U 3+——重要推论 1: R=R+R+R+——;这里的R 是总电阻,即用一个电阻取代方才的三个123串连电阻,成效要同样。
重要推论 2:因为电流强度到处同样,则 I=U/R= U 1/R 1= U 2/R 2=——;可推出电压与电阻呈正比。
即串连电路中大电阻得大电压,小电阻得小电压。
重要推论 3: P=IU= I ( U 1+U 2+U 3+——) =IU 1+IU 2+IU 3+—— =P 1 +P 2+P 3+——;串连电路总功率等于各部分功率之和;同时 P=I 2R 可推出 P/R= P 1/R 1= P 2/R 2= P 3/R 3=—— =I2,说明电功率与电阻成正比。
重申说明这里的结论都成立在电路是纯电阻电路这一基础上。
例:书 P59/3 ( 2)( 2) 发问:什么是并联电路?——把各导体(电阻)的两头分别接到一同, 再接入电路构成并联电路。
3.电阻的串联、并联及其应用[先填空]1.串联和并联电路图2312.串联:把几个导体依次首尾相接如图甲所示.3.并联:把几个导体的一端连在一起,另一端连在一起,如图乙所示. 4.串、并联电路的特点1.横截面积不同的两个导体串联时,通过面积较大的导体的电流大.(×) 2.两电阻并联时,电阻越大,单位时间内流过电阻某一横截面的电荷量越多.(×) 3.并联电阻的总阻值小于每个电阻的阻值.(√) [后思考]大型庆祝活动期间,街上的树上都挂满了装饰用的一串串小彩灯,这些小彩灯的额定电压一般只有几伏,但大多数使用了220 V 的照明电源,这些小灯泡是怎样连接的?【提示】 将足够多的小彩灯串联后一起接在电源上,使每一串小彩灯分得的电压之和等于220 V ,这样小彩灯就可以正常工作了.[合作探讨]探讨1:你家里的各个用电器采用的是什么连接方式?【提示】 各个用电器都需要220 V 的电压供电,因此必须将它们并联接入电路. 探讨2:电路中并联的电阻越多,电路的总阻值是越大还是越小?【提示】 由于1R =1R 1+1R 2+…,并联的电阻越多,相加项越多,1R越大,即并联电路的总阻值R 越小.[核心点击]1.串、并联电路总电阻的比较(1)串联电路中各电阻两端的电压跟它的阻值成正比.推导:在串联电路中,由于U 1=I 1R 1,U 2=I 2R 2,U 3=I 3R 3,…,U n =I n R n ,I =I 1=I 2=…=I n ,所以有U 1R 1=U 2R 2=…=U n R n =UR 总=I . (2)并联电路中通过各支路电阻的电流跟它们的阻值成反比.推导:在并联电路中,U 1=I 1R 1,U 2=I 2R 2,U 3=I 3R 3,…,U n =I n R n ,U 1= U 2=…=U n ,所以有I 1R 1=I 2R 2=…=I n R n =I 总R 总=U .(多选)三个阻值都为12 Ω的电阻,它们任意连接、组合,总电阻可能为( )A .4 ΩB .24 ΩC .18 ΩD .36 Ω【解析】 若三个电阻并联,R 总=13R =4 Ω,A 正确;若三个电阻串联,R 总=3R =36 Ω,D 正确;若两个电阻并联后和第三个电阻串联.R 总=R +12R =12 Ω+6 Ω=18 Ω,C 正确;若两个电阻串联后和第三个电阻并联,R 总=12×2436Ω=8 Ω,B 错误.【答案】 ACD有三个电阻,R 1=2 Ω,R 2=3 Ω,R 3=4 Ω,现把它们并联起来接入电路,则通过它们的电流之比I 1∶I 2∶I 3是( )A .6∶4∶3B .3∶4∶6C .2∶3∶4D .4∶3∶2【解析】 设并联电路两端电压为U ,则I 1∶I 2∶I 3=U R 1∶U R 2∶U R 3=12∶13∶14=6∶4∶3,故正确选项为A.【答案】 A三个电阻器按照如图232所示的电路连接,其阻值之比为R 1∶R 2∶R 3=1∶3∶6,则电路工作时,通过三个电阻器R 1、R 2、R 3上的电流之比I 1∶I 2∶I 3为( ) 【导学号:96322039】图232A .6∶3∶1B .1∶3∶6C .6∶2∶1D .3∶2∶1【解析】 电阻R 2和R 3是并联关系,则电流之比等于电阻之比的倒数,即I 2∶I 3=R 3∶R 2=2∶1;而R 1上的电流等于R 2和R 3的电流之和,故I 1∶I 2∶I 3=3∶2∶1,选项D 正确.【答案】 D混联电路及其处理方法(1)混联电路:既有串联又有并联的较复杂连接电路.(2)混联电路的处理方法:①准确地判断出电路的连接方式,画出等效电路图.②准确地利用串、并联电路的基本规律、特点.③灵活地选用恰当的物理公式进行计算.[先填空]1.表头的三个参数(1)满偏电流I g:指针指到最大刻度时的电流.(2)满偏电压U g:电流表通过满偏电流时,加在它两端的电压.(3)内阻R g:电流表的内阻.(4)三个参数之间的关系为:U g=I g R g.2.电压表和电流表的改装(1)给表头串联一较大的电阻,分担较大的电压U R.如图233所示,就改装成一个电压表.图233(2)给表头并联一较小的电阻,分担较大的电流I R.如图234所示,就改装成大量程的电流表.图234[再判断]1.把小量程的电流表改装成大量程的电流表需串联一个电阻.(×)2.改装后电压表的量程越大,其串联的分压电阻就越大.(√)3.若将分压电阻串联在电流表上改装成电压表后,增大了原电流表的满偏电压.(×) [后思考]某小量程电流表的满偏电流为5毫安,满偏电压为0.2伏特,该小量程电流表的内阻为多少?【提示】根据欧姆定律,小量程电流表的内阻R g =U g I g =0.25×10-3Ω=40 Ω.[合作探讨]实验室有一表头G ,满偏电流3 mA ,内阻100 Ω.图235探讨1:用它能直接测量3 A 的电流吗? 【提示】 不能探讨2:要改装成一个大量程的电流表是串联一个电阻,还是并联一个电阻? 【提示】 并联 [核心点击]有一个电流计G ,内电阻R g =10 Ω,满偏电流I g =3 mA.(1)要把它改装成量程为0~3 V 的电压表,应该串联一个多大的电阻?改装后电压表的内电阻是多大?(2)要把它改装成量程为0~3 A 的电流表,应该并联一个多大的电阻?改装后电流表的内电阻是多大?【解析】 (1)电流计的满偏电压为U g =I g R g =3×10-3×10 V=0.03 V串联电阻需承担的电压U ′=U -U g =3 V -0.03 V =2.97 V串联电阻的阻值为R =U ′I g = 2.97 V 3×10-3 A=990 Ω. 改装后电压表的内阻为R V =R +R g =1 000 Ω. (2)电流计两端电压U g =I g R g =3×10-3 A×10 Ω=0.03 V分流电阻分担电流为I R =I -I g =(3-3×10-3)A =2.997 A由欧姆定律得分流电阻的阻值为R =U g I R =0.032.997A≈0.01 Ω 改装后电流表的总电阻为R A =RR g R +R g =0.01×100.01+10Ω≈0.009 99 Ω.【答案】 (1)990 Ω 1 000 Ω (2)0.01 Ω 0.009 99 Ω(多选)如图236所示,四个相同的表头分别改装成两个电流表和两个电压表.电流表A 1的量程大于A 2的量程,电压表V 1的量程大于V 2的量程,把它们按如图所示接入电路,则( ) 【导学号:96322040】图236A .电流表A 1的读数大于电流表A 2的读数B .电流表A 1的偏转角小于电流表A 2的偏转角C .电压表V 1的读数等于电压表V 2的读数D .电压表V 1的偏转角等于电压表V 2的偏转角【解析】 改装后的电流表量程越大,电表的内阻越小,电流表A 1的量程大于A 2的量程,所以电流表A 1的内阻小于电流表A 2的内阻,两个电流表并联,电阻小的电流大,电流表A 1的读数大于电流表A 2的读数,A 正确;改装电流表的两个表头也是并联关系,因表头相同,故电流相等,指针偏角相等,B 错误;改装后的电压表量程越大,电表的内阻越大,电压表V 1的量程大于V 2的量程,所以电压表V 1的内阻大于电压表V 2的内阻,两个电压表串联,依据串联电路的分压作用特点,电压表V 1的读数大于电压表V 2的读数,故C 错误;其中两个表头也是串联关系,电流相等,偏角相等,D 正确.【答案】 AD电表改装四要点(1)改装为电压表需串联一个大电阻,且串联电阻的阻值越大,改装后电压表的量程越大.(2)改装为电流表需并联一个小电阻,且并联电阻的阻值越小,改装后电流表的量程越大.(3)改装过程把表头看成一个电阻R g,通过表头的满偏电流I g是不变的.(4)改装后电表的量程指的是当表头达到满偏电流时串联电路的总电压或并联电路的总电流.[先填空]1.限流式电路与分压式电路的比较(1)电流表外接①电路图:如图237甲所示电路.图237②R测与R真的关系:R测<R真.③应用:测量小电阻误差小.(2)电流表内接①电路图:如图乙237所示电路.②R测与R真的关系:R测>R真.③应用:测量大电阻时误差小.[再判断]1.待测电阻R x≫R A时,用电流表外接法误差较小.(×)2.测量时,为减小偶然误差常通过多次测量取平均值的方法.(√)3.用外接法测电阻时,电流表的示数略大于电阻R上的电流值.(√)[后思考]在“描绘小灯泡伏安特性曲线”实验中,滑动变阻器是采用限流式接法还是分压式接法?【提示】因为该实验中要求小灯泡两端的电压变化范围较大,且要求电压要从0开始调节,所以滑动变阻器应采用分压式接法,如图所示.[合作探讨]用电流表和电压表测量电阻时,电路有两种接法,分别如图238甲、乙所示,请思考下列问题:甲乙图238探讨1:两种接法是否等效?【提示】两种接法都有误差,不等效.探讨2:若待测电阻的阻值很大,则哪种接法误差较小?【提示】当R x≫R A时,用图甲电路测量误差较小.探讨3:若待测电阻的阻值很小,则哪种接法误差较小?【提示】当R x≪R V时,用图乙电路测量误差较小.[核心点击]1.伏安法测电阻原理欧姆定律给了我们测量电阻的一种方法,由R =U I可知,用电压表测出电阻两端的电压,用电流表测出通过电阻的电流,就可求出待测电阻的阻值.2.电流表的两种接法(1)直接比较法:适用于R x 、R A 、R V 的大小可以估计的情况.当R x ≫R A 时,采用内接法:当R x ≪R V 时,采用外接法,即大电阻用内接法,小电阻用外接法,可记忆为“大内小外”.(2)公式计算法当R x >R A R V 时,用电流表内接法; 当R x <R A R V 时,用电流表外接法; 当R x =R A R V 时,两种接法效果相同.(3)试触法:适用于R x 、R V 、R A 的阻值关系都不能确定的情况,如图239所示,把电压表的可动接线端分别试接b 、c 两点,观察两电表的示数变化.若电流表的示数变化明显,说明电压表的分流作用对电路影响大,应选用内接法;若电压表的示数有明显变化,说明电流表的分压作用对电路影响大,所以应选外接法.图239用伏安法测量某电阻R x 的阻值,现有实验器材如下:【导学号:96322041】A .待测电阻R x :范围在5~8 Ω,额定电流0.45 AB .电流表A 1:量程0~0.6 A(内阻0.2 Ω)C .电流表A 2:量程0~3 A(内阻0.05 Ω)D .电压表V 1:量程0~3 V(内阻3 k Ω)E .电压表V 2:量程0~15 V(内阻15 k Ω)F .滑动变阻器R :0~100 ΩG .蓄电池:电动势12 VH .导线,开关为了较准确地测量,并保证器材安全,电流表应选______,电压表应选________,并画出电路图.【解析】 待测电阻R x 的额定电流为0.45 A ,应选电流表A 1;额定电压U max =0.45×8 V =3.6 V ,应选电压表V 1;由于R V R x =3 0008=375,R x R A =80.2=40,故R V ≫R x ,因此选用电流表的外接法测电阻;因为电压表V 1量程小于3.6 V ,且要较准确地测量,故变阻器R 应选择分压式接法,其电路如图所示.【答案】 A 1 V 1 电路见解析用伏安法测金属电阻R x (约为5 Ω)的值,已知电流表内阻为1 Ω,量程为0.6 A ,电压表内阻为几千欧,量程为3 V ,电源电动势为9 V ,滑动变阻器的阻值为0~6 Ω,额定电流为5 A ,试画出测量R x 的原理图.【解析】 待测金属电阻R x ≪R A ·R V .应采用电流表外接法.如果采用变阻器限流接法,负载R x 的电压U min =56+5×9 V=4511 V ,U max =9 V ,调节范围4511~9 V ,显然所提供的电压表量程不够,应采用分压接法,电路原理图如图所示.【答案】 见解析图下列情况滑动变阻器必须选用分压式接法(1)要求回路中某部分电路电流或电压实现从零开始可连续调节时(如:测定导体的伏安特性、校对改装后的电表等电路),或要求大范围内测量电压和电流时,必须采用分压式接法.(2)当待测用电器的电阻R 远大于滑动变阻器的最大值R 0时,必须采用分压式接法. (3)当电压表或电流表的量程太小时,若采用限流接法,电路中实际电压(或电流)的最小值仍超过电压表或电流表的量程,只能采用分压式接法.(4)在题目中有以下语言暗示时,比如:要求多测几组测量数据,要求精确测量等,一般也采用分压式接法.学业分层测评(九) (建议用时:45分钟)1.(多选)在图2310所示的电路中,通过电阻R 1的电流I 1是( )图2310A .I 1=U R 1B .I 1=U 1R 1C .I 1=U 2R 2D .I 1=U 1R 1+R 2【解析】 I 1=U 1R 1,R 1与R 2串联,故I 1=I 2=U 2R 2,从整体计算I 1=I 2=UR 1+R 2,故B 、C 正确.【答案】 BC2.下列说法不正确的是( )A .一个电阻和一根无电阻的理想导线并联总电阻为零B .并联电路任一支路电阻都大于电路的总电阻C .并联电路任一支路电阻增大(其他支路不变)总电阻也增大D .并联电路任一支路电阻增大(其他支路不变)总电阻一定减少【解析】 由并联电路总电阻与各支路电阻的特点知A 、B 、C 正确,D 错. 【答案】 D3.三个电阻之比为R 1∶R 2∶R 3=1∶2∶5,将这三个电阻并联,则通过这三支路的电流强度I 1∶I 2∶I 3之比为( ) 【导学号:96322126】A .1∶2∶5B .5∶2∶1C .10∶5∶2D .2∶5∶10【解析】 由并联电路两端电压相等得I 1=U R 1,I 2=U 2R 1,I 3=U5R 1,得I 1∶I 2∶I 3=10∶5∶2,C 正确.【答案】 C4.三根相同的电热丝分别全部串联和全部并联,接入相同的电压,它们发出相同的热量,所需通电时间之比为( )A .9∶1B .1∶9C .3∶1D .1∶3【解析】 设一根电热丝的电阻为R ,三根电热丝串联电阻为3R ,三根并联电阻为R /3.因为Q =U 2Rt ,所以当Q 、U 相等时,t 与R 成正比,t 1∶t 2=9∶1.【答案】 A5.如图2311所示的电路中,U =8 V 不变,电容器电容C =200 μF ,R 1∶R 2=3∶5,则电容器的带电荷量为( )图2311A .1×10-3C B .6×10-3C C .6×10-4 CD .1.6×10-3C【解析】 因为R 1、R 2串联,所以两电阻间的电压值与电阻值成正比,则U 1∶U 2=R 1∶R 2=3∶5,又U 1+U 2=8 V ,所以U 1=3 V ,U 2=5 V电容器与R 2并联,所以U C =U 2=5 V ,所以Q =CU =1×10-3C ,选项A 正确. 【答案】 A6.两电阻R 1、R 2的电流I 和电压U 的关系如图2312所示,以下正确的是( ) 【导学号:96322127】图2312A .R 1>R 2B .R 1和R 2串联后的总电阻的I U 图线应在区域ⅢC .R 1=R 2D .R 1和R 2并联后的总电阻的I U 图线应在区域Ⅱ【解析】 I U 图线中斜率的倒数等于电阻,即R 1<R 2,故A 、C 错误.R 1、R 2串联后的总电阻既大于R 1,又大于R 2,反映在图线上斜率应该最小,即在Ⅲ区,故B 正确.R 1、R 2并联后的总电阻小于R 1,反映在图线上斜率应该最大,即在Ⅰ区,故D 错误.【答案】 B7.把小量程电流表(表头)改装成量程较大的电流表时,下列说法中正确的是( ) 【导学号:96322128】A .改装的原理是串联电阻能减小电流的作用B .改装后,原电流表本身允许通过的最大电流值并不改变C .改装后原电流表自身的电阻增大了D .改装后使用时,通过原电流表的电流就可以大于改装前允许通过它的最大电流了 【解析】 把表头改装成较大量程的电流表时,并联电阻使较多的电流通过该电阻进行分流而扩大电流的通过量,但原电流表本身允许通过的最大电流值并不改变,选项B 正确.【答案】 B8.如图2313所示的电路中,电阻R 均为100 Ω,U =30 V ,求理想电压表的示数为多少?图2313【解析】 因电压表为理想电压表,去掉这条支路后只剩下三个电阻串联,与电压表相连的两个电阻只起导线的作用,简化电路图如图所示,由串联电路的分压规律得U ′=13U =13×30 V=10 V.【答案】 10 V9.一电流表(表头)并联一个分流电阻后就改装成一个大量程的电流表,当把它和标准电流表串联后去测某电路中的电流时,发现标准电流表读数为1 A ,而改装电流表的读数为1.1 A ,稍微偏大一些,为了使它的读数准确,应( ) 【导学号:96322129】A .在原分流电阻上再并联一个较大的电阻B .在原分流电阻上再串联一个较小的电阻C .在原分流电阻上再串联一个较大的电阻D .在原分流电阻上再并联一个较小的电阻【解析】 改装表示数偏大,说明改装成电流表时并联的分流电阻偏大.故要使内阻稍微变小一些,需要在原分流电阻上再并联一个较大的电阻,故A 正确.【答案】 A10.如图2314所示为一双量程电压表的示意图,已知电流表G 的量程为0~100 μA ,内阻为600 Ω,则图中串联的分压电阻R 1和R 2的阻值分别为多大?图2314【解析】 用5 V 量程时,I g =5 V R 1+R g ;用15 V 量程时,I g =15 VR 1+R 2+R g,由以上两式解得:R 1=4.94×104Ω,R 2=105Ω.【答案】 4.94×10410511.现有一个灵敏电流计,它的满偏电流为I g =1 mA ,内阻R g =200 Ω,若要将它改装成量程为5 A 的电流表,应并联一个多大的电阻?改装后的电流表测量电流时,指针指在表盘上原来0.2 mA 处,则被测电流的大小是多少?【解析】 要把电流计改装成量程更大的电流表,需要并联一个小电阻,根据并联电路的特点可知,两支路两端电压相等,则I g R g =(I -I g )R ,代入数据可得R ≈0.04 Ω.因为量程扩大了5 000倍,所以原来0.2 mA 处对应的电流为1 A.【答案】 0.04 1 A12.如图2315所示为用伏安法测定一个定值电阻的阻值的实验所需的器材实物图,器材规格如下:图2315A .待测电阻R x (约100 Ω);B .直流毫安表(量程0~20 mA ,内阻50 Ω);C .直流电压表(量程0~3 V ,内阻5 k Ω);D .直流电源(输出电压6 V ,内阻不计);E .滑动变阻器(阻值范围0~15 Ω,允许最大电流1 A);F .开关1个,导线若干.根据器材规格及实验要求,在本题的实物图上连线.【解析】 先确定电路是采用电流表内接电路还是外接电路R xR A =100 Ω50 Ω=2<R VR x=5×103Ω100 Ω=50,所以采用电流表外接法.再确定滑动变阻器是采用限流还是分压接法.若采用限流接法,则滑动变阻器阻值达到最大时,电路中电流最小,I =U R x +R +R A =6100+15+50A≈36 mA,此时电阻R x 的电压约为3.6 V ,均已超过电流表和电压表的量程,故必须采用滑动变阻器分压式接法.实验电路如图甲所示,实物连线如图乙所示.甲乙【答案】 见解析。
2.3电阻的串联、并联及其应用【学习目标】1.经历串、并联电路的电流关系和电压关系理论分析过程。
2.经历根据电流、电压关系和欧姆定律,推导串、并联电路中电阻关系的过程,理解串、并联电路中的电阻关系,提高逻辑思维能力。
3.通过对电流表改装的分析讨论,提高综合运用欧姆定律、电路中串、并联规律以及分析解决问题的能力。
【重点难点】1.重点是应用串、并联特点改装电压表和电流表。
2.难点是应用串、并联特点改装电压表和电流表。
【自主学习】一、电阻的串联与并联:1.电阻的串联:把各个电阻依次________连接起来。
2.电阻的并联:把各个电阻_______地连接起来。
二、电压表和电流表的改装:1.表头:小量程的________,符号:_________。
2.表头的三个参数:_______、_______、________。
根据欧姆定律,三个参数之间的关系是_____。
3.改装:(1)电流表改装成电压表:电压表是利用串联电路的______特点制成的。
电压表是由一个_____和一个_____电阻制成的。
若改装后电压表量程为U ,则电流表满偏时电流表上的电压为g U ,串联电阻上的电压为Rg U U U =-,串联电阻阻值:_________。
若量程扩大n 倍,则(1)______g gg gg ggnU U n I R R R I I --===改装后电表总内阻:V g R R R =+(2)表头改装成电流表的原理电流表是利用并联电路的________特点制成的,电流表是由一个_______和一个_______电阻制成的。
若改装后电流表的量程为I ,则电流表满偏时经过的电流g I ,经过分流电阻R 的电流是R g I I I =-,并联电阻阻值:________。
若量程扩大n 倍,则_____g g g g gI R R R nI I ==-改装后电流表的总内阻:g A g R R R R R=+三、限流电路和分压电路:四、伏安法测电阻1.原理:用_________测出电阻两端的电压U ,用__________测出通过电阻的电流I ,利用部分电路________定律可以计算出电阻的阻值R ,即_________。
第3节电阻的串联、并联及其应用1.串联电路特点⎩⎪⎨⎪⎧I =I 1=I 2=I 3=…U =U 1+U 2+U 3+…R =R 1+R 2+R 3+…2.并联电路特点⎩⎪⎨⎪⎧I =I 1+I 2+I 3+…U =U 1=U 2=U 3=…1R =1R 1+1R 2+1R 3+…3.小量程电流表可通过串联或并联一个电阻来改装为大量程的电压表或电流表。
4.同一表头改装成的电压表,量程与改装后的内阻成正比;同一表头改装成的电流表,量程与改装后的内阻成反比。
5.滑动变阻器有限流电路和分压电路两种接法。
6.伏安法测电阻有电流表外接法和电流表内接法两种电路。
一、电阻的串联与并联 1.电阻的串联把各个电阻依次首尾连接起来。
2.电阻的并联把各个电阻并列地连接在一起。
3.串、并联电路的特点1.表头小量程的电流表,符号为G。
2.表头的三个参数满偏电流I g、满偏电压U g、内阻R g,根据欧姆定律,三个参数之间的关系是U g=I g R g。
3.改装(1)电压表改装:测量较大的电压时,在表头上串联一个较大的电阻,就改装成了电压表。
(2)电流表改装:测量较大的电流时,在表头上并联一个较小的电阻,就改装成了量程较大的电流表。
三、限流电路和分压电路滑动变阻器在电路中的两种接法对比1.伏安法测电阻原理欧姆定律给了我们测量电阻的一种方法,由R =U I可知,用电压表测出电阻两端的电压,用电流表测出通过电阻的电流,就可求出待测电阻。
2.两种电路的比较1.自主思考——判一判(1)在电路中的任何一个位置串联一个电阻时,电路中的总电阻一定变大。
(√) (2)在电路中的任何一个位置并联一个电阻时,电路中的总电阻不一定变小。
(×) (3)两并联电阻的电流与电阻成正比,两串联电阻的电压与电阻成反比。
(×) (4)同一表头改装成的电压表,串联的电阻越大,改装后的电压表的量程越小。
(×) (5)同一表头改装成的电流表,并联的电阻越大,改装后的电流表的量程越大。
第3节电阻的串联、并联及其应用1.串联电路特点⎩⎪⎨⎪⎧I =I 1=I 2=I 3=…U =U 1+U 2+U 3+…R =R 1+R 2+R 3+…2.并联电路特点⎩⎪⎨⎪⎧I =I 1+I 2+I 3+…U =U 1=U 2=U 3=…1R =1R 1+1R 2+1R 3+…3.小量程电流表可通过串联或并联一个电阻来改装为大量程的电压表或电流表。
4.同一表头改装成的电压表,量程与改装后的内阻成正比;同一表头改装成的电流表,量程与改装后的内阻成反比。
5.滑动变阻器有限流电路和分压电路两种接法。
6.伏安法测电阻有电流表外接法和电流表内接法两种电路。
一、电阻的串联与并联 1.电阻的串联把各个电阻依次首尾连接起来。
2.电阻的并联把各个电阻并列地连接在一起。
3.串、并联电路的特点串联电路 并联电路电路图电流关系I=I1=I2=I3=…I=I1+I2+I3+…电压关系U=U1+U2+U3+…U=U1=U2=U3=…电阻关系R总=R1+R2+R3+…1R总=1R1+1R2+1R3+…1.表头小量程的电流表,符号为G。
2.表头的三个参数满偏电流I g、满偏电压U g、内阻R g,根据欧姆定律,三个参数之间的关系是U g=I g R g。
3.改装(1)电压表改装:测量较大的电压时,在表头上串联一个较大的电阻,就改装成了电压表。
(2)电流表改装:测量较大的电流时,在表头上并联一个较小的电阻,就改装成了量程较大的电流表。
三、限流电路和分压电路滑动变阻器在电路中的两种接法对比限流式接法分压式接法电路图闭合开关前滑片位置滑动触头在最左端,即保证滑动变阻器接入电路中的阻值最大滑动触头在最左端,即开始时R上得到的电压为0电阻R两端的电压调节范围RR0+RU~U 0~U通过电阻R的电流调节范围UR0+R~UR0~UR使用的接线柱滑动变阻器上、下各有一个接线柱接入电路电阻丝两端的接线柱同时接入电路,金属杆两端的接线柱只有一个接入电路1.伏安法测电阻原理欧姆定律给了我们测量电阻的一种方法,由R =UI可知,用电压表测出电阻两端的电压,用电流表测出通过电阻的电流,就可求出待测电阻。
四川省岳池县第一中学2014-2015学年高二物理第二章直流电路第三节电阻的串联并联及其应用第二课时导学案教科版
【学习目标】:
1.了解电阻串联和并联的特点,能解决实际问题;
2.知道电流表、电压表的改装;
3.知道滑动变阻器的两种接法及选择以及伏安法测电阻。
学习重点:
电流表、电压表的改装
学习难点:
滑动变阻器的两种接法及选择以及伏安法测电阻
课前预习
电阻R1、R2、R3串联在电路中。
已知R1=10Ω、R3=5Ω,R1两端电压为6V,R2两端电压为12V,则()
A.电路中的电流为0.6A
B.电阻R2的阻值为20Ω
C.三只电阻两端的总电压为21V
D.电阻R3消耗的电功率为3.6W
当堂练习1.如图所示电路中,各电阻阻值已标出,当输入UAB=110V时,输出电压UCD=____V。
课内探究
一、电流表、电压表的改装
有一只电压表,它的电阻是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 C.并联50Ω
D.串联4900Ω的电阻
当堂练习2.如图所示为实验室常用的两个量程的电压表原理图。
当使用O、A两接线柱时,量程为3V;当使用O、B两接线柱时,
量程为15V。
已知电流计的内阻Rg=500Ω,满偏电流Ig=100
μA。
求分压电阻R1和R2的阻值。
二、滑动变阻器的两种接法及选择
在如图所示的电路中,滑动变阻器的最大值为R0,负载为RL,电路两端所加的电压为U0保持不变。
(1)开关S断开,变阻器触头移动时,电阻RL两端的电压UL变化范围是多少?
(2)开关S闭合,变阻器触头移动时,电阻RL两端的电压UL变化范围是多少?
当堂练习3.如图所示,AB两端接直流稳压电源,UAB=100V,R0=40Ω,滑动变阻器总电阻R=20Ω,当滑动触头处于变阻器中点时,C、D两端电压UCD为_______V,通过电阻R0的电流为_______A。
三、伏安法测电阻
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,用图(a)(b)两种电路各测量一次,用(a)图所测数据是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=__________。
当堂练习4.如下图所示的是伏安法测电阻的部分电路,开关先后接通a和b时,观察电压表和电流表示数的变化,那么()
A.若电压表示数有显著变化,测量R的值时,S应接a
B.若电压表示数有显著变化,测量R的值时,S应接b
C.若电流表示数有显著变化,测量R的值时,S应接a
D.若电流表示数有显著变化,测量R的值时,S应接b
【拓展训练】某学习小组用伏安法测量一未知电阻Rx的值,给
定器材及规格为:
电流表A(量程为0~5mA,内阻约为10Ω);
电压表V(量程为0~3V,内阻约为3kΩ);
最大阻值约为50Ω的滑动变阻器;
电源E(电源电压约为3V);
开关S、导线若干。
(1)由于不知道未知电阻的阻值范围,先采用如图所示电
路试测,读得电压表示数大约为2.0V,电流表示数大约为
4.0mA,则可知电阻阻值Rx大约为________Ω;
(2)经分析,该电路测量误差较大,需要作出改进。
请在方框内画出改进后的测量原理图;(3)用改进后的电路进行测量,其测量值________(选填“等于”、“小于”或“大于”)真实值。
【课后习题】
1.如图1所示,电源和电压表都是好的,当滑片由a滑到b的过程中,电压表的示数都为U,下列判断正确的是
A.a处接线断开
B.触头P开路
C.a、b间电阻丝开路
D.b处接线开路
2.在图2中,AB间的电压力30V,改变滑动变阻器触头的位置,可以改变CD间的电压,UCD 的变化范围是 [ ]
A.0~10V B.0~20V
C.10V~20V D.20V~30V
3.如图3电路所示,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之比是 [ ]
A.4∶2∶1 B.2∶1∶1
C.3∶2∶1 D.以上都不对
4.在图4的电路中,U=8V不变,电容器电容C=200μF,R1∶R2=3∶5,则电容器的带电量为 [ ]
A.1×103C B. 1×103C
C.6×104C D.1.6×103C
5.下列说法中正确的是 [ ]
A.电阻A与阻值无穷大的电阻B并联,电阻不变
B.电阻A与导线B(不计电阻)并联,总电阻为零
C.并联电路中任一支路的电阻都大于总电阻
D.并联电路某一支路开路,总电阻为无穷大。