2019物理选修3-1课件：24串联电路和并联电路

故选项A正确．
答案：A
变式迁移 1．下图电路中的4个电阻都一样．如果用一根导线把
A和B两点连接起来，问：
(1)是否有电流通过这根导线？ (2)通过每个电阻的电流是否发生变化？ (3)从电池流出的电流是否发生变化？ (4)每个电阻两端的电压是否发生变化？
解析：连接后的等效电路如下图所示．
(1)由于4个电阻的对称性，A和B两点的电势 应该相等，因此，用一根导线把A和B两点连接起 来，没有电流通过这根导线，仍然可以用题目中图 来分析电路．
答案：串 并 内阻 满偏电流 满偏电压 IgRg
一、串联电路与并联电路
1．在串联电路里，电流处处相等，如下图所示， 由欧姆定律知 UR11＝UR22，即UU12＝RR12，故串联电路各电阻分得的 电压与阻值成正比．
2．在并联电路里，各支路两端的电压相等，如下
图所示，由欧姆定律可知I1R1＝I2R2，即 联电阻分得的电流与阻值成反比．
4．小量程的电流表G要改装成量程较大的电压表时需 __________联一个电阻，要改装成量程较大的电流表时需 ________联一个电阻．
电流表G的电阻Rg叫电流表的________，指针偏转到 最大刻度时的电流Ig叫做________，此时加在它两端的电 压Ug叫做________．由欧姆定律可知Ug＝________.
电表的选用原则：选用电流表、电压表时应使所测的电 流、电压最大值不超过电表的量程；同时为减小误差，最好是 待测值接近电表量程的 2 以上．
3
如右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0～100 μA，内阻为600 Ω，则图 中串联的分压电阻R1＝________Ω，R2＝________Ω.
2．电流表G改装成电压表
电流表改装成电压表的原理：将电流表的示数根据 欧姆定律Ug＝IgRg换算成电压值，可直接用于测电压， 只是量程Ug很小．如果给小量程电流表串联一个分压电 阻，就可以用来量度较大的电压．因此电压表就是一个 串联了分压电阻的电流表，如右图所示．
3．电流表G改装成大量程电流表
(1)电流表改装的原理：给小量程电流表并联一个分 流电阻，就可以用来量度较大的电流，即扩大了电流表 的量程，如右图所示．
电阻R1的阻值为6 Ω，与电阻R2并联后接 入电路中，通过它们的电流之比I1∶I2＝2∶3，则R2的 阻值和总电阻的阻值分别是( )
A．4 Ω 2.4 Ω
B．4 Ω 3.6 Ω
C．9 Ω 3.6 Ω
D．9 Ω 4.5 Ω
解析：由并联电路特点知R1I1＝R2I2，所以
R2＝32R1＝4 Ω，R 总＝RR1＋1RR2 2＝2.4
解析：用 5 V 的量程时，Ig＝R1＋5 Rg①
用 15 V 的量程时，Ig＝R1＋1R52＋Rg② 由①得 R1＝4.94×104 Ω，由②得 R2＝105 Ω. 答案：4.94×104 105
变式迁移
2．一个电流表的电阻RA为0.18 Ω，最大量程为10 A，刻度盘分为100个刻度．现将其最大量程扩大为100 A，需________联一个________Ω的电阻，此时刻度盘 每个刻度表示________A；新的电流表的内阻为 ________Ω.
(2)通过每个电阻的电流不发生变化，均可用 U/2R表示，其中U表示电源两端的电压，不考虑线路 电阻，以下同．
(3)从电池流出的电流不发生变化，均可用U/R表 示．
(4)每个电阻两端的电压不发生变化，均可用U/2 表示．
答案：见解析
二、电表的改装 1．小量程电流表G(表头) (1)主要部分：永久磁铁和可转动的线圈． (2)工作原理：通电后，线圈在磁场力的作用下带动 指针偏转，指针的偏角与通过指针的电流成正比． (3)表头三个主要参数： ①内阻Rg：小量程电流表G的电阻． ②满偏电流Ig：小量程电流表G指针偏转到最大刻度 时的电流． ③满偏电压Ug：小量程电流表G通过满偏电流时，加 在它两端的电压．由欧姆定律可知：Ug＝IgRg.
(2)分流电阻的计算： 由并联电路的特点： IgRg＝(I－Ig)R. 解得：R＝II－gRIgg＝IIgR－g 1 因为电流扩大量程的倍数 n＝IIg， 所以 R＝n－Rg1.
4．理想电压表和理想电流表
由改装后电压表的分压电阻R＝(n－1)Rg，可知电压表量 程越大，其分压电阻越大，电压表内阻RV越大．通常不做特别 说明，都认为电压表内阻无穷大；由改装后的电流表的分流电 阻R＝n－Rg1 可知，电流表的量程越大，其分流电阻越小，电流表 的内阻越小．通常不做特别说明，都认为电流表的内阻为 零．这就是我们通常所讲的理想电压表和理想电流表．画等效 电路时，把电流表视为短路，而把电压表视为断路．
关于电阻并联的总电阻的公式，应注意以下几个方 面：
(1)几个相同的电阻并联，总电阻为一个电阻的几 分之一；
(2)若几个不同的电阻并联，总电阻小于其中最小 的一个电阻；
(3)当一个很大的电阻与一个很小的电阻并联时， 总电阻接近于小电阻；
(4)若并联的支路增多时，总电阻将减小；
(5)若某一支路的电阻增大，则总电阻也随之增 大．
II12＝RR21，故两个并
Байду номын сангаас
注意：当三个电阻R1、R2、R3并联时通过三个电阻 的电流之比I1∶I2∶I3≠R3∶R2∶R1，而是
I1∶I2∶I3＝R11∶R12∶R13.
3．串联和并联的总电阻是串联和并联的等效电阻， 电阻R的作用效果与R1、R2串联使用或并联使用时对电路 的效果相同，即在相同的电压下，有相同的电流，若时 间再相等，应产生相同的热量．
解析：扩大电流表的量程需并联电阻． 因 IARA＝(100－IA)R，R＝10I0AR－AIA＝1100×0－0.1108 Ω ＝0.02 Ω. 新电流表的内阻 R′＝RR＋·RRAA＝0.018 Ω. 答案：并 0.02 1 0.018
三、滑动变阻器的两种接法 1．滑动变阻器的两种接法
(1)限流电路如右图所示，其中滑动变阻器的作用是 用来控制电路中的电流．移动滑动变阻器的滑动片P可以 改变连入电路中的阻值，从而控制负载R中的电流大 小．右图中滑动触头滑至B端时，连入电路中的电阻值为 最大值，此时电流最小，因此，在一些具体电路中，在 闭合电键前，应使P移至B端．