第４节 串联电路和并联电路
学 习 目 标 1、理解串、并联电路的电流、电压、电阻特点和性质,会用其解决实际问题、(重点) 2。能用分流和分压原理将小量程电流表改装成大量程电流表和电压表,并会进行有关计算、(重点,难点) 3、会画混联电路的等效电路图、(重点) 串 联 电 路 的 分 压 作 用 和 电 错误! 知 识 脉 络 压 表 (1)在串联电路中,各处的电流相等,表达式为Ｉ=I１=I2＝…＝In 特点 (2)串联电路的总电压等于各部分电压之和,表达式为Ｕ=U１+U２＋…＋Un (１)串联电路的等效总电阻为各电阻阻值之和 性质 (2)电压分配:各电阻两端的电压跟它们的阻值成正比 (3)功率分配:各电阻消耗的功率跟它们的阻值成正比 由串联电路的性质(2)可知,串联电路中的每一个电阻都要分担一部作用 分电压,电阻越大,它分担的电压就越多,串联电阻的这种作用称为串联电路的分压作用 应用 实验室中常用的电压表就是利用串联电路的分压作用,由小量程的电流计改装而成的 ［再判断］ １、串联电路中,当其中一个电阻增大,总电阻就增大。(√) 2。电流表改装成电压表时是串联一个电阻、(√)
３、串联电路中,在电路两端电压一定的情况下,电阻越大,其分得的电压就越大、(√)
[后考虑]
串联电路的总功率和串联电路中各电阻的功率有何关系？
【提示】 串联电路的总功率等于串联电路中各电阻的功率之和、
错误!
实验室有一表头G,满偏电流3 ｍA,内阻100 Ω、 探讨1:表头G的满偏电压是多少? 【提示】 Ug＝IgRg＝0。3 V。
探讨2:用它作为电压表测３ V的电压,能直截了当测量不?如何办? 【提示】 不能,让表头G与一个电阻串联、 ［核心点击］
１、对小量程电流表Ｇ(表头)的认识 (1)主要结构: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)表头的三个主要参数
①内阻Ｒg:小量程电流表G的电阻、
②满偏电流Iｇ:电流表G指针偏转到最大刻度时的电流、 ③满偏电压Ug: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、
图3。４-1
２。将小量程电流计改装成大量程的电压表
(１)电流表改装成电压表的原理:将电流表的示数依照欧姆定律Ug=IgRg换算成电压值,可直截了当用于测电压,只是量程Ug特别小、假如给小量程电流表串联一个分压电阻,就能够用来测量较大的电压,如图3-4-２所示、
图3、4、2
(２)改装流程图:如图所示、 (３)分压电阻的计算:
U
由串联电路的特点:U=ＩgＲg＋ＩgR,解得:R=I－Ｒｇ＝错误!Rg＝错误!Rg,因
g
为电压表扩大量程的倍数ｎ＝
Ｕ,因此R＝(n－１)Rg。 Ｕg
１、如图３。４、3所示,ａ、b、ｃ为同一种材料做成的电阻,b与a的长度相等,横截面积ｂ是ａ的两倍;ｃ与ａ的横截面积相等,长度是ａ的两倍、当开关闭合后,三个理想电压表的示数关系是( )
【导学号:340２2024】
图3。４-3
A、V2的示数是V１的2倍 B、V3的示数是Ｖ1的2倍 C、V3的示数是V2的2倍 D、V2的示数是V3的2倍 【解析】 由电阻定律R=ρ
l
Ｓ知Ra=2Rb,Rc＝2Ｒa＝4Ｒｂ,由串联电路的电压分
配关系知错误!=错误!=错误!,故U２=错误!U1,Ｕ3＝2U1,Ｕ３=４U2,B正确,A、C、D错误。
【答案】 B
2。如图3-4、４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。
图3。4-4
【解析】 用5 V量程时,Ｉg＝错误!;用15 V量程时,Ｉｇ=错误!,由以上两式解得:R1＝４、94×１04 Ω,R2＝１０5 Ω。
【答案】 ４。94×１04 １0５
理解电表改装的两点注意
1、不管表头Ｇ改装成电压表依然电流表,它的三个特征量Ug、Ｉｇ、Rg是不变的,即通过表头的最大电流Ig并不改变、
2、电表改装的问题实际上是串、并联电路中电流、电压的计算问题,只要把表头G看成一个电阻Ｒg即可,切记通过表头的满偏电流Ig是不变的。
第3章 第4节 串联电路和并联电路
