第四节 串联分压和并联分流
授课类型 课时安排 授课时间
【学习目标】
1. 知识与技能
⑴掌握串联电路的特点及电压表的改装原理
⑵掌握并联电路的特点及电流表的改装原理
⑶知道简单串并联电路的处理方法
2. 过程与方法
能用分压和分流原理设计并改装电压表和电流表
3. 情感、态度与价值观
通过串、并联电路特点、性质的学习和应用,领略自然界奇妙与和谐的对称美
【重点与难点】
重点:教学重点是串、并联电路的规律。
难点:难点是电表的改装。
【教学方法】
“等效”和“对称”的思维方法
【教学过程】
㈠串联电路的分压作用与电压表
回忆:如果将电路中的元件逐个顺次串接起来,如图1,这个电路就是串联电路,串联电路有什么特点呢?
1. 串联电路(图2)的基本特点
⑴在串联电路中,各处的电流相等,即 =I
⑵串联电路的总电压等于各部分电压之和,即U=
2. 串联电路的性质
⑴串联电路的总电阻R= ⑵串联电路的电压分配关系U1
R1
P1
R1= ⑶串联电路的功率分配关系==I 2
3. 小量程的电流表G(又称表头)
⑴主要部分:永久磁铁和可转动的线圈。
⑵工作原理:通电后,线圈在磁场力的作用下带动指针偏转,指针偏转的角度与通过线圈的电流成正比。
⑶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:小量程电流表G指针偏转到最大时的电流
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。Ug=IgRg
4. 电流表改成电压表
例1:如图3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,则图中串联分压电阻R1= Ω,R2= Ω
.
小结:
⑴电压表就是一个串联了分压电阻的电流表
⑵分压电阻:R=(n-1)Rg电压表量程越大,其分压电阻约大,电压表内阻越大。 ㈡并联电路的分流作用和电流表
回忆::如果将电路中的元件逐个并列联接起来,如图4,这个电路就是并联电路,并联电路有什么特点呢?
1.并联电路(图5)的基本特点
⑴并联电路中,各支路的电压相等,即U=
⑵并联电路的总电流等于各支路电流之和,即I=
2.并联电路的性质 ⑴并联电路的总电阻1
R=⑵并联的电流分配关系I1R1=
⑶并联电路的功率分配关系P1R1=3.把小量程的电流表改成大量程的电流表
例2:图6为实验室常用的两个量程的电流表原理图。当使用O、A两接线柱时,量程为0.6A;当使用O、B两接线柱时,量程为3A。已知电流计的
内阻Rg=200Ω,满偏电流Ig=100mA。求分流电阻R1和R2的阻值。
练习:一个量程为0.6A的电流表,其刻度盘如图7所示,若此电流表的两端并联一电阻,其2 阻值等于该电流表内阻的一半,使其成为一新电流表,则图
示刻度盘上的每一小格表示
小结:
㈢混联电路
回忆:在实际电路中,常常是串联之中有并联,并联之中有串联,这种电路称为混联电路,不管混联电路多么复杂,大都可以简化为串联或并联电路。
1.混联电路的处理思想
将复杂电路适当简化,画出其等效电路,结合串并联电路的特点进行分析、计算。
2.等效电路的画法
⑴独立支路法
例3:试画出图8所示的等效电路
⑵等电势法
例4:试画出图9所示的等效电路
四、作业:
1.如图10所示电路,电灯A、B的电阻均为R,要使电灯A、B消耗的功率之比PA:PB=9:1,则与B灯并联的可变电阻R0的阻值应调为( )
A.R B.
2.如图11,电阻R1和R2串联后,两端加有12V的稳定电压。现用内阻不是远大于R1和R2的电压表接在R1的两端,电压表示数为8V。若将此电压表接在R2的两端,电压表R3 C.R2 D.R4
示数将( )
A.小于4V B.等于4V
C.大于4V小于8V D.等于或大于8V
3.要使“110V,40W”(L1)和“110V,100W”(L2)的两种灯泡接在220V的电路中都能正常发光,可采取图12中的哪一个?( )
4.如图13所示的电路中,电源的电动势恒定,要想使灯泡变暗,可以( )
A.增大R1 B.减小R1 C.增大R2 D.减小R2
5.如图14所示的电路中,电源的电动势恒定,当变阻器的滑动触头C向A移动时,灯泡L2上的电压U2及所消耗的功率P2的变化为( )
6.如图15所示,R2为何值时电流表的示数为1A?( )
7.如图16,阻值很大的电阻R1、R2串联在电路上,两端电压U0保持恒定用同一电压表依次测量R1、R2上的电压测量值分别为U1、U2,如果电压表对
电路的影响不能忽略,则( )
A.U1+U2>U0
B.U1+U2<U0
C.U1+U2=U0
D.U1:U2= R1:R2
8.两个电压表V1和V2是两块用相同的电流表分别改装而成的,串联在一起测某一用电
器的电压,则
A.V1和V2的示数相同
B.V1和V2指针偏转的角度相同
C.V1和V2的示数之比等于两电压表内阻之比
D.V1和V2指针偏转的角度之比等于两电压表内阻之比
9.已知A、B两点间有恒定的电压U,R未知如图17所示把电压表串联后接在C、D两点时,读数UA等于4V,UB=3V。若把B单独接到C、D两点读数UB=5V。求U。
10.有两个白炽灯A“220V,100W”,B“220V,25W”和C “110V,100W”。 ⑴若A和B串联在电路中,问
①通电后哪个灯最亮?
②电路允许通过的最大电流?
③两端允许加的最大电压?
④电路允许消耗的最大功率?
⑵若A和C并联在电路中,讨论以上四个问题。
第四节 串联分压和并联分流
授课类型 课时安排 授课时间
【学习目标】
1. 知识与技能
⑴掌握串联电路的特点及电压表的改装原理
⑵掌握并联电路的特点及电流表的改装原理
⑶知道简单串并联电路的处理方法
2. 过程与方法
能用分压和分流原理设计并改装电压表和电流表
3. 情感、态度与价值观
通过串、并联电路特点、性质的学习和应用,领略自然界奇妙与和谐的对称美
【重点与难点】
重点:教学重点是串、并联电路的规律。
难点:难点是电表的改装。
【教学方法】
“等效”和“对称”的思维方法
【教学过程】
㈠串联电路的分压作用与电压表
回忆:如果将电路中的元件逐个顺次串接起来,如图1,这个电路就是串联电路,串联电路有什么特点呢?
1. 串联电路(图2)的基本特点
⑴在串联电路中,各处的电流相等,即 =I
⑵串联电路的总电压等于各部分电压之和,即U=
2. 串联电路的性质
⑴串联电路的总电阻R= ⑵串联电路的电压分配关系U1
R1
P1
R1= ⑶串联电路的功率分配关系==I 2
3. 小量程的电流表G(又称表头)
⑴主要部分:永久磁铁和可转动的线圈。
⑵工作原理:通电后,线圈在磁场力的作用下带动指针偏转,指针偏转的角度与通过线圈的电流成正比。
⑶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:小量程电流表G指针偏转到最大时的电流
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。Ug=IgRg
4. 电流表改成电压表
例1:如图3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,则图中串联分压电阻R1= Ω,R2= Ω
.
小结:
⑴电压表就是一个串联了分压电阻的电流表
⑵分压电阻:R=(n-1)Rg电压表量程越大,其分压电阻约大,电压表内阻越大。 ㈡并联电路的分流作用和电流表
回忆::如果将电路中的元件逐个并列联接起来,如图4,这个电路就是并联电路,并联电路有什么特点呢?
1.并联电路(图5)的基本特点
⑴并联电路中,各支路的电压相等,即U=
⑵并联电路的总电流等于各支路电流之和,即I=
2.并联电路的性质 ⑴并联电路的总电阻1
R=⑵并联的电流分配关系I1R1=
⑶并联电路的功率分配关系P1R1=3.把小量程的电流表改成大量程的电流表
例2:图6为实验室常用的两个量程的电流表原理图。当使用O、A两接线柱时,量程为0.6A;当使用O、B两接线柱时,量程为3A。已知电流计的
内阻Rg=200Ω,满偏电流Ig=100mA。求分流电阻R1和R2的阻值。
练习:一个量程为0.6A的电流表,其刻度盘如图7所示,若此电流表的两端并联一电阻,其2 阻值等于该电流表内阻的一半,使其成为一新电流表,则图
示刻度盘上的每一小格表示
小结:
㈢混联电路
回忆:在实际电路中,常常是串联之中有并联,并联之中有串联,这种电路称为混联电路,不管混联电路多么复杂,大都可以简化为串联或并联电路。
1.混联电路的处理思想
将复杂电路适当简化,画出其等效电路,结合串并联电路的特点进行分析、计算。
2.等效电路的画法
⑴独立支路法
例3:试画出图8所示的等效电路
⑵等电势法
例4:试画出图9所示的等效电路
四、作业:
1.如图10所示电路,电灯A、B的电阻均为R,要使电灯A、B消耗的功率之比PA:PB=9:1,则与B灯并联的可变电阻R0的阻值应调为( )
A.R B.
2.如图11,电阻R1和R2串联后,两端加有12V的稳定电压。现用内阻不是远大于R1和R2的电压表接在R1的两端,电压表示数为8V。若将此电压表接在R2的两端,电压表R3 C.R2 D.R4
示数将( )
A.小于4V B.等于4V
C.大于4V小于8V D.等于或大于8V
3.要使“110V,40W”(L1)和“110V,100W”(L2)的两种灯泡接在220V的电路中都能正常发光,可采取图12中的哪一个?( )
4.如图13所示的电路中,电源的电动势恒定,要想使灯泡变暗,可以( )
A.增大R1 B.减小R1 C.增大R2 D.减小R2
5.如图14所示的电路中,电源的电动势恒定,当变阻器的滑动触头C向A移动时,灯泡L2上的电压U2及所消耗的功率P2的变化为( )
6.如图15所示,R2为何值时电流表的示数为1A?( )
7.如图16,阻值很大的电阻R1、R2串联在电路上,两端电压U0保持恒定用同一电压表依次测量R1、R2上的电压测量值分别为U1、U2,如果电压表对
电路的影响不能忽略,则( )
A.U1+U2>U0
B.U1+U2<U0
C.U1+U2=U0
D.U1:U2= R1:R2
8.两个电压表V1和V2是两块用相同的电流表分别改装而成的,串联在一起测某一用电
器的电压,则
A.V1和V2的示数相同
B.V1和V2指针偏转的角度相同
C.V1和V2的示数之比等于两电压表内阻之比
D.V1和V2指针偏转的角度之比等于两电压表内阻之比
9.已知A、B两点间有恒定的电压U,R未知如图17所示把电压表串联后接在C、D两点时,读数UA等于4V,UB=3V。若把B单独接到C、D两点读数UB=5V。求U。
10.有两个白炽灯A“220V,100W”,B“220V,25W”和C “110V,100W”。 ⑴若A和B串联在电路中,问
①通电后哪个灯最亮?
②电路允许通过的最大电流?
③两端允许加的最大电压?
④电路允许消耗的最大功率?
⑵若A和C并联在电路中,讨论以上四个问题。