电阻的串联并联及应用
课题: 电阻的串联并联及应用 (新课)
学科: 物理 年级: 高二 主备人: 李丽丽 【学习目标】
1.串、并联电路的电流关系和电压关系理论分析过程。
2.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。 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U g ,串联电阻上的电压为
U R =U -U g ,串联电阻阻值:_________。
若量程扩大n 倍,则R =
nU g -U g
I g
=
(n -1) I g R g
I g
=______R g
改装后电表总内阻:R V =R g +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I g ,经过分流电阻R 的电流是
I R =I -I g ,并联电阻阻值:________。
若量程扩大n 倍,则R =
I g R g nI g -I g
=_____R g
改装后电流表的总内阻:R A =R g R R g +R
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_________。
2.两种连接方法:如图(a)所示,电流表接在电压表两接线柱外侧,通常叫“_________”,采取这种接法时,电阻的测量值比真实值偏__________;如图(b)所示,电流表接在电压表两接线柱内侧,通常叫“_________”,采取这种接法时,电阻的测量值比真实值偏________。
3.电路的选择
用伏安法测量较小阻值的电阻时,采用________接法,测量误差较小; 用伏安法测量较大阻值的电阻时,采用_______接法,测量误差较小。 【合作探究】
【知识点一】正确理解和应用串、并联电路的特点及规律
【例1】电阻R 1、R 2、R 3串联在电路中。已知R 1=10Ω、R 3=5Ω,R 1两端电压为6V ,R 2两端电压为12V ,则( )
A .电路中的电流为0.6A B .电阻R 2的阻值为20Ω
C .三只电阻两端的总电压为21V D .电阻R 3消耗的电功率为3.6W 【知识点二】电流表、电压表的改装
【例2】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 【知识点三】伏安法测电阻
【例3】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 =__________。
【课堂检测】
1.已知通过三个并联支路的电流之比是I 1∶I 2∶I 3=1∶2∶3,则三个并联支路的电阻之比R 1∶R 2∶R 3为( )
A .1∶2∶3 B .3∶2∶1 C .2∶3∶6 D .6∶3∶2
3. 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 【课后检测】
1. 如图所示,当a 、b 两端接入100 V 的电压时,c 、d 两端电压为20 V ,当c 、d 两端接入100 V的电压时,a 、b 两端的电压为50 V,则R 1∶R 2∶R 3是( ) A .4∶2∶1 B .2∶1∶1 C .3∶2∶1 D .1∶2∶1
2. 一电流表由电流计G 和电阻R
并联而成,如图,在校准时发现此电流表的读数
总比准确值稍小些,采用下列措施可使读数变准确的是( )
A .在R 上串联一比R 小得多的电阻 B .在R 上串联一比R 大得多的电阻 C .在R 上并联一比R 小得多的电阻 D .在R 上并联一比R 大得多的电阻
3.电流表的内阻R g =200 Ω,满刻度电流值是I g =500 μA,现欲把这个电流表改装成量程为1.0 V的电压表,正确的方法是( )
A .应串联一个0.1 Ω的电阻 B .应并联一个0.1 Ω的电阻 C .应串联一个1800 Ω的电阻 D .应并联一个1800 Ω的电阻
4.一个电流表,刻度盘上每1小格代表1 μA,内阻为R g ,如果把它改装成量程较大的电流表,刻度盘的每一小格代表n μA,则( )
A .给它串联一个电阻,阻值为nR g B .给它串联一个电阻,阻值为(n -1) R g C .给它并联一个电阻,阻值为R g /n D .给它并联一个电阻,阻值为R g /(n -1) 5. 如图所示的电路中,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( )
A .1×103 C B .6×103 C C .6×104 C D .1.6×103 C
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6. 如图所示,将一个改装的电流表接入电路和标准表进行校准,发现待测表的读数比标准表的读数偏大一些,若表头G 的I g 是准确的,出现的误差可能是下述哪种原因引起的( ) A .R g 的测量值比真实值偏大 B .R g 的测量值比真实值偏小 I R C .所并联的R 并比公式R 并′=计算出的R 并′偏小
I -I g I R D .所并联的R 并比公式R 并′=R 并′偏大
I -I g
7.两个电压表V 1和V 2是由完全相同的两个电流表改装而成的,V 1量程是5 V,V 2量程是15 V,为了测15 V~20 V电压,我们把V 1和V 2串联起来用,以下叙述正确的是( ) A .V 1、V 2的读数相同 B .V 1、V 2指针偏转角度相等
C .V 1、V 2读数不同,指针偏转角度也不相等 D .V 1、V 2读数之比等于两电压表内阻之比 8. 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3k Ω); 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。