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(共56張PPT)
串聯電路
把幾個導體元件依次首尾相連，接入電路，這樣的連接方式叫做串聯。
3.4 電阻的串聯和并聯
并聯電路
把幾個元件的一端連在一起，另一端也連在一起,然后把兩端接入電路，這樣的連接方式叫并聯。
S
S1
L1
S2
L2
A
B
1．試分析串聯電路中電流的特點．
【答案】導線與電源連通后，導線內部很快形成沿導線切線方向的電場，導體中的自由電荷在電場力作用下定向移動，
在恒定電流電路中各處電荷的
分布是穩定的．因此在相等的時間
內通過串聯電路各部分的電荷量
必須相等．
故有串聯電路各處的電流相等．
0
1
2
3
q0
q1
q2
q3
I0 = I1 = I2 = I3
q0 = q1 = q2 = q3
2．從電勢的角度探究
串聯電路的電壓特點．
U01＝φ0－φ1，
U12＝φ1－φ2，
U23＝φ2－φ3，
U01＋U12＋U23＝φ0－φ3，
所以U01＋U12＋U23＝U03
或U總＝U1＋U2＋U3，
即串聯電路兩端的總電壓等于各用部分電壓之和．
串聯電路的總電阻等于各部分電路電阻之和
I
U
U1
U2
R1
R2
當兩個電阻串聯至電路時，若將其看為一個整體，則此時的電阻為R，此時的電壓為U，則有：
R=R1+R2
U=U1+U2
R
U
I
3.串聯電路的電阻特點
1.電阻的串聯：把幾個電阻依次首尾連接
①在串聯電路中，各處電流相等，即I＝I1＝I2＝…＝In。
②總電壓等于各部分電壓之和，即U＝U1＋U2＋…＋Un，各個電阻兩端的電壓跟它的阻值成正比。
③總電阻等于電路中各部分電阻之和，即R＝R1＋R2＋…＋Rn。
一.電阻的串、并聯：
電阻分壓器：
一.電阻的串、并聯：
串聯電路中各電阻兩端電壓和電阻成正比
串聯電路中每一個電阻都要分擔一部分電壓，電阻越大，分擔的電壓就越多，這就是串聯電路的分壓作用。
C
C
例3.(多選)電阻R1、R2、R3串聯在電路中．已知R1＝10 Ω、R3＝5 Ω，R1兩端的電壓為6 V，R2兩端的電壓為12 V，則(　　)
A．電路中的電流為0.6 A
B．電阻R2的阻值為20 Ω
C．三只電阻的總電壓為21 V
D．電阻R3兩端的電壓為4 V
ABC
2.電阻的并聯：
把幾個電阻的一端 連在一起，另一端也連在一起，再將兩端接入電路的連接方式
0
1
2
3
I0 = I1 + I2 + I3
q0 = q1 + q2+ q3
總電流等于各支路的電流之和
0
1
2
3
U
6
5
4
U=U1=U2=U3
所以有
φ0 =φ1 =φ2 = φ3
φ4 =φ5 =φ6
左邊
右邊
并聯電路總電壓與各支路的電壓相等
并聯電路總電阻的倒數等于各支路電阻的倒數之和
I
I1
I2
R1
R2
U
當兩個電阻并聯至電路時，若將其看為一個整體，則此時的電阻為R，此時的電壓為U，則有：
I=I1+I2
并聯電路的電阻特點
R
U
I
2.電阻的并聯：
把幾個電阻的一端 連在一起，另一端 也連在一起，再將兩端接入電路的連接方式
若只有兩個電阻并聯，則
電阻分流器：
在電路中并聯一個電阻R，電流就多了一條通路，可以分去干路中的一部分電流，并聯電阻的這種作用叫作分流作用，起分流作用的電阻叫作分流電阻．
并聯電路中通過各支路的電流和各支路的電阻成反比
I1R1=I2R2 = …… =InRn =U
3.串、并聯電路的幾個有用結論：
A
R23＝R2＋R3＝4 Ω
R1234＝R1＋R234＝6 Ω
二.電阻串、并聯的應用
（一）利用滑動變阻器控制電路中的電流與電壓
V
S
R
Rm
P
U
a
b
Rp
滑動變阻器的最大阻值是Rm，滑片P移動過程中，阻值為R的電阻兩端電壓UR的變化范圍？
解：RP與R串聯，通過它們的電流相等
1.滑動變阻器的限流接法
當RP=0時(b端)，UR=U (最大)
當RP=Rm時(a端) ，UR= (最小)
R與滑動變阻器的右部分電阻串聯，滑動變阻器左部分被短路（或斷路）。
總結：限流接法是通過調節滑動變阻器接入電路中的有效電阻，即右邊紅色部分，來限制電流
2.滑動變阻器的分壓接法
V
a
b
P
S
R
U
Rm
V
a
b
P
S
R
U
a
b
S
U
V
2.滑動變阻器的分壓接法
滑動變阻器的最大阻值是Rm，滑片P移動過程中，阻值為R的電阻兩端電壓UR的變化范圍？
V
a
b
P
S
R
U
RP=0時，
R被短路，
UR=0
V
a
b
P
S
R
U
RP= Rm時，
R與Rm并聯，
UR=U
V
a
b
P
S
R
U
Rm
總結：總電壓U被滑動變阻器分為兩部分，左邊所分得的電壓與電阻電壓相同，通過調節左邊部分的電阻，改變待測電阻所分得的電壓。
限流接法：
通過調節滑動變阻器接入電路中的有效電阻，即右邊紅色部分，來限制電流
分壓接法:
電源總電壓被滑動變阻器分為兩部分，左邊所分得的電壓與電阻電壓相同，通過調節左邊部分的電阻，改變待測電阻所分得的電壓
閉合S前觸頭在b端
閉合S前觸頭在a端
限流接法：
分壓接法:
滑阻的電阻不能太大，不能太小
電流、電壓不能從零開始調節,
調節范圍較小.
但電路結構較為簡單.
電能損耗較小。
滑阻的電阻越小，分壓越方便
電流、電壓能從零開始調節,調節范圍較大.
但電路結構較為復雜.
電能損耗較大。
閉合S前
觸頭在b端
I從小開始變
閉合S前
觸頭在a端
從0開始分壓
二.電阻串、并聯的應用：
(二).電表的改裝
1.表頭：小量程的電流表G，簡稱表頭
電流表G是根據通電線圈在磁場中受磁力矩
作用產生偏轉的原理制成的，且指針偏角θ
與電流強度I成正比，即θ＝kI，故表的
刻度是 均勻 的
一般靈敏電流表（表頭）能夠測量的電流是微安級或毫安級，表頭內阻在幾十到幾百歐姆之間，滿偏電壓也為微伏或毫伏級。用表頭直接測量較大電壓或電流，會把表頭燒壞，因此必須進行改裝。
U
Ig
V
分壓電阻
(1)把表頭改為電壓表
滿偏電壓
分壓電阻
電壓表內阻
U=nUg
Rg
Ug
Ig
R
UR
3.表頭的改裝：
電表的改裝——把電流表改為電壓表
G
改裝后的表盤需要做怎樣的改變？
0
1
2
3
mA
0
1
2
3
V
（1）在電流計原刻度的基礎上乘以（ +R）即可。
（2）滿刻度處標改裝后的量程，然后根據
小格數按比例等分即可。（量程和精確度）
0
0.2mA
0.4mA
0.6mA
Ug
A
I
Ug
I
Ig
IR
R
Rg
分流電阻
分流電阻
電流表內阻
若將量程擴大n倍， ，
則
(2) 表頭改裝成大量程電流表：
3.表頭的改裝：
把小量程的電流表改為大量程的電流表
（1）在原電流表原刻度的基礎上乘以（1+ ）即可
（2）滿刻度處標改裝后的量程，然后根據
小格數按比例等分即可 （量程和精確度）
改裝后的表盤需要做怎樣的改變？
0
1
2
3
0.2mA
0.4mA
0.6mA
mA
A
0
0.2
0.4
0.6
測量較大的電壓時，將表頭 串聯 一個較大的電阻，就改裝成了電壓表
3.表頭的改裝：
(1)把表頭改為電壓表
(2) 表頭改裝成大量程電流表：
測量較大的電流時，將表頭 并聯 一個較小的電阻，就改裝成了量程較大的電流表
(3) 改裝規律
電表改裝問題的三點提醒：
(1) 電表改裝的問題實際上是串、并聯電路中電流、電壓的計算問題，只要把表頭G看成一個電阻Rg即可，無論是將表頭改裝成電壓表還是電流表，都沒有改變表頭的參數，即表頭的滿偏電壓Ug、滿偏電流Ig都不發生變化，只是由分壓或者分流電阻R承擔了部分電壓或電流。
(2)改裝后的電壓表的測量值是表頭內阻Rg與R串兩端的電壓之和，
改裝后的電流表的測量值是表頭內阻Rg與R并的電流之和。
(3)改裝后的電壓表量程指
表頭滿偏時對應的R與表頭串聯電路的總電壓；
改裝后的電流表量程指
表頭滿偏時對應的R與表頭并聯電路的總電流。
三．對電流表和電壓表的進一步認識
1.理想電表模型：電壓表內阻 無限大 ，可視為 斷路 ；電流表內阻 為零 ，可視為短路。因此，對于理想電表，其內阻對電路的影響 可忽略不計 ，這時它只負責 讀數 。
2.實際電表：
（1）實際電表是以 靈敏電流表G（表頭） 為核心的電阻系統。
（2）表頭的核心部件是一個有一定電阻值的線圈，在電路中相當于一個 定值電阻Rg 。
表頭串聯一個定值電阻即為 電壓表 ，
表頭并聯一個定值電阻為 電流表 。
（3）實際電表在電路中有雙層角色：
①.實際電表就是一個 電表 ，能顯示自身兩端的電壓或通過自身的電流；
②.實際電表又是一個 電阻 ，遵守歐姆定律，分析電路時不可忽略。
理想電流表相當于一根自報電流的導線，
實際電流表相當于一個自報電流的電阻。
理想電壓表相當于自報電壓的斷路，
實際電壓表相當于一個自報電壓的電阻。
A
V
Rx
重新認識電流表與電壓表的本質之后，不要只盯著它們的名字，要牢記其本質，為了更好對電表改裝進行計算，要熟練在
實際電表圖、
理想電表圖、
改裝電表圖、
等效電表圖、
之間進行切換。
實際電表：
理想電表：
改裝電表：
等效電表：
Rx
Rx
RA
RV
G
G
Rx
電表改裝一般分三個層面的改裝:
1.基礎改裝:表頭(或等效后的電流表)直接串或并聯電阻，可直接用下面的改裝方程進行秒殺.
2.雙量程改裝:表頭分別串或并聯不同電阻獲得不同的量程，注意等效電路圖。
3.多功能改裝：同一個表頭分別改裝成電流表、電壓表、歐姆表。多用電表的原理就在于多功能多量程的改裝。
電表改裝的定量計算主要分兩種：
1.一種是根據所需的量程選擇不同阻值的電阻進行串或并聯改裝，
2.另一種是根據所給電阻阻值計算出串或并聯后所能達到的量程。
無論哪種改裝，其本質都是歐姆定律以及改裝方程的應用。
改裝方程僅適用于單一表頭直接串、并聯電阻的改裝，但現實中的改裝有時會復雜些，這時我們可以用二次改裝的思想，先把表頭串、并聯某個電阻改裝成一個新表，要注意算出新表的三個參數（新電流、新電壓、新內阻），然后在新表的基礎上再次串、并聯其他電阻，進行二次改裝。用新表的參數代入改裝方程即可。
例7 .(多選)把電流表改裝成電壓表時，下列說法正確的是(　　)
A．改裝的原理是串聯電阻有分壓作用
B．改裝成電壓表后，原電流表本身允許通過的最大電流值也隨著變大了
C．改裝后原電流表自身的電阻也增大了
D．改裝后使用時，加在原電流表兩端的電壓最大值不變
AD
例8. [多選]如圖所示，甲、乙兩個電路都由一個靈敏電流計G和一個電阻箱R組成，它們中一個是測電壓的電壓表，另一個是測電流的電流表，那么以下結論中正確的是(　　)
A．甲表是電流表，R增大時量程增大
B．甲表是電流表，R增大時量程減小
C．乙表是電壓表，R增大時量程減小
D．乙表是電壓表，R增大時量程增大
BD
D
大于
等于
大于
等于
AD
例12.如圖所示，電流表A1和A2是用相同的表頭改裝而成，量程分別為 0.6 A 和3 A，現將它們串聯后用來測量電路的電流，則(　　)
A．兩表頭的指針示數相同，偏角之比1∶5
B．兩表頭的指針示數相同，偏角之比5∶1
C．兩表頭的指針的偏角相同，示數之比1∶5
D．兩表頭的指針的偏角相同，示數之比5∶1
B
C
1
0.85
例16. 如圖所示是有兩個量程的電壓表，當使用a、b兩個端點時，量程為0～3 V，當使用a、c兩個端點時，量程為0～15 V。已知電流計的內阻Rg為100 Ω，滿偏電流為1 mA，則電阻R1的阻值是________Ω，電阻R2的阻值是________Ω。
例18.某同學組裝一個多用電表。可選用的器材有：微安表頭(量程100 μA，內阻900 Ω)；電阻箱R1(阻值范圍0～999.9 Ω)；電阻箱R2(阻值范圍0～99 999.9 Ω)；導線若干。
要求利用所給器材先組裝一個量程為1 mA的直流電流表，在此基礎上再將它改裝成量程為3 V的直流電壓表。組裝好的多用電表有電流1 mA和電壓3 V兩擋。
回答下列問題：
(1)在虛線框內畫出電路圖并標出R1和R2，其中*為公共接線柱，a和b分別是電流擋和電壓擋的接線柱。
(2)電阻箱的阻值應取R1＝________Ω，R2＝________Ω。(保留到個位)
電表的校對
按如圖所示的電路對改裝后的電表進行校準．校準時注意搞清楚改裝后電表刻度盤每一小格表示多大的數值．

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