第4节 串联电路和并联电路
[学习目标] 1.理解串联电路和并联电路的特点和性质。(物理观念)2.会用串、并联电路中电阻、电流、电压、功率的分配关系,解决一些简单的混联电路的问题。(科学思维)3.能用分压和分流原理将电流计改装成电压表和电流表。(科学思维)
一、串联电路的分压作用和电压表
1.串联电路的特点和性质
电流
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各处电流相等:即I=I1=I2=…=In
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电压
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总电压等于各部分电压之和,即U=U1+U2+…+Un
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总电阻
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总电阻等于各部分电阻之和,即R=R1+R2+…+Rn
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电压分配关系
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==…==I
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功率分配关系
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==…==I2
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2.电流表改装成电压表
将电流表的示数根据欧姆定律U=IR换算成电压值,可直接用于测电压,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。
二、并联电路的分流作用和电流表
1.并联电路的特点和性质
电流
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总电流等于各支路电流之和,即I=I1+I2+…+In
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电压
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各支路两端电压相等,即U=U1=U2=…=Un
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电阻
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总电阻倒数等于各支路电阻倒数之和,即=++…+
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电流分配关系
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I1R1=I2R2=…=InRn=U
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功率分配关系
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P1R1=P2R2=…=PnRn=U2
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2.把小量程的电流表改装成大量程的电流表
给小量程的电流表并联一个较小电阻就可以用来量度较大的电流,即扩大了电流表的量程。
三、混联电路
1.混联电路
串联之中有并联,并联之中有串联的电路。
2.方法
不管混联电路多复杂,大都可以简化为串联电路和并联电路。
1.思考判断(正确的打“√”,错误的打“×”)
(1)串联电路中总电阻大于任何一个电阻。 (√)
(2)电流表改装成电压表时是串联一个电阻。 (√)
(3)并联电路的总电阻小于其中任一支路的电阻。 (√)
(4)两个电阻并联时,其中一个电阻增大则总电阻变小。 (×)
[提示] 并联电路中,一个电阻增大,总电阻会变大。
2.(多选)如图所示的电路中,通过电阻R1的电流I1是( )
A. B. C. D.
BC [由欧姆定律及串联电路电流相等的特点可知I1===,故选项B、C正确。]
3.如图所示有三个完全相同的电阻R1=R2=R3=R接在电路中,则它们的电压之比为 ( )
A.1∶1∶1 B.1∶2∶2
C.1∶4∶4 D.2∶1∶1
D [R2、R3并联电阻为,再根据串联电路分得电压与电阻成正比知U1∶U2∶U3=2∶1∶1,D项正确。]
串、并联电路的理解及应用
1.串、并联电路的两个规律
(1)串联电路中导体两端的电压与导体电阻的阻值成正比,即U1∶U2∶U3=R1∶R2∶R3。
(2)并联电路中的各支路电流之比等于各支路电阻的反比,即I1∶I2=R2∶R1。