初中科学牛津上海版七年级上册串联电路和并联电路课前预习ppt课件
展开1.在初中我们已经学过有关串联和并联的知识,请同学们回顾一下什么是串联电路?什么是并联电路?答案:把几个导体依次首尾相连,接入电路,这样的连接方式叫串联电路.把几个导体的一端连在一起,另一端也连在一起,然后再把这两端接入电路,这样的连接方式叫并联电路.
2.节日用的彩灯,一串串一簇簇,或挂在街道两旁的树上,或挂在装饰物品上,煞是好看.这些彩灯是串联后接在220 V电源上的.每一串足有数十个.奇怪的是当其中一个或几个灯的灯丝断了,其余灯却仍然亮着,这是为什么?
答案:节日小彩灯的内部结构与一般的灯不一样.每个灯除了有灯丝以外还有一个金属丝并联在两个灯脚之间,这个金属丝是带绝缘层的,它的工作原理是:在电压110 V左右(小灯泡正常工作时的电压)时,电流不会击穿绝缘层,如果电压达到200 V以上,即会击穿.如图所示,假设a、b间的灯丝出现断裂,那么a、b间的电压就会接近电源电压(断路),此时金属丝的绝缘层就会立即击穿而成为导体,而直接连通a、b,为电流提供通道,使其他的小彩灯断续发光,并且每个灯泡的亮度比原来还要亮一些.
一、串、并联电路的特点、性质及作用
I=I1=I2=I3=…I
I=I1+I2+…+In
U=U1+U2+…Un
R=R1+R2+…+Rn
I1R1=I2R2=…=InRn=U
二、电表的改装1.电流计的三个参数(1)满偏电流Ig:指针指到_________时的电流.(2)满偏电压Ug:电流计通过满偏电流时,加在它两端的____.(3)内阻Rg:电流计的内阻.(4)三个参数之间的关系为________.
2.电压表的改装(1)改装的方法给电流计____一个较大的电阻,分担一个较大的电压UR.如图3-4-1所示.
图3-4-1
(2)原理:串联电路的____作用.(3)量程:改装后可测量的电压为U=_______.
(4)串联电阻的大小:R=______.
3.电流表的改装(1)改装方法给电流计____一个较小的电阻,分担较大的电流IR.如图3-4-2所示:(2)原理:并联电路的____作用.(3)量程:I= _____.
(4)并联电阻的大小:R=______.
三、混联电路混联电路:串联之中有____,并联之中有____的电路.不管混联电路多复杂,大都可以简化为____电路和____电路.
1.串联(1)如果将电路中的元件逐个顺次串接起来,这个电路就是串联电路.(2)串联电路的基本特点①串联电路各处的电流相等.即I=I1=I2=I3=…=In.
串联电路的分压作用和电压表
②串联电路的总电压等于各部分电压之和,即U=U1+U2+U3+…+Un.2.串联电路的三个重要性质(1)串联电路的总电阻等于各部分电路电阻之和:R=R1+R2+…+Rn.
温馨提示:(1)串联电路的总电阻大于其中任一部分的电阻——即“越串越大”.(2)多个电阻串联时,当其中任一个增大或减小时总电阻也随之增大或减小.(如图3-4-3所示)
(2)串联电路的电压分配关系是:各电阻两端的电压跟它们的阻值成正比.
(3)串联电路的功率分配关系是:各个电阻消耗的功率跟它们的阻值成正比.
3.分压作用由串联电路的性质可知,串联电路中的每一个电阻都要分担一部分电压,电阻越大它分担的电压就越多.串联电阻的这种作用就称为串联电路的分压作用.
4.电流计(“表头”)改装成电压表(1)电流计改装成电压表的原理:如果给小量程电流计串联一个分压电阻,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计,如图3-4-4所示.(2)分压电阻的计算:由串联电路的特点U=IgRg+IgR
1.某同学用伏安法测小灯泡的电阻时,误将电流表和电压表接成如图3-4-5所示的电路.接通电源后,可能出现的情况是 ( )A.电流表烧坏 B.电压表烧坏C.小灯泡烧坏 D.小灯泡不亮
解析:电压表内电阻很大,远大于灯泡和电流表的电阻,接入电路后,电路中的电流很弱,故电表和小灯泡都不会烧坏,小灯泡可能不亮,选项D正确.答案:D
1.并联(1)并联电路,如果将电路中的元件逐个并列地连接起来,这个电路就是并联电路.(2)并联电路的特点①并联电路中各支路的电压相等,即U总=U1=U2=U3=…=Un.②并联电路的总电流等于各支路电流之和,即I总=I1+I2+I3+…+In.
并联电路的分流作用和电流表
温馨提示:①并联电路的等效电阻小于任何一个电阻,即“越并越小”.②多个电阻并联时,当其中任一个增大或减小时总电阻也随之增大或减小.
(2)并联电路的电流分配关系是:通过各个支路电阻的电流跟它们的阻值成反比.I1R1=I2R2=…=InRn=U.
(3)并联电路的功率分配关系是:各个电阻消耗的功率跟它们的阻值成反比.P1R1=P2R2=…=PnRn=U2.3.分流作用由并联电路的性质可知,并联电路中的每一个电阻都要分担总电流的一部分.电阻越小,它分担的电流就越大.并联电阻的这种作用就称为并联电路的分流作用.
4.电流计G改装成大量程电流表
(1)电流计改装成大量程电流表的原理:给小量程电流计并联一个分流电阻,就可以用来量度较大的电流,即扩大了电流表的量程,如图3-4-6所示.(2)分流电阻的计算:由并联电路的特点IgRg=(I-Ig)R
2.有一电流计,内电阻Rg=25 Ω,满偏电流Ig=3 mA.要把它改装成量程为0~0.6 A的电流表,需要并联一个多大的电阻?改装后电流表的内电阻是多大?
答案:0.126 Ω 0.125 Ω
【例1】 已知通过三个并联支路的电流之比是I1∶I2∶I3=1∶2∶3,则三个并联支路的电阻之比R1∶R2∶R3为 ( )A.1∶2∶3 B.3∶2∶1C.2∶3∶6 D.6∶3∶2思路点拨:根据并联电路各支路电压相等这一特点,利用欧姆定律研究电的分配与电阻的关系.
串、并联电路特点的应用
解析:在并联电路中,各支路电压都相等,电流的分配与各支路电阻成反比,所以有R1∶R2=I2∶I1=2∶1;R2∶R3=I3∶I2=3∶2,写在一起应该是R1∶R2∶R3=6∶3∶2,D正确.答案:D反思领悟:抓住并联电路中各支路电压相等,理解并联电路各支路电压、电流、功率的分配规律是解决此类问题的关键.
已知一串联电路中,三个电阻两端电压之比为U1∶U2∶U3=1∶2∶3,则三个串联电阻的阻值R1∶R2∶R3是多少?解析:在串联电路中, 各部分电流都相等,电压的分配与各部分电阻成正比,所以有R1∶R2∶R3=U1∶U2∶U3=1∶2∶3.答案:1∶2∶3
【例2】 有一块满偏电流Ig=1 mA,线圈电阻Rg=100 Ω的小量程电流表.(1)把它改装成满偏电压U=10 V的电压表;(2)把它改装成满偏电流I=0.6 A的电流表,请画出电路图,并计算有关数据.思路点拨:改装后的电压表的量程U等于电流表的满偏电流Ig与电压表内阻(Rg+R)的乘积,改装成电流表时,IgRg与(I-Ig)和并联的分流电阻R的乘积(I-Ig)R相等.
(2)小量程电流表的满偏电流Ig 有一只量程为1 mA的电流表,刻度盘共有50格,若给它并联一个10-2Ω的电阻,则可将它改装成一个量程为1 A的电流表.若要把这个量程为1 mA的电流表改装成一个量程为10 V的电压表,应在电流表上串接一个________的电阻.将这个电压表接在某段电路上,指针偏转40格,则这段电路两端的电压是________.
答案:9 990 Ω 8 V
【例3】 试画出图3-4-7所示电路的等效电路.
思路点拨:根据电流的流向,电流无分叉地依次流过电阻为串联,有分叉地分别流过为并联.
解析:电流由A端流入,D端流出,则电流在A点分为三条支路(AB等势相当于一点),分别经R1、R2、R3,而R2、R3中电流流入C点后经R4到达D点,而流经R1的电流直接到达D点,所以R2与R3并联后与R4串联,再与R1并联,其等效电路如下图所示.
反思领悟:(1)电路简化要用两种方法:即独立支路法和等电势法,有时两种方法也会综合应用.(2)电路简化中,若电压表、电流表均为理想表,则电压表认为断路,电流表认为短路,若不能看作理想表,则相当于电阻.
画出如图3-4-8所示电路的等效电路
解析:由题干图可知,A、C、B、D之间用导线连接,故A、C等势;B、D也等势,将A、C合并,B、D合并作为一点,则将R1、R2、R3分别接到相应的两点间,可等效为如图所示电路.答案:见解析
关于电阻的几个常用推论1.串联电路的总电阻大于其中任一部分电路的电阻.2.并联电路的总电阻小于其中任一支路的电阻,且小于其中最小的电阻.
【例4】 两实验小组使用相同规格的元件,按图3-4-9所示电路进行测量,它们将滑动变阻器的滑片P分别置于a、b、c、d、e五个间距相同的位置(a、e为滑动变阻器的两个端点),把相应的电流表示数记录在表一、表二中.对比两组数据,发现电流表示数的变化趋势不同.经检查,发现其中一个实验组使用的滑动变阻器发生断路.
(1)滑动变阻器发生断路的是第________实验组;断路发生在滑动变阻器________段.(2)表二中,对应滑片P在X(d、e之间的某一点)处的电流表示数的可能值为 ( )A.0.16 A B.0.26 A C.0.36 A D.0.46 A解析:(1)根据表一、二中的数据变化情况,得知表一符合并联电路的电阻、电流变化规律,而表二中数据反映的电阻在点d之前总是增大,故可判断断路发生在第二组,且在d~e之间的某点.
(2)断路在d~e之间的某点,则滑片P可能接触在断点上方,也可能接触在断点下方,如图所示.
当P点接触在断点上方时,电流应介于0.42 A~0.84 A之间,故D项可能.当P点接触在断点下方时,设a、b间的电阻为R0.
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