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- 2021-06-01 发布
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2-4 串并联电路
[学习目标]
1.会从理论上分析串、并联电路的电流和电压关系。会推导串、并联电路的电阻关系,会应用串、并联电路中电流、电压和电阻关系进行相关计算。
2.理解电表改装的原理,能进行定量计算。
[学习过程]
任务一:利用电势概念,推导串、并联电路的电流和电压关系。
1.串联电路的特点:
(1)串联电路各处的电流相等,即I=I1=I2=I3=…=In.
(2)串联电路两端的总电压等于各部分电路电压之和,即U=U1+U2+U3+…+Un.
(3)串联电路的总电阻等于各部分电路电阻之和,即R=R1+R2+R3+…+Rn.
2.拓展:
(1) 串联电路的总电阻大于其中任一部分电路的电阻,且当一个大电阻和一个小电阻串联时,总电阻接近大电阻.
(2)串联电路中各电阻两端的电压跟它的阻值成正比,即==…==I.
任务二:实验室有一表头G,满偏电流为5 mA,电阻为100 Ω,现在欲用它作为电压表测量5 V的电压,能直接测量吗?若不能,应采取什么措施?
答案 不能直接测量.由于表头的满偏电压Ug=IgRg=0.5 V,小于要测量的电压,应给表头串联一分压电阻.
1.小量程电流表G(表头)的三个参数
(1)电流表的内阻:电流表G的电阻Rg叫做电流表的内阻.
(2)满偏电流:指针偏转到最大刻度时的电流Ig叫做满偏电流.
(3)满偏电压:电流表G通过满偏电流时,加在它两端的电压Ug叫做满偏电压.
2.电流表、电压表的改装分析
项目
小量程电流表G改装成大量程电压表V
小量程电流表G改装成大量程电流表A
电路结构
R的作用
分压
分流
扩大量程的计算
U=Ig(R+Rg)
R=-Rg
IgRg=(I-Ig)R
R=Rg
电表的总内阻
RV=Rg+R
RA=
使用
并联在被测电路中,“+”接线柱接电势较高的一端
串联在被测支路中,电流从“+”接线柱流入
任务三:完成以下练习,检测本节课学习效果。
如图所示是某一电流表G的刻度盘.使用时指针指着某一电流刻度,表示通过电流表的电流为某一数值,而且也意味着表头的两接线柱之间具有一定大小的电压,因此,电流表G实际上也是一个小量程的电压表.如果图中电流表的内阻是100 Ω,怎样在这个刻度盘上标出相应的电压数据?
答案 由表盘可以读得电流表最大能通过3 mA的电流,由欧姆定律得:Umax=IRg
=3×10-3×100 V=0.3 V,若标电压数据,应在表盘1、2、3的位置处标上0.1、0.2、0.3,单位为V.
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