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高中物理《串聯(lián)電路和并聯(lián)電路》教學(xué)設(shè)計(jì)
[知識(shí)準(zhǔn)備]
1.串聯(lián)電路與并聯(lián)電路的比較
項(xiàng)目 串聯(lián)電路 并聯(lián)電路
概念 把幾個(gè)導(dǎo)體依次首尾相連,就組成串聯(lián)電路. 把幾個(gè)導(dǎo)體的一端連在一起,另一端也連在一起,然后把這兩端接入電路形成.
電路圖
電流關(guān)系 電路中各處的電流處處相等:
電路中總電流等于各支路的電流之和:
電壓關(guān)系 總電壓等于各部分電路兩端電壓之和:
電路各支路兩端的電壓相等:
電阻關(guān)系 電路的總電阻等于各個(gè)導(dǎo)體電阻之和:
電路的總電阻的倒數(shù)等于各個(gè)導(dǎo)體電阻倒數(shù)之和:
功率關(guān)系 共性 電路的總功率電壓等于各部分電路的功率之和:
不同 各個(gè)電阻兩端的電功率跟它們的阻值成正比: 各個(gè)電阻兩端的電功率跟它們的阻值成反比:
2.電表的改裝
項(xiàng)目 電流計(jì)G該裝電壓表 電流計(jì)G該裝電流表
電流計(jì)G表頭 電流計(jì)G的表頭就是一個(gè)電阻,與其他電阻的不同僅在于通過(guò)表頭的電流是可以從刻度盤上讀出來(lái)的.設(shè)電表的內(nèi)阻Rg、滿偏電流Ig、滿偏電壓Ug,根據(jù)歐姆定律有Ug=
原理 聯(lián)電阻分壓. 聯(lián)電阻分流.
該裝電路
關(guān)系式
Rx(I-Ig)=IgRg,
所需電阻 Rx= (起分壓作用)
Rx= (起分流作用)
電表總電阻 RV=Rg+Rx RA=
3.伏安法測(cè)電阻兩種電路
項(xiàng)目 電流表外接法 電流表內(nèi)接法
原理 根據(jù)歐姆定律有:Rx=
電路圖
誤差分析 表的測(cè)量值真實(shí),表的測(cè)量值偏(大或。,由歐姆定律可知電阻Rx的測(cè)量值(R測(cè)=U/I)(大于或小于)真實(shí)值Rx. 表的測(cè)量值真實(shí),表的測(cè)量值偏(大或。,由歐姆定律可知電阻Rx的測(cè)量值(R測(cè)=U/I)(大于或小于)真實(shí)值Rx.
誤差來(lái)源 由于電壓表分流造成的. 由于電流表分壓造成的.
電路選擇方法 比較法 當(dāng)待測(cè)電阻Rx< 時(shí),視Rx為小電阻,應(yīng)選用接法;當(dāng)Rx> 時(shí),視Rx為大電阻,應(yīng)選用接法.
試觸法 如圖將電壓表的左端接a點(diǎn),而將右端第一次接b點(diǎn),第二次接c點(diǎn),觀察電流表和電壓表示數(shù)的變化.若電流表示數(shù)變化大,說(shuō)明被測(cè)電阻是大電阻,應(yīng)該用
接法測(cè)量;若電壓表讀數(shù)變化大,說(shuō)明被測(cè)電阻是小電阻,應(yīng)該用接法測(cè)量.
4.滑動(dòng)變阻器的兩種連接方法
項(xiàng)目 限流式接法 分壓式接法
電路圖
調(diào)節(jié)范圍 電壓: ~U
電流: ~
電壓:0~U,用此接法被測(cè)電阻RX上的電壓調(diào)節(jié)范圍較大。
電流:0~
電路選擇方法 (1)當(dāng)實(shí)驗(yàn)中要求被測(cè)電阻上的電壓從零開(kāi)始逐漸增大,或要求電壓調(diào)節(jié)范圍盡量大時(shí)(2)電阻Rx遠(yuǎn)大于滑動(dòng)變阻器總電阻R,須用分壓式接法,此時(shí)若采用限流式接法對(duì)電路基本起不到調(diào)節(jié)作用.(3)采用限流電路時(shí),電路中的最小電流(電壓)仍超過(guò)電流表的量程或超過(guò)用電器的額定電流(電壓)時(shí),應(yīng)采用變阻器的分壓式接法(4)負(fù)載電阻的阻值Rx小于滑動(dòng)變阻器的總電阻R或相差不大,并且電壓表、電流表示數(shù)變化不要求從零開(kāi)始起調(diào),可用限流式接法(5)兩種電路均可使用時(shí)應(yīng)優(yōu)先用限流式接法,因?yàn)橄蘖魇浇臃ǹ偣β瘦^小.
[同步導(dǎo)學(xué)]
例1如圖,已知R1=6Ω,R2=3Ω,R3=4Ω,則接入電路后這三只電阻的實(shí)際功率之比為_(kāi)________.
例2已知如圖,兩只燈泡L1、L2分別標(biāo)有“110V,60W”和“110V,100W”,另外有一只滑動(dòng)變阻器R,將它們連接后接入220V的電路中,要求兩燈泡都正常發(fā)光,并使整個(gè)電路消耗的總功率最小,應(yīng)使用下面哪個(gè)電路()
例4如圖所示,已知R1=3kΩ,R2=6kΩ,電壓表的內(nèi)阻為9kΩ,當(dāng)電壓表接在R1兩端時(shí),讀數(shù)為2V,而當(dāng)電壓表接在R2兩端時(shí)讀數(shù)為3.6V,試求電路兩端(AB間的)的電壓和電阻R的阻值.
例5用最大阻值為28Ω的滑動(dòng)變阻器控制一只“6V,3W”燈泡的發(fā)光程度,分別把它們連成限流和分壓電路接在9V的恒定電壓上,求兩種電路中燈泡的電流、電壓調(diào)節(jié)范圍.
【同步檢測(cè)】
1.有一個(gè)學(xué)生在測(cè)電燈泡內(nèi)阻時(shí),把電流表和電壓表的位置交換,如圖所示,將造成( )
A.電流表燒壞 B.電壓表燒壞
C.燈泡燒壞 D.燈泡不亮
第1題第2題第3題
2.如圖所示,電路兩端的電壓保持不變,當(dāng)滑動(dòng)變阻器的滑動(dòng)觸頭P向右移動(dòng)時(shí),三個(gè)燈泡亮度的變化情況是()
A.L1變亮,L2和L3皆變暗B. 變亮, 不能確定, 變暗
C. 變亮, 變亮, 也變亮D. 變亮, 變亮, 變暗
3.用電流表(內(nèi)阻約4Ω)和電壓表(內(nèi)阻約3kΩ)測(cè)量電阻R的阻值.分別將圖甲和圖乙兩種測(cè)量電路連到電路中,進(jìn)行多次測(cè)量.按照?qǐng)D甲所示電路某次的測(cè)量情況:電流表的示數(shù)是4.60mA,電壓表的示數(shù)是2.50V;按照?qǐng)D乙所示電路某次的測(cè)量情況:電流表的示數(shù)是5.00mA,電壓表的示數(shù)是2.30V.比較這兩次測(cè)量結(jié)果,正確的是()
A.電阻的真實(shí)值更接近543Ω,且大于543Ω
B.電阻的真實(shí)值更接近543Ω,且小于543Ω
C.電阻的真實(shí)值更接近460Ω,且大于460Ω
D.電阻的真實(shí)值更接近460Ω,且小于460Ω
4.在右圖四個(gè)電路中,能利用滑動(dòng)變阻器較好地完成對(duì)燈泡分壓作用的是 ( )
A.如圖甲電路B.如圖乙電路
C.如圖丙電路D.如圖丁電路
5.在圖中,A.B兩圖分別為測(cè)燈泡電阻R的電路圖,下述說(shuō)法正確的是()
A.A圖的接法叫電流表外接法,B圖的接法叫電流表的內(nèi)接法
B.A中R測(cè)<R真,B中R測(cè)>R真
C.A中誤差由電壓表分流引起,為了減小誤差,就使R<<Rv,故此法測(cè)較小電阻好
D.B中誤差由電流表分壓引起,為了減小誤差,應(yīng)使R>>RA,故此法測(cè)較小大電阻好
6.兩個(gè)完全相同的電流表G,分別改裝成0~0.6A和0~3A的電流表.則下列正確的是()
A.兩個(gè)電流表串聯(lián)接入電路后,它們的讀數(shù)之比是1:1
B.兩個(gè)電流表串聯(lián)接入電路后,它們的指針偏轉(zhuǎn)的角度是5:1
C.兩個(gè)電流表并聯(lián)接入電路后,它們的讀數(shù)之比是1:5
D.兩個(gè)電流表并聯(lián)接入電路后,它們的指針偏轉(zhuǎn)的角度是1:1
7.兩個(gè)完全相同的電流表G,分別改裝成0~3V和0~15V的電壓表.則下列正確的是()
A.兩個(gè)電壓表串聯(lián)接入電路后,它們的讀數(shù)之比是1:1
B.兩個(gè)電壓表串聯(lián)接入電路后,它們的指針偏轉(zhuǎn)的角度是1:5
C.兩個(gè)電壓表并聯(lián)接入電路后,它們的讀數(shù)之比是1:1
D.兩個(gè)電壓表并聯(lián)接入電路后,它們的指針偏轉(zhuǎn)的角度是1:5
8.圖中R1=4Ω,R2=9Ω,R3=18Ω.通電后經(jīng)R1、R2和R3的電流之比I1:I2:I3=,R1、R2和R3兩端的電壓之比U1:U2:U3=.
9.一電流表G,允許通過(guò)的最大電流(滿刻度電流)為Ig=50μA,表頭電阻Rg=1kΩ,若改裝成量程為Im=1mA的電流表,應(yīng)并聯(lián)的電阻阻值為Ω.若將改裝后的電流表再改裝成量程為Um=10V的電壓表,應(yīng)再串聯(lián)一個(gè)阻值為Ω的電阻.
10.如圖所示是一個(gè)雙量程電壓表,表頭是一個(gè)內(nèi)阻Rg=500Ω,滿刻度電流為Ig=1A的毫安表,現(xiàn)接成量程分別為10V和100V的兩個(gè)量程,則所串聯(lián)的電阻R1=______Ω,R2=______Ω.
第10題第11題第12題
11.如圖所示電路中電阻R1、R2和R3的阻值都是1Ω,R4和R5的阻值都是0.5Ω,a、b端輸入電壓為5V.當(dāng)c、d端接電流表時(shí),其示數(shù)為_(kāi)______A;當(dāng)c、d端接電壓表時(shí),其示數(shù)為_(kāi)______V.
12.一量程為100μA的電流表,內(nèi)阻為100Ω,現(xiàn)串聯(lián)一個(gè)9900Ω的電阻將它改裝成電壓表.該電壓表的量程是V.用它來(lái)測(cè)量電壓,表盤指針位置如圖所示.該電壓的大小是V.
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