1、第四节第四节 串联电路和并联电路串联电路和并联电路海南师范大学海南师范大学 唐嘉唐嘉一、认识电路一、认识电路1.1.什么是电路的串联什么是电路的串联? ?把几个导体元件依次首尾相连的方式把几个导体元件依次首尾相连的方式把几个元件的一端连在一起另一端也连在一起把几个元件的一端连在一起另一端也连在一起, ,然后然后2.2.什么是电路的并联什么是电路的并联? ?把两端接入电路的方式把两端接入电路的方式I0 = I1 = I2 = I3 串联电路各处的电流相同串联电路各处的电流相同2.2.并联电路并联电路: : 并联电路的总电流等于各支路的电流之和并联电路的总电流等于各支路的电流之和二、电流特点二、电
2、流特点01231.1.串联电路串联电路: :I0 = I1 + I2 + I30123 讨论：讨论：如果有更多的导体串联或并联，结论如何？如果有更多的导体串联或并联，结论如何？U03=U01+U12+U23结论结论: :串联电路两端的总电压等于各部分电路串联电路两端的总电压等于各部分电路三、电压特点三、电压特点01231.1.串联电路串联电路: :U01=01各点的电势与各点之间的电势差有什么关系各点的电势与各点之间的电势差有什么关系? ?U12=12U23=23比较电压关系比较电压关系? ?U03=03电压之和电压之和0123EU=U1=U2=U3 并联电路的总电压与各支路的电压相等并联电路
3、的总电压与各支路的电压相等2.2.并联电路并联电路: :比较比较0 0、1 1、2 2、3 3点的电势关系点的电势关系? ?比较比较4 4、5 5、6 6点的电势关系点的电势关系? ?比较电压关系比较电压关系? ?0123456U讨论：如果有更多的导体串联或并联，结论如何？讨论：如果有更多的导体串联或并联，结论如何？串联电路的总电阻等于各部分电路电阻之和串联电路的总电阻等于各部分电路电阻之和三、电阻特点三、电阻特点1.1.串联电路串联电路: :12UUU12UUUIII1212UUUIII12RRR讨论：讨论：多个电阻串联呢？多个电阻串联呢？12nRRRRR1R2UU1U2I2.2.并联电路并
4、联电路: :UR2R1II1I212III1212UUURRR12UUU12111RRR讨论：讨论：多个电阻并联呢？多个电阻并联呢？121111nRRRR并联电路的总电阻的倒数等于各支路电阻的倒数之和并联电路的总电阻的倒数等于各支路电阻的倒数之和三、电阻特点三、电阻特点1.1.串联电路串联电路: :12nRRRR2.2.并联电路并联电路: :121111nRRRR讨论：讨论：R R1 1和和R R2 2并联后并联后R=R=？n n个相同电阻个相同电阻(R(R1 1) )串联或并联，其总电阻串联或并联，其总电阻R=R=？不同阻值的电阻并联，总电阻与其中最小电阻有何关系？不同阻值的电阻并联，总电阻
5、与其中最小电阻有何关系？ ( (若若R R1 1远大于远大于R R2 2，R=R=？) )并联电路中并联电路中, ,某一电阻增大某一电阻增大, ,总电阻如何变？总电阻如何变？并联电路中并联电路中, ,支路增多支路增多, ,总电阻如何变？总电阻如何变？不同阻值的电阻串联不同阻值的电阻串联, ,总电阻与其中最大电阻有何关系总电阻与其中最大电阻有何关系? ? 串联电路中，某一电阻增大，总电阻如何变串联电路中，某一电阻增大，总电阻如何变? ?n在串联电路中:总电阻大于任何一个分电阻n个相同的电阻R串联，R总nR某一分电阻增大，总电阻增大；反之减小串联的电阻越多，总电阻越大n在并联电路中：总电阻小于任何
6、一个分电阻n个相同的电阻R并联，R总R/n某一分电阻增大，总电阻增大；反之减小并联的电阻越多，总电阻越小四、串并联电路特点四、串并联电路特点1.1.串联电路串联电路12nRRRR12nIIII12nUUUU312123UUUIRRR串联电路的电压分配关系：各电阻两端的串联电路的电压分配关系：各电阻两端的电压电压跟跟它们的它们的阻值阻值成成正比正比。串联电路中的每一个电阻都要分担一部分电压。串联电路中的每一个电阻都要分担一部分电压。串联电阻的这种作用就称为串联电阻的这种作用就称为串联电路的分压作用串联电路的分压作用。121111nRRRR2.2.并联电路并联电路12nIIII12nUUUU112
7、233I RI RI RU并联电路的电流分配关系：通过各个支路电阻的并联电路的电流分配关系：通过各个支路电阻的电流电流跟它们的跟它们的阻值阻值成成反比反比。并联电路的每一个电阻都要分担总电流的一部分。并联电路的每一个电阻都要分担总电流的一部分。并联电阻这种作用就称为并联电阻这种作用就称为并联电路的分流作用。并联电路的分流作用。L1UL2L3L4综合练习综合练习1有四盏灯，接入如图的电路中, 1和2的电阻均为484,3和4的电阻均为1210, 把电路接通后,四盏灯的电流之比I1:I2:I3:I4= .有三个电阻，其阻值分别为10 、20 、30 。现把它们分别按不同方式连接后加上相同的直流电压。
8、问：在总电路上可获得的最大电流与最小电流之比为多少?综合练习综合练习2五、串并联电路功率分配关系五、串并联电路功率分配关系将分别标有将分别标有“220V,25W”220V,25W”、“220V,100W”220V,100W”的两个的两个灯泡，不考虑灯丝电阻随温度（亮度）变化。灯泡，不考虑灯丝电阻随温度（亮度）变化。（1 1）把它们串联接到）把它们串联接到220V220V的电源上，哪个灯泡越亮？的电源上，哪个灯泡越亮？（2 2）把它们并联接到）把它们并联接到220V220V的电源上，哪个灯泡越亮？的电源上，哪个灯泡越亮？五、串并联电路功率分配关系五、串并联电路功率分配关系串联电路的功率分配关系：
9、各个电阻消耗的功串联电路的功率分配关系：各个电阻消耗的功率跟它们的阻值成正比。率跟它们的阻值成正比。并联电路的功率分配关系：各个电阻消耗的并联电路的功率分配关系：各个电阻消耗的功率跟它们的阻值成反比。功率跟它们的阻值成反比。2312123nnPPPPIRRRR2112233nnPRP RPRP RU项目项目串联电路串联电路并联电路并联电路电路、电路、电阻电阻特点特点电流电流关系关系电压电压关系关系功率功率关系关系01236012345六、六、混联电路的等效化简方法混联电路的等效化简方法 （1 1）电路化简时的原则：）电路化简时的原则： 无电流的支路化简时可去除；无电流的支路化简时可去除； 等电
10、势的各点化简时可合并；等电势的各点化简时可合并； 理想导线可任意长短；理想导线可任意长短； 理想电流表可认为短路，理想电压表可认为断路。理想电流表可认为短路，理想电压表可认为断路。（2 2）常用等效化简方法：）常用等效化简方法：电流分支法：根据电流流向，电流无分叉的依电流分支法：根据电流流向，电流无分叉的依次流过电阻为串联，有分叉的分别流过为并联。次流过电阻为串联，有分叉的分别流过为并联。等势点排列法：将各结点用字母标出，判断各等势点排列法：将各结点用字母标出，判断各结点电势高低，将各结点间的支路画出。结点电势高低，将各结点间的支路画出。如图所示电路,当ab两端接入100V电压时,cd两端为2
11、0V,当cd两端接入100V电压时,ab两端电压为50V,则R1:R2:R3为( )A.4:2:1 B.2:1:1C.3:2:1 D.以上都不对R1R1R2R3R3abcdR2R3R3abcdR1R1R2abcd100V20V40V40V100V50V25V25V练习练习如图所示电路中, R1=20, R2=40, R3=60, R4=20, R5=40,则下列说法正确的是 ( )A.若UAB=140V,C、D端开路,则UCD=84VB.若UAB=140V,C、D端开路,则UCD=140VC.若UCD=104V,A、B端短路,则通过R1的电流为0.6AD.若UCD=104V,A、B端短路,则通
12、过R3的电流为0.4AR1R4R3R2R5ABCDR1R4R3R2R5ABCDgggUI R2 2、 三个主要参数三个主要参数内阻内阻: :电流计内阻电流计内阻Rg量程：满偏电流量程：满偏电流 Ig满偏电压满偏电压Ug3 3、电路图符号：、电路图符号：G G七、灵敏电流计七、灵敏电流计( (表头表头) )4 4、作用：、作用：测量微小电流和电压测量微小电流和电压0 01 12 23 3G G1 1、结构：线圈、结构：线圈+ +指针指针+ +磁铁，线圈磁铁，线圈通电后在磁场中带动指针转动，通电后在磁场中带动指针转动，转过的角度与线圈中的电流成正转过的角度与线圈中的电流成正比。比。九、灵敏电流计的
13、局限性及其改装九、灵敏电流计的局限性及其改装将电流计指针的不同偏转角度所对应的电流标在刻将电流计指针的不同偏转角度所对应的电流标在刻度盘上，电流计就可以用来测量电路的电流了。度盘上，电流计就可以用来测量电路的电流了。将指针不同偏转角度所对应的电流计两端的电压标将指针不同偏转角度所对应的电流计两端的电压标在刻度盘上，电流计就可以用来测量电路的电压了。在刻度盘上，电流计就可以用来测量电路的电压了。欲用电流计测量较大电压，应该怎样改装欲用电流计测量较大电压，应该怎样改装 ？将小量程的电流计改装成大量程的电压表将小量程的电流计改装成大量程的电压表目的：目的： 由于小量程电表的满偏电流由于小量程电表的满
14、偏电流 、内阻、内阻RgRg都较小，致使都较小，致使其满偏电压其满偏电压UgUgIgRgIgRg较小，不能够满足我们测较大电压较小，不能够满足我们测较大电压的目的。的目的。方法：方法： 给原电流表串联上一个较大的电阻。给原电流表串联上一个较大的电阻。串联电阻串联电阻R R的求法：的求法：改装后电压表的内阻：改装后电压表的内阻：即：量程扩大到原来的即：量程扩大到原来的n n倍，内阻就扩大到原来的倍，内阻就扩大到原来的n n倍。倍。GgI(1)(1)gggggggUI RnURUnUnRIIVggRRRnR 通过电流表的电流为满偏电流通过电流表的电流为满偏电流IgIg时，电压表两时，电压表两端的电
15、压。端的电压。所以，量程所以，量程 即：由同一电流表改装而成的两个不同量程的电压表，即：由同一电流表改装而成的两个不同量程的电压表，其内阻与量程成正比。其内阻与量程成正比。量程：量程：VgRIU VRU 读数：读数：原来的读数（通过电流表的电流）原来的读数（通过电流表的电流）R RV V 将小量程的电流表改装成大量程的电流表：将小量程的电流表改装成大量程的电流表：目的：目的： 由于小量程电表的满偏电流由于小量程电表的满偏电流IgIg较小，不能够满足我们较小，不能够满足我们测较大电流的目的。测较大电流的目的。方法：方法： 给原电流表并联上一个较小的电阻。给原电流表并联上一个较小的电阻。并联电阻并
16、联电阻R R的求法：的求法：改装后电流表的内阻：改装后电流表的内阻：即：量程扩大到原来的即：量程扩大到原来的n n倍，内阻就缩小到原来的倍，内阻就缩小到原来的1/n1/n。(1)1ggggggggI RI RRRInIIInInnRIRIRgggAG量程：量程： 通过电流计的电流为满偏电流通过电流计的电流为满偏电流IgIg时，电流表的时，电流表的电流。电流。所以，量程所以，量程I I与内阻与内阻R RA A成反比。成反比。即：由同一电流表改装而成的两个即：由同一电流表改装而成的两个不同量程的电流表，其内阻与量程成反比。不同量程的电流表，其内阻与量程成反比。 原来的读数（通过电流计的电流）原来的
17、读数（通过电流计的电流）n nAggRRII 读数：读数：电表的改装电表的改装G项目项目电压表电压表电流表电流表电路电路GR R的值的值ggggRnIRIUR) 1(1) 1(nRInRIIIRIRgggggggVggRRRnRgggAI RRRIn内阻内阻VgRIU VRU AggRRII ARI1量程量程误差误差读数读数R RV V n 读数偏小，读数偏小，R R偏大偏大 读数偏大，读数偏大，R R偏大偏大 一电压表由电流表一电压表由电流表G G与电阻与电阻R R串联而成，若在使用中发串联而成，若在使用中发现此电压表的读数总比准确值稍小一些，可以加以改现此电压表的读数总比准确值稍小一些，可以加以改正的措施是正的措施是( )( )A.A.在在R R上串联一个比上串联一个比R R小得多的电阻小得多的电阻B.B.在在R R上串联一个比上串联一个比R R大得多的电阻大得多的电阻C.C.在在R R上并联一个比上并联一个比R R小得多的电阻小得多的电阻D.D.在在R R上并联一个比上并联一个比R R大得多的电阻大得多的电阻练习练习谢谢！
