第11讲:串联电路和并联电路
【考点梳理】
考点一:串、并联电路的规律计算
考点二:电表的改装(电流表)
考点三:电表的改装(电压表)
考点四:电流表的内接法和外接法
考点五:电表的校对原理
考点六:电压表与电流表的读数
考点七:电路混联的电路计算
【知识梳理】
知识点一、串联电路、并联电路的特点
串联电路
并联电路
电流
I=I1=I2=…=In
I=I1+I2+…+In
电压
U=U1+U2+…+Un
U=U1=U2=…=Un
电阻
R=R1+R2+…Rn
eq\f(1,R)=eq\f(1,R1)+eq\f(1,R2)+…+eq\f(1,Rn)
功率
分配
eq\f(P1,R1)=eq\f(P2,R2)=…=eq\f(Pn,Rn)
P1R1=P2R2=…
=PnRn
P总=P1+P2+…+Pn
知识点二、滑动变阻器的两种接法
限流式
分压式
电路图
滑动变阻
器接入电
路的特点
采用“一上
一下”的接法
采用“两下一
上”的接法
调压范围
eq\f(ERx,R+Rx)~E
0~E
适用情况
负载电阻的阻值Rx与滑动变阻器的总电阻R相差不多,或R稍大,且电压、电流变化不要求从零调起
(1)要求负载上电压或电流变化范围较大,且从零开始连续可调
(2)负载电阻的阻值Rx远大于滑动变阻器的最大电阻R
知识点三、电表改装原理
1.电压表改装:将表头串联一个较大电阻,如图1所示:
图1
2.电流表改装:将表头并联一个较小电阻,如图2所示:
技巧总结:电流表的改装及其特点
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=eq\f(U,Ig)-Rg
IgRg=(I-Ig)R
R=eq\f(Ig,I-Ig)Rg
电表的总内阻
RV=Rg+R
RA=eq\f(RRg,R+Rg)
知识点四:电流表的内接法和外接法
1.两种接法的比较
内接法
外接法
电路
误差分析
电压表示数:
UV=UR+UA>UR
电流表示数:IA=IR
R测=eq\f(UV,IA)>eq\f(UR,IR)=R真
电压表示数:UV=UR
电流表示数:
IA=IR+IV>IR
R测=eq\f(UV,IA)<eq\f(UR,IR)=R真
误差来源
电流表的分压作用
电压表的分流作用
适用情况
测大电阻
测小电阻
2.电流表内、外接的选择方法
(1)直接比较法:当Rx?RA时,采用内接法,当Rx?RV时,采用外接法,可记忆为“大内小外”.
(2)公式计算法
当eq\f(RV,Rx)eq\f(Rx,RA)即当Rx>eq\r(RARV)时,用电流表内接法,
当eq\f(RV,Rx)eq\f(Rx,RA)即当Rx<eq\r(RARV)时,用电流表外接法,
当Rx=eq\r(RARV)时,两种接法效果相同.
【题型归纳】
题型一:串、并联电路的规律计算
1.(24-25高一上·福建福州)如图所示的电路中,通过的电流是3A,已知,,,则()
A.电路的总电阻是 B.通过的电流是4.5A
C.ab两端的电压是12V D.ac两端的电压是18V
【答案】C
【详解】A.电路中的总电阻是
故A错误;
B.通过的电流是
A
故B错误;
C.ab两端的电压是
V
故C正确;
D.ac两端的电压是
V
故D错误。
故选C。
2.(23-24高一下·陕西西安·期末)由四个电阻连接成的混联电路如图所示,,,,,把42V的电压加在a、b两端,则()
A.通过的电流为1A
B.通过的电流为2A
C.通过的电流为1A
D.通过的电流为2.5A
【答案】C
【详解】AB.与并联,其等效电阻为
把42V的电压加在a、b两端,则干路上的电流为
而和均在干路上,则电流均为3A,故AB错误;
CD.与并联,根据并联电压相等分流规律可知
故C正确,D错误;
故选C。
3.(22-23高二上·安徽马鞍山·阶段练习)如图所示,当a、b两端接入10V的电压时,c、d两端电压为2V,当c、d两端接入10V的电压时,a、b两端电压为4V,则等于(????)
A.4:2:1 B.2:1:1 C.3:2:1 D.8:4:3
【答案】D
【详解】当a、b两端接入10V的电压时,c、d两端电压为2V,则
解得
当c、d两端接入10V的电压时,a、b两端电压为4V,则
解得
联立可得
故选D。
题型二:电表的改装(电流表)
4.(23-24高二上·天津·期中)如图为双量程的电流表电路示意图,其量程分别为和,已知表头内阻为,满偏电流为,下列说法正确的是()
A.当使用、两个端点时,量程为
B.当使用、两个端点时,量程为
C.
D.
【答案】C
【详解】当使用、两个端点时,有
当使用、