1、第四節 串聯電路和并聯電路課標解讀1.了解串聯電路和并聯電路的連接方式,掌握串 并聯電路的電流 電壓的特點.2.掌握電阻串 并聯的計算.3.通過對電表改裝的分析討論,提高綜合運用歐姆定律,電路串 并聯規律以及分析解決問題的能力. 課前自主學習一 串聯電路和并聯電路的電流串聯電路各處的電流相等,即I=I1=I2=In.并聯電路的總電流等于各支電流之和,即I=I1+I2+In.二 串聯電路和并聯電路的電壓串聯電路兩端的總電壓等于各部分電路電壓之和,即U=U1+U2+Un.并聯電路的總電壓與各支路電壓相等,即U=U1=U2=Un.三 電阻的串聯和并聯串聯電路的總電阻等于各部分電路電阻之和,即R=R1

2、+R2+Rn.并聯電路的總電阻的倒數等于各支路電阻的倒數之和,即121.111nRRRR四 電壓表和電流表1.小量程電流表,表頭,主要參數有三個.(1)電流表的電阻,通常叫做電流表的內阻,用Rg表示.(2)指針偏轉到最大刻度時的電流,叫做電流表的滿偏電流,用Ig表示.(3)指針偏轉到最大刻度時的電壓,叫做電流表的滿偏電壓,用Ug表示.2.由歐姆定律可知Ug=IgRg.3.改裝原理(1)當改裝成量程為U的電壓表時,應串聯一個電阻R,因為串聯電阻的分壓作用,因此也叫分壓電阻,電壓表的總電阻RV=Rg+R.(2)當改裝成量程為I的電流表時,應并聯一個電阻R,因為并聯電阻有分流作用,因此也叫分流電阻,

3、電流表的總電阻.ggARRRRR知識梳理圖課堂互動探究一 串聯電路的基本特點和性質1.基本特點(1)在串聯電路中,各處的電流相等,即I=I1=I2=In.(2)串聯電路的總電壓等于各部分電壓之和,即U=U1+U2+Un.2.性質(1)串聯電路的等效總電阻為各電阻值R1R2 Rn之和,即R=R1+R2+Rn.(2)串聯電路的電壓分配關系是:各電阻兩端的電壓跟它們的阻值成正比,即1212.nnUUUIRRR二 并聯電路的基本特點和性質1.基本特點(1)并聯電路中各支路的電壓相等,即U=U1=U2=Un.(2)并聯電路的總電流等于各支路電流之和,即I=I1+I2+In.2.性質(1)并聯電路的等效總

4、電阻R與各支路的電阻R1 R2 Rn的關系是: (2)并聯電路的電流分配關系是:I1R1=I2R2=InRn=U.121111.nRRRR三 電表的改裝1.小量程電流表G(又稱表頭)(1)主要部分:永久磁鐵和可轉動的線圈.(2)工作原理:通電后,線圈在磁場力的作用下帶動指針偏轉,指針的偏角與通過指針的電流成正比. (3)表頭的三個主要參數:內阻Rg:小量程電流表G的電阻.滿偏電流Ig:小量程電流表G指針偏轉到最大刻度時的電流.滿偏電壓Ug:小量程電流表G通過滿偏電流時,加在它兩端的電壓.由歐姆定律可知:Ug=IgRg.說明:Ig Ug一般比較小,若通過電流表的電流大于Ig,電流表很容易燒壞.在

5、下圖中表頭G的兩端加上滿偏電壓Ug時,通過表頭G的電流為滿偏電流Ig,此時指針指在最大刻度處.2.把小量程電流表改裝成大量程電流表(1)電流表改裝的原理:給小量程電流表并聯一個分流電阻,就可以用來量度較大的電流,即擴大了電流表的量程,如下圖所示. (2)分流電阻的計算:gggI R.1,.,1IIR:gggggggI RRRIIIIRInRIn由并聯電路的特點解得電流擴大量程的倍數3.電流表改裝成電壓表(1)電流表改裝成電壓表的原理:將電流表的示數根據歐姆定律Ug=IgRg換算成電壓值,可直接用于測電壓,只是量程Ug很小.如果給小量程電流表串聯一個分壓電阻,就可以用來量度較大的電壓.因此電壓表

6、就是一個串聯了分壓電阻的電流表,如圖所示.(2)分壓電阻的計算:ggggUI RI R,:Rn1 R11.,ggggggggUUURRRRII RUUnU由串聯電路的特點解得電壓擴大量程的倍數典例分析一 對串 并聯電路的理解例1:一個T型電路如圖所示,電路中的電阻R1=10 ,R2=120 ,R3=40 ,另有一測試電源,電動勢為100 V,內阻忽略不計,則( )A.當c、d端短路時,a、b之間的等效電阻是40 B.當a、b端短路時,c、d之間的等效電阻是40 C.當a、b兩端接通測試電源時,c、d兩端電壓為80 VD.當c、d兩端接通測試電源時,a、b兩端電壓為80 V23123313323

7、2311323cd:,cd,RRR,A;,ab,R128 ,B;ab,RR,R,cdR,80 V,C;,cd,240cdababR RRRRRRUURRRUURR解析 根據電路中串聯并聯特點 、 端短路時并聯后與串聯 所以 等效電阻故 選項正確同理 、 端短路時 等效電阻故 選項錯誤、 端接電源時與串聯中無電流經過 故 、 兩端電壓即兩端電壓故 選項正確同理可知 當 、 端接電源時5 V,D.故 選項錯誤答案答案:AC名師點撥:求解等效電阻時先分清電路的串并聯關系,利用串聯的電路的電壓分配與電阻成正比求解電壓.在電路中哪個電阻中沒有電流,該電阻兩端電壓為零,即該電阻不承擔電壓,兩端等勢. 鞏固

8、練習1.一燈泡的額定電壓40 V,正常工作時電流為5 A,如何把它接入電壓恒為220 V的照明電路上,使它正常工作?1211121212122:,R ,U .,2204040536 .40UUUUURRRRUURRU 解析 根據串聯電阻可以分壓 設需串聯電阻分配到的電壓由即得答案答案:串聯一個電阻串聯一個電阻,阻值為阻值為36 二 電表改裝例2:將滿偏電流Ig=300A 內阻未知的電流表G改裝成電壓表并進行校對. (1)利用如上圖所示的電路測量電流表G的內阻(圖中電源的電動勢E=4 V):先閉合S1,調節R,使電流表指針偏轉到滿刻度,再閉合S2,保持R不變,調節R,使電流表指針偏轉到滿刻度的

9、,讀出此R的阻值為200 ,則電流表內阻的測量值Rg=_. (2)將該表改裝成量程為3 V的電壓表,需_(填“串聯”或“并聯”)阻值為R0=_的電阻.100串聯串聯9900 (3)把改裝好的電壓表與標準電壓表進行校對,在下圖中試畫出實驗電路圖和實物連接圖. 答案答案:見解析見解析 00626: 1S,GR,R:R100 . 221,331233300 10100303 V,R ,990 1000ggggggIIRI RRI 解析閉合后電流表 與并聯 流過電流表的電流為則流過的電流為由并聯電路的分流特點知將該表改裝為量程為的電壓表 需串聯一個分壓電阻 (3)名師點撥:電表改裝首先清楚所用表頭的滿

10、偏電流及滿偏電壓,然后根據題意來確定是串聯還是并聯電阻.如果改裝成電流表需要并聯小電阻,如果改裝成電壓表需要串聯大電阻.需要的電阻的阻值根據要改裝的量程來計算. 鞏固練習2.已知電流表的內阻Rg為100 ,滿偏電流Ig為3 mA,要把它改裝成量程是6 V的電壓表,應串聯多大的電阻?要把它改裝成量程是3 A的電流表,應并聯多大的電阻?解析解析: :改裝成量程為改裝成量程為6 V6 V的電壓表時的電壓表時, ,電流表指針偏轉到滿刻度電流表指針偏轉到滿刻度時時, ,它兩端的電壓它兩端的電壓U Ug g=I=Ig gR Rg g=3=31010-3-3100 V=0.3 V100 V=0.3 V分壓電

11、阻分壓電阻R R所分電壓所分電壓 U UR R=U-U=U-Ug g=(6-0.3)V=5.7 V=(6-0.3)V=5.7 VR3g5.73 100.321.9 k .3.99 A,RIII30.003 A2.997 7A0.1 .RgggRURII RRI 串聯的電阻改裝成量程為的電流表時分流電阻所分電流并聯的電阻答案答案:1.9 k :1.9 k 約約0.1 0.1 三 滑動變阻器的使用例3:如圖所示,滑動變阻器的總電阻R=1000 ,A B兩端電壓U=100 V,調節滑動頭P使下部電阻R1=400 .(1)空載時C D兩端電壓多大?(2)在C D間接入一個Rs=400 的電阻,C D兩

12、端的電壓多大?解析:空載時,由串聯分壓直接可得輸出電壓.接入電阻Rs后,它與R1并聯,R2與R1 Rs并聯后串聯分壓.(1)滑動變阻器上部電阻R2=R-R1=600 .由串聯電路上各部分電壓與電阻成正比的關系得C D兩端電壓1124001000100 V40 V.CDRUURR s11CD11112400 40040040020022R,RR200 U100 V200605 0V.ssR RRRRURR接入后 它與的并聯總電阻答案答案:(1)40 V (2)25 V:(1)40 V (2)25 V名師點撥:滑動變阻器如果采用分壓式接法,則輸出電壓可以在零和電源電壓之間調整,輸出電壓的調節范圍較

13、大,而且調節過程中電壓連續變化,如果采用限流使用時,調節滑動變阻器時,電壓的調節范圍較窄,而且不能從零開始. 鞏固練習3.如圖所示的電路,滑動變阻器R的總阻值為10 ,定值電阻R1=5 ,A B兩端電壓恒為10 V,則調節滑動變阻器的觸點從左向右滑動時,R1兩端電壓的變化范圍是多少?解析:R1與滑動變阻器R組成串聯電路,當R的觸點在最右端時,R1兩端電壓U1最大,為電源電壓,即為10 V,當滑動變阻器觸頭在最左端,R1兩端電壓最小,設為U1,根據串聯電路的分壓規律可得所以R1兩端電壓的變化范圍為3.3 VU110 V.11110 53.3 ,105ABURUVVRR答案答案:R:R1 1兩端電

14、壓的變化范圍是從兩端電壓的變化范圍是從3.3 V3.3 V到到10 V10 V課后鞏固提升鞏固基礎1.在下圖所示的電路中,通過電阻R1的電流I1是( )111112111212.UUAIB IRRUUC ID IRRR111:,B C.,UIR解析 由歐姆定律由于串聯電路的電流強度相等故 選項正確答案答案:BC:BC2.電阻R1與R2并聯在電路中,通過R1與R2的電流之比為1:2,則當R1與R2串聯后接入電路中時,R1和R2兩端電壓之比U1:U2為( )A.1:2 B.2:1C.1:4 D.4:1121122121122:RR,UIR ,UIR ,U :1:2,UR :R2:1.UURR解析

15、由題可知和串聯在電路中時答案答案:B:B3.一電壓表由電流表G與電阻R串聯而成,如下圖所示,若在使用中發現此電壓表的讀數總比準確值稍小些,采用下列哪種措施可以加以改進( )A.在R上并聯一比R小得多的電阻B.在R上并聯一比R大得多的電阻C.在R上串聯一比R小得多的電阻D.在R上串聯一比R大得多的電阻解析:依題意電壓表的讀數總比準確值稍小些,說明流經電壓表的電流稍小些,因此,應使串聯電阻稍小些,所以B正確.答案:B4.如圖所示,電阻R1、R2、R3、R4滿足R1:R2:R3:R4=1:2:3:4,則當A B間接上直流電壓時,通過R1、R2、R3、R4的電流之比I1:I2:I3:I4為( )A.1

16、:2:3:4 B.3:2:1:6C.6:3:2:11 D.3:2:1:411223312312311223312341231234:R :R :R1:2:3,R RR,I RI RI R233,11,I :I :I6:3:2.RR ,R ,R,I :I :I :I6:3:2;11,C.2IIIIII解析 由于是并聯電路 各電阻兩端電壓相等 即得所以流經的電流等于三個電阻電流之和所以選項正確答案答案:C:C5.如右圖所示的電路中,若ab端為輸入端,AB為輸出端,并把滑動變阻器的滑動觸片置于變阻器的中央,則( )ABABABABA.UB.ABR,UC.ABR,UD.222ABR,2Uabababa

17、bUUUU空載時輸出電壓當間接上負載 時 輸出電壓間的負載 越大越接近間的負載 越小越接近ABABABAB:A B,UA,ABR.R,2,UR,UR,UB C,D2,2,2.ababababUUUU解析 空載時 間的電壓為總電壓的一半 即故 正確當間接上負載 后與變阻器的下半部分并聯 并聯電阻小于變阻器總阻值的一半 故輸出電壓但 越大 并聯電阻越接近于變阻器總阻值的一半也就越接近越小 并聯電阻越小就越小于故 正確錯誤答案答案:ABC6.如圖所示為一雙量程電壓表的示意圖,已知電流表G的量程為0100 A,內阻為600 ,則圖中串聯的分壓電阻R1=_ ,R2=_ .4.944.9410104 41

18、0105 5112gg4512515:5 V,I15 V,IR4.94 10,R10.ggRRRRR解析 用的量程時用的量程時由兩式得7.如圖所示,設R1=R2=R3=R4=R,求開關S閉合和斷開時,A B兩端電阻之比.解析:首先將電路簡化,畫出它的簡化電路,如下圖所示.2341ABAB3S,RRR,R,RS,R53295.23103ABABRRRRRR閉合時電路為并聯后再與串聯 整體與并聯斷開時答案答案:9:91010提升能力8.如圖所示,四只電阻并聯起來使用時,通過各個電阻的電流分別是I1 I2 I3 I4,則其大小順序為( )A.I2I4I3I1 B.I4I3I2I1C.I1=I2=I3

19、=I4 D.I1I2I3I4解析:由I-U圖象可知斜率越小的圖線代表的電阻值越大,所以R4R3R2R1.將它們并聯后加一定電壓時,這四個電阻的電壓相同,因而電阻越小通過的電流越大,故選D.答案:D9.,R()UI測圖中 考慮兩表內阻的影響 用兩表示數算出的A.比比R的真實值小的真實值小B.比比R的真實值大的真實值大C.引起誤差的原因是引起誤差的原因是U偏大偏大D.引起誤差的原因是引起誤差的原因是I偏小偏小:,U.RR,U,B C.UUII真測真解析 由于電流表有內阻 所以電壓表的讀數 為被測電阻和電流表內阻的電壓之和而比偏大 產生誤差的原因是由于電流表的分壓而使電壓表的讀數 偏大 故 選項正確答案答案:BC10.,RUI測如圖所示 若考慮電表內阻的影響 用兩表示數算出（ ）A.A.比比R R真實值大真實值大B.B.比比R R真實值小真實值小C.C.引起誤差的原因是電壓表分流引起誤差的原因是電壓表分流D.D.引起誤差的原因是電流表分壓引起誤差的原因是電流表分壓VR:III ,RRRR ,B.;,C.,RUUII測測真真解析 電流表的讀數而故小于故 正確 引起誤差的原因是電壓表分流造成的 故 正確答案答案:BC11.R1=10 ,R2=20 ,R1允許通過的最大電流為