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文檔簡介
學習目標STSE情境導學1.掌握串聯電路和并聯電路的基本特征.(重點)2.了解小量程電流表的基本結構和工作原理,知道滿偏電流和滿偏電壓.(難點)3.掌握把小量程電流表改裝成電壓表和電流表的方法.(重點)eq\a\vs4\al(家庭電路是并聯電路)知識點一電阻的串聯與電阻的并聯串聯電路、并聯電路的規律.項目串聯電路并聯電路電流電流處處相等,即I=I1=I2=…=In總電流等于各支路電流之和,即I=I1+I2+…+In電壓總電壓等于各部分電壓之和,即U=U1+U2+…+Un各支路兩端電壓相等,即U=U1=U2=…=Un總電阻總電阻等于各部分電阻之和,即R=R1+R2+…+Rn總電阻的倒數等于支路電阻的倒數之和,即eq\f(1,R)=eq\f(1,R1)+eq\f(1,R2)+…+eq\f(1,Rn)知識點二電流表和電壓表1.小量程電流表G(表頭)的三個參數.2.電表改裝原理.(1)電壓表改裝:將表頭串聯一個電阻,如圖甲表示.(2)電流表改裝:將表頭并聯一個電阻,如圖乙所示.把表頭G改裝成大量程電流表時,下列說法正確的是()A.改裝原理為并聯電阻能增大通過G的電流B.改裝成電流表后,表頭G本身允許加的電壓增大了C.改裝后,表頭G自身的電阻減小了D.改裝后使用時,表頭G本身的參量都不改變,整個并聯電路允許通過的電流增大了解析:把表頭G改裝成大量程的電流表時,只是并聯了一個分流電阻,使整個并聯電路允許通過的電流增大,但表頭的各參量都不變,故A、B、C錯誤,D正確.答案:D學習小結1.結合初中所學知識,理解串、并聯電路的特點.2.通過分析小量程電表的結構,理解滿偏電壓和滿偏電流探究一對串、并聯電路的理解1.串、并聯電路總電阻的比較.比較串聯電路的總電阻R總并聯電路的總電阻R總不同點n個相同R串聯,總電阻R總=nRn個相同電阻R并聯,總電阻R總=eq\f(R,n)R總大于任一電阻阻值R總小于任一電阻阻值一個大電阻和一個小電阻串聯時,總電阻接近大電阻一個大電阻和一個小電阻并聯時,總電阻接近小電阻相同點多個電阻無論串聯還是并聯,其中任何一電阻增大或減小,總電阻也隨之增大或減小2.關于電壓和電流的分配關系.(1)串聯電路中各電阻兩端的電壓跟它的阻值成正比.推導:在串聯電路中,由于U1=I1R1,U2=I2R2,U3=I3R3,…,Un=InRn,I=I1=I2=…=In,所以有eq\f(U1,R1)=eq\f(U2,R2)=…=eq\f(Un,Rn)=eq\f(U,R總)=I.(2)并聯電路中通過各支路電阻的電流跟它們的阻值成反比.推導:在并聯電路中,U1=I1R1,U2=I2R2,U3=I3R3,…,Un=InRn,U1=U2=…=Un,所以有I1R1=I2R2=…=InRn=I總R總=U.【典例1】用半導體材料制成熱敏電阻,在溫度升高時,電阻會迅速減小,如圖所示,將一熱敏電阻接入電路中,接通開關后,隨溫度的升高會觀察到()A.電流表示數不變B.電流表示數減小C.電壓表示數增大D.電壓表示數減小解析:接通開關后,熱敏電阻的溫度升高,電阻減小,總電阻減小,由I總=eq\f(U,R總)得I總增大,電流表示數變大,A、B錯誤.R1中電流I1不變,R2支路的電流I2增大,UR2增大,又U=UR2+U熱,則U熱減小,電壓表的示數減小,D正確,C錯誤.答案:D處理簡單混聯電路的方法(1)準確地判斷出電路的連接方式,畫出等效電路圖.(2)準確地利用串、并聯電路的基本規律、特點.(3)靈活地選用恰當的物理公式進行計算.1.如圖所示電路中,電阻R1、R2、R3的阻值相等.電池的電阻不計.那么開關K接通后流過R2的電流是K接通前的()A.eq\f(1,2)B.eq\f(2,3)C.eq\f(1,3)D.eq\f(1,4)解析:設電池提供的電壓為U,每個電阻的阻值為R.K接通前,通過R2的電流I=eq\f(U,R1+R2)=eq\f(U,2R).K接通后,通過R2的電流I′=eq\f(1,2)×eq\f(U,R1+\f(R2R3,R2+R3))=eq\f(1,2)×eq\f(U,R+0.5R)=eq\f(U,3R),eq\f(I′,I)=eq\f(2,3),B項正確.答案:B探究二電表的改裝與校對1.電表改裝原理.電阻串聯起分壓作用電阻并聯起分流作用U1=eq\f(R1,R1+R2)U,U2=eq\f(R2,R1+R2)U,即eq\f(U1,U2)=eq\f(R1,R2)I1=eq\f(R2,R1+R2)I,I2=eq\f(R1,R1+R2)I,即eq\f(I1,I2)=eq\f(R2,R1)2.改裝方法對比.項目改裝成量程為U的電壓表改裝成量程為I的電流表原理圖方法串聯一個較大的分壓電阻并聯一個較小的分流電阻分壓或分流電阻計算R=eq\f(U,Ig)-Rg=(n-1)Rg(其中n=eq\f(U,Ug)為擴大的倍數)R=eq\f(IgRg,I-Ig)=eq\f(1,n-1)Rg(其中n=eq\f(I,Ig)為擴大的倍數)改裝后電表的電阻RV=Rg+R=nRg(一般很大)RA=eq\f(RgR,Rg+R)=eq\f(1,n)Rg(一般很小)3.電表的校對.按如圖所示的電路對改裝成的電表進行校對,校對時注意搞清楚改裝后電表刻度盤里每一小格表示多大的數值.【典例2】有一電流表G,內阻Rg=10Ω,滿偏電流Ig=3mA.(1)要把它改裝成量程為0~3V的電壓表,應串聯一個多大的電阻?改裝后電壓表的內阻是多大?(2)要把它改裝成量程0~0.6A的電流表,需要并聯一個多大的電阻?改裝后電流表的內阻是多大?解析:(1)由題意知電流表G的滿偏電壓Ug=IgRg=0.03V,改裝成量程為0~3V的電壓表,當達到滿偏時,分壓電阻R的分壓UR=U-Ug=2.97V,所以分壓電阻R=eq\f(UR,Ig)=eq\f(2.97,0.003)Ω=990Ω,改裝后電壓表的內阻RV=Rg+R=1000Ω.(2)改裝成量程為0~0.6A的電流表,當達到偏滿時,分流電阻R的分流IR=I-Ig=0.597A,所以分流電阻R=eq\f(Ug,IR)≈0.05Ω,改裝后電流表的內阻RA=eq\f(RgR,Rg+R)≈0.05Ω.答案:見解析分析電表改變應明確的兩個問題(1)無論表頭G改裝成電壓表還是電流表,它的三個特征量Ug、Ig、Rg是不變的,即通過表頭的最大電流Ig并不改變.(2)改裝后電壓表的量程指小量程電流表表頭滿偏時對應的R與表頭串聯電路的電壓,改裝后電流表的量程指小量程電流表表頭滿偏時對應的R與表頭并聯電路的總電流.2.(多選)圖中的甲、乙兩個電路,都是由一個靈敏電流計G和一個滑動變阻器R組成,它們之中一個是測電壓的電壓表,另一個是測電流的電流表,那么以下結論中正確的是()A.甲表是電流表,R增大時量程增大B.甲表是電流表,R增大時量程減小C.乙表是電壓表,R增大時量程增大D.上述說法都不對解析:甲是R與表頭并聯,是電流表,R增大時量程減小,A錯誤,B正確.乙是R與表頭串聯,是電壓表,R增大時量程增大,C正確,D錯誤.答案:BC3.電流表的內阻Rg=200Ω,滿刻度電流值Ig=500μA,現欲把此電流表改裝成量程為1.0V的電壓表,正確的方法是()A.應串聯一個0.1Ω
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