魯科版高中物理必修第三冊(cè) 第3章恒定電流 第4節(jié)串聯(lián)電路和并聯(lián)電路 課件_第1頁(yè)
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文檔簡(jiǎn)介

第3章恒定電流第4節(jié)串聯(lián)電路和并聯(lián)電路核心素養(yǎng):1.知道串、并聯(lián)電路中的電流、電壓和電阻的特點(diǎn).

2.了解電壓表、電流

表的電路結(jié)構(gòu).

3.通過復(fù)習(xí)、回憶初中學(xué)習(xí)的串、并聯(lián)電路知識(shí),分析推導(dǎo)出串、并

聯(lián)電路的電壓、電流和電阻的規(guī)律.

4.掌握把小量程電流表改裝成電壓表和大量程電

流表的方法.第3頁(yè)研習(xí)任務(wù)一串、并聯(lián)電路的特點(diǎn)合作

討論某用戶家中有很多用電器:電燈、電視、洗衣機(jī)、電磁爐及電冰箱等.

思考:該用戶家中的各種用電器采用什么連接方式?若電燈的燈絲斷了,其他用

電器還能正常使用嗎?提示:在家庭電路中,各用電器都是并聯(lián)的;若某一用電器燒壞,并不影響其他

用電器的正常工作.教材

認(rèn)知1.

串聯(lián)電路的特點(diǎn)和性質(zhì)電流各處電流

:即I=

?電壓總電壓等于各部分電壓

?,即:U=

?總電阻總電阻等于各電阻之和,即R=

?電壓分配關(guān)系功率分配關(guān)系相等I1=I2=…=In

之和U1+U2+…+Un

R1+R2+…+Rn

I

I2

2.

分壓作用:電阻阻值

,分得的電壓

?.越大越大核心

歸納1.

串聯(lián)電路、并聯(lián)電路總電阻的比較串聯(lián)電路的總電阻R總并聯(lián)電路的總電阻R總不同點(diǎn)n個(gè)相同電阻R串聯(lián),總電阻R總=nRR總大于任一電阻阻值R總小于任一電阻阻值一個(gè)大電阻和一個(gè)小電阻串聯(lián)時(shí),總電阻

接近大電阻一個(gè)大電阻和一個(gè)小電阻并聯(lián)

時(shí),總電阻接近小電阻相同點(diǎn)多個(gè)電阻無(wú)論串聯(lián)還是并聯(lián),其中任一電阻增大或減小,總電阻也隨之增

大或減小2.

串、并聯(lián)電路中,電壓和電流的分配關(guān)系(1)串聯(lián)電路中各電阻兩端的電壓跟它的阻值成正比

(2)并聯(lián)電路中通過各支路電阻的電流跟它們的阻值成反比推導(dǎo):在并聯(lián)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.

研習(xí)

經(jīng)典[典例1]

如圖所示電路中,已知R1=5

Ω,R2=12

Ω,電壓表示數(shù)為2

V,電流表示數(shù)

為0.2

A,求:(1)電阻R3的阻值;12

Ω

(2)A、C兩端的電壓值.4.4

V[解析]

(2)UAC=U1+U2=2

V+2.4

V=4.4

V.

名師點(diǎn)評(píng)解決簡(jiǎn)單混聯(lián)電路的方法(1)準(zhǔn)確地判斷出電路的連接方式,畫出等效電路圖.(2)準(zhǔn)確地利用串、并聯(lián)電路的基本規(guī)律、特點(diǎn).(3)靈活地選用恰當(dāng)?shù)奈锢砉竭M(jìn)行計(jì)算.[訓(xùn)練1]

如圖所示,R1=1

Ω,R2=3

Ω,滑動(dòng)變阻器的總電阻R3=6

Ω,它們按如圖

所示方式連接成電路,下列說法正確的是(

D

)A.

A、B間電阻最小值為2.4

ΩB.

A、B間電阻最大值為2.4

ΩC.

A、B間電阻最小值為2.5

ΩD.

A、B間電阻最大值為2.5

ΩD

第13頁(yè)研習(xí)任務(wù)二小量程電流表(表頭)的改裝合作

討論

電壓表電流表提示:因?yàn)槭窍嗤碾娏鞅砀难b的電壓表和電流表,指針偏角相同,說明通過的

電流I相同,所以表頭G兩端的電壓(U=IRg

)也相同.核心

歸納兩表改裝對(duì)比項(xiàng)目小量程電流表G改裝成大量程電

壓表V小量程電流表G改裝成大量程電

流表A電路結(jié)構(gòu)

R的作用分壓分流擴(kuò)大量程的計(jì)算電表的總內(nèi)阻RV=Rg+R使用并聯(lián)在被測(cè)電路中“+”接線柱

接電勢(shì)較高的一端串聯(lián)在被測(cè)支路中,電流從

“+”接線柱流入研習(xí)

經(jīng)典[典例2]

有一電流表G,內(nèi)阻Rg=10

Ω,滿偏電流Ig=3

mA.

(1)要把它改裝成量程為0~3

V的電壓表,應(yīng)串聯(lián)一個(gè)多大的電阻?改裝后電壓表

的內(nèi)阻是多大?990

Ω

1

000

Ω

(2)要把它改裝成量程為0~0.6

A的電流表,需要并聯(lián)一個(gè)多大的電阻?改裝后電

流表的內(nèi)阻是多大?0.05

Ω0.05

Ω

名師點(diǎn)評(píng)電表改裝問題的三點(diǎn)提醒(1)無(wú)論表頭G改裝成電壓表還是電流表,它的三個(gè)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)電表改裝的問題實(shí)際上是串、并聯(lián)電路中電流、電壓的計(jì)算問題,只要把

表頭G看成一個(gè)電阻Rg即可.(3)改裝后的電壓表的表盤上顯示的是表頭和分壓電阻兩端的總電壓,改裝后

的電流表表盤上顯示的是通過表頭和分流電阻的總電流.[訓(xùn)練2]

四個(gè)相同的電流表分別改裝成兩個(gè)電流表A1、A2和兩個(gè)電壓表V1、V2,A1

的量程小于A2,V1的量程小于V2,把它們接入如圖所示的電路,閉合開關(guān)后

C

)A.A1的讀數(shù)和A2的讀數(shù)相同B.V1的讀數(shù)和V2的讀數(shù)相同C.A1指針偏轉(zhuǎn)角度和A2指針偏轉(zhuǎn)角度相同D.V1指針偏轉(zhuǎn)角度比V2指針偏轉(zhuǎn)角度大C

第21頁(yè)課后提素養(yǎng)基礎(chǔ)

題組1.

思維辨析(1)兩并聯(lián)電阻的電流與電阻成反比,兩串聯(lián)電阻的電壓與電阻成正比.

)(2)把小量程的電流表改裝成大量程的電流表需串聯(lián)一個(gè)電阻.

×

)(3)將分壓電阻串聯(lián)在表頭上改裝成電壓表后,增大了表頭的滿偏電壓.

×

)(4)將分流電阻并聯(lián)在表頭兩端改裝成大量程電流表后,分流電阻和表頭兩端的電

壓相等.

)(5)同一表頭改裝成的電壓表,串聯(lián)的電阻越大,改裝后的電壓表的量程越大.

)(6)同一表頭改裝成的電流表,并聯(lián)的電阻越大,改裝后的電流表的量程越大.

×

)√××√√×2.

有R1、R2兩個(gè)電阻,阻值分別為30

Ω、90

Ω,串聯(lián)后接入某電路中,總電阻

Ω,通過兩個(gè)電阻的電流之比為

,兩個(gè)電阻兩端的電壓之比

?.3.

將一塊內(nèi)阻為600

Ω、滿偏電流為5

mA的電流表G改裝成量程為6

V的電壓表,應(yīng)

該串聯(lián)的電阻值為

Ω.120

1∶1

1∶3

600

中檔

題組1.

(多選)如圖所示,圖線1表示的導(dǎo)體的電阻為R1,圖線2表示的導(dǎo)體的電阻為R2,

則下列說法正確的是(

AD

)A.

R1∶R2=1∶3B.

R1∶R2=3∶1C.

將R1與R2串聯(lián)后接于電源上,則電流比I1∶I2=1∶3D.

將R1與R2并聯(lián)后接于電源上,則電流比I1∶I2=3∶1解析:I-U圖像的斜率表示電阻的倒數(shù),由圖像可得R1∶R2=1∶3,故A項(xiàng)對(duì),B項(xiàng)

錯(cuò).R1與R2串聯(lián)后電流相等,故C項(xiàng)錯(cuò).R1與R2并聯(lián)后電壓相同,由公式U=IR知,電流

與電阻成反比,故D項(xiàng)對(duì).AD2.

如圖所示的電路中,通過R1的電流是4

A,已知R1=3

Ω,R2=3

Ω,R3=6

Ω,則下

列說法正確的是(

A

)A.

電路的總電阻是5

ΩB.

通過R2的電流是1.0

AC.

a、b兩端的電壓是20

VD.

a、c兩端的電壓是12

V

A3.

如圖所示,虛線框內(nèi)為改裝好的電表,M、N為新電表的接線柱.已知靈敏電流計(jì)G

的滿偏電流為100

μA,內(nèi)阻為495.0

Ω,電阻箱讀數(shù)為5.0

Ω.根據(jù)以上數(shù)據(jù)計(jì)算可知

改裝好的電表(

D

)A.

電壓表量程為1

mVB.

電壓表量程為50

mVC.

電流表量程為1

μAD.

電流表量程為10

mAD

4.

一塊滿偏電流Ig=1

mA、線圈電阻Rg=100

Ω的小量程電流表.(1)把它改裝成滿偏電壓U=10

V的電壓表;解析:(1)小量程電流表的滿偏電壓Ug=IgRg=0.1

V<U,因此需要串聯(lián)一個(gè)適當(dāng)

的分壓電阻,可將其改裝成電壓表,改裝的電路如圖所示,

見解析(2)把它改裝成滿偏電流I=0.6

A的電流表.請(qǐng)畫出電路圖,并算出有關(guān)數(shù)據(jù).解析:(2)小量程電流表的滿偏電流Ig<I,要將其改裝成大量程的電流表,應(yīng)給其

并聯(lián)一個(gè)適當(dāng)?shù)姆至麟娮瑁难b的電路如圖所示,

第30頁(yè)課時(shí)作業(yè)[基礎(chǔ)訓(xùn)練]1.

三個(gè)阻值都是6

Ω的電阻可以用不同的方法連接起來(lái),如圖所示的四個(gè)圖中等效電

阻(即總電阻)等于4

Ω的是(

C

)ABCD解析:由電阻的串聯(lián)、并聯(lián)特點(diǎn)可知選項(xiàng)A中的總電阻為18

Ω,選項(xiàng)B中的總電阻為2

Ω,選項(xiàng)C中的總電阻為4

Ω,選項(xiàng)D中的總電阻為9

Ω,C正確,A、B、D錯(cuò)誤.C12345678910112.

在如圖所示的電路中,通過電阻R1的電流I1是

C

C12345678910113.

(多選)如圖所示為一能夠測(cè)電流和電壓的兩用電表,以下說法正確的是

BD

)A.

若S1和S2都閉合,它是一個(gè)電壓表B.

若S1和S2都閉合,它是一個(gè)電流表C.

若S1和S2都斷開,它是一個(gè)電流表D.

若S1和S2都斷開,它是一個(gè)電壓表解析:由圖示電路圖可知,若電鍵S1和S2都閉合,電流表G與電阻R2并聯(lián),電阻起分

流作用,此時(shí)它是電流表,故A錯(cuò)誤,B正確;由圖示電路圖可知,若電鍵S1和S2都

斷開,電流計(jì)G與電阻R1串聯(lián),電阻起分壓作用,此時(shí)它是電壓表,故C錯(cuò)誤,D正

確;故選BD.

BD12345678910114.

如圖所示,有三個(gè)電阻,已知R1∶R2∶R3=1∶3∶6,則電路工作時(shí),電壓U1∶U2為

D

)A.1∶6B.1∶9C.1∶3D.1∶2

D12345678910115.

如圖所示的電路中,電壓表V1和V2的內(nèi)阻都遠(yuǎn)大于R1、R2、R3和R4的電阻.R1和R3

電阻未知,R2=R4=20

Ω,電壓表V1和V2的讀數(shù)分別為15

V和10

V,則a、b兩點(diǎn)間的

電壓為(

C

)A.23

VB.24

VC.25

VD.26

V解析:因?yàn)镽1、R2、R3和R4串聯(lián),且R2+R3=R3+R4,故R3和R4兩端的電壓也為10

V.

a、b兩點(diǎn)間電壓是R1和R2兩端電壓與R3和R4兩端電壓之和,即(15+10)

V=25

V.

C12345678910116.

電流表的內(nèi)阻是Rg=200

Ω,滿刻度電流值是Ig=500

μA,現(xiàn)欲把這個(gè)電流表改裝

成量程為1.0

V的電壓表,正確的方法是(

C

)A.

應(yīng)串聯(lián)一個(gè)0.1

Ω的電阻B.

應(yīng)并聯(lián)一個(gè)0.1

Ω的電阻C.

應(yīng)串聯(lián)一個(gè)1

800

Ω的電阻D.

應(yīng)并聯(lián)一個(gè)1

800

Ω的電阻

C12345678910117.

大量程電壓表、電流表都是由靈敏電流表G和變阻箱R改裝而成,如圖是改裝后的

電表,已知靈敏電流表G的滿偏電流為Ig,內(nèi)阻為Rg,變阻箱R接入電路的阻值為R0,

下列說法正確的是(

D

)甲乙DB.

甲表是電流表,若增大接入電路的變阻箱R的阻值,則改裝表的量程也將增大C.

乙表是電壓表,改裝后的量程為Ig(

R0-Rg)D.

乙表是電壓表,若減小接入電路的變阻箱R的阻值,則改裝表的量程也減小1234567891011

甲乙12345678910118.

滿偏電流為1

mA的表頭的內(nèi)阻為200

Ω,現(xiàn)把表頭改裝為0~3

V和0~15

V的雙量

程電壓表,電路圖如圖所示.則使用A、B兩個(gè)端點(diǎn)時(shí),對(duì)應(yīng)的量程為

(填

“0~3

V”或“0~15

V”),R1的阻值為

Ω,R2的阻值為

Ω.0~3

V2

80012

0001234567891011解析:根據(jù)電壓表改裝原理,串聯(lián)分壓電阻越大,電壓表量程越大,使用A、B兩個(gè)

端點(diǎn)時(shí),接入的分壓電阻小,對(duì)應(yīng)的量程為0~3

V.

根據(jù)電壓表改裝原理,當(dāng)電壓表量程為3

V時(shí),有U1=Ig(Ig+R1)R1的阻值為R1=2

800

Ω根據(jù)電壓表改裝原理,當(dāng)電壓表量程為15

V時(shí),有U2=Ig(Ig+R1+R2)R2的阻值為R2=12

000

Ω.1234567891011[能力提升]

電壓表3

V電流

表1

A1234567891011

123456789101110.

某電流表內(nèi)阻Rg為200

Ω,滿偏

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