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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
為
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
為
?.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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