第4节 串联电路和并联电路(2课时)

1 / 5 第 4 节 串联电路和并联电路 (2 课时 ) 本资料为 WoRD文档，请点击下载地址下载全文下载地址 m 第 4 节串联电路和并联电路 (2 课时 ) 【教学目的】 1、理解串联电路的分压作用，会把电流计改装成电压表 2、理解并联电路的分流作用，会把电流计改装成电流表 3、掌握串联电路的电压和功率的分配关系，掌握并联电路的电流和功率分配关系。 【教学重点】 理解分压和分流的原理，并能熟练运用 【教学难点】 学生对功率的分配关系难以理解 【教学媒体】 电流计（表头），定值电阻若干，安培表，伏特表，学生电源，电键，导线 【教学安排】 1.回顾串联与并联的简单知识 （ 1）提问：什么是串联电路？ 把导体（电阻）一个一个的依次连接起来，就组成串联电路。 板画三个不同阻值的电阻、电源、开关，要求学生在黑板上连线成串联电路，并照此连接实物。 实验 1：把安培表先后串联在电路中的不同位置，记下读数，2 / 5 并给出结论：串联电路电流处处相同。（分析原因 由电路中电荷总量守恒得出。） I=I1=I2=I3= 实验 2：把伏特表先后并联在不同的电阻和总电阻上，记下读数，并给出结论：串联电路各电阻电压之和等于总电压。（分 析原因 可由电势降低得出。） U=U1+U2+U3+ 重要推论 1： R=R1+R2+R3+ ；这里的 R 是总电阻，即用一个电阻代替刚才的三个串联电阻，效果要相同。 重要推论 2 ： 由 于 电 流 强 度 处 处 相 同 ， 则I=U/R=U1/R1=U2/R2= ；可推出电压与电阻呈正比。即串联电路中大电阻得大电压，小电阻得小电压。 重 要 推 论 3 ： P=IU=I （ U1+U2+U3+ ）=IU1+IU2+IU3+ =P1+P2+P3+ ；串联电路总功率等于各 部 分 功 率 之 和 ； 同 时 P=I2R 可推出P/R=P1/R1=P2/R2=P3/R3= =I2，说明电功率与电阻成正比。 强调说明这里的结论都建立在电路是纯电阻电路这一基础上。 例：书 P59/3（ 2） （ 2）提问：什么是并联电路？ 把各导体（电阻）的两端分别接到一起，再接入电路构成并联电路。 板画三个不同阻值的电阻、电源、开关，要求学生在黑板上连线成并联电路，并照此连接实物。 3 / 5 实验 1：把伏特表先后并联在电路中的不同位置，记下读数，并给出结论：并联电路各支路电压相同。（分析原因 由导线是等势体得出。） U=U1=U2=U3= 实验 2：把安培表先后串联在不同的支路 和干路中，记下读数，并给出结论：并联电路各支流电流之和等于干路总电流。（分析原因 可由电荷不堆积得出。） I=I1+I2+I3+ 重要推论 1： 1/R=1/R1+1/R2+1/R3+ ；这里的 R 是总电阻，即用一个电阻代替刚才的三个串联电阻，效果要相同。 重 要 推 论 2 ： 由 于 各 支 路 电 压 相 同 ， 则U=IR=I1R1=I2R2= ；可推出电流与电阻成反比。即并联电路中大电阻得小电流，小电阻得大电流。 重 要 推 论 3 ： P=IU=U （ I1+I2+I3+ ）=I1U+I2U+I3U+ =P1+P2+P3+ ；并联电路总功率仍等于各部分功率之和；同时 P=U2R 可推出PR=P1R1=P2R2=P3R3= =U2，说明电功率与电阻成反比。 强调说明这里的结论也都建立在电路是纯电阻电路这一基础上。 例：书 P59/3（ 1） 2.混联电路：例：书 P65/例题 体会逐层简化的思路。 巩固练习：手册 P60/9 3.含非纯电阻的串并联。 提问：若是电路中有电阻和非纯电阻串联或并联，电压和电4 / 5 流的分配还如前所述吗？ 不可能按电阻值成正比的分压或成反比的分流，因为对非纯电阻来说，欧姆定律不成立。但仍有串联电路U=U1+U2+U3+ ；并联电路 I=I1+I2+I3+ ；无论如何连接，总功率都等于 P=P1+P2+P3。 例：手册 P60/6 4.利用串联分压来改装电流计为伏特表。 提问：如果将一个伏特表接在固定电压的电源上，伏特表的示数是 3 伏；若将两个一模一样的伏特表串联起来接在该电源上，伏特表的示数是多少？ 实验演示 示数为；为什么呢？其实伏特表并非电阻无穷大，它只是电阻比较大而已。所以将伏特表串联起来，两伏特表一样要串联分压，各分一半电源电压。虽然我们还没学习到电压表和电流表的测量原理，但大家要牢记， 电压表测量的是它自己两端的电压，当它与被测电阻并联时，就能反映出被测电阻的电压值；而电流表测量的是通过它自己表头的电流，当它与被测电流串联时，就能以它的电流去反映待测电流。 提问：要是我们需要用到一个量程为 3 伏的电压表；而手头又只有一个 3mV， 10A 的表头和一些定值电阻，你可不可以利用所学知识制造出一个适用的电压表，需要用上多大的定值电阻，该怎么做？ 5 / 5 （学生讨论） 归纳：表头也是一个定值电阻，其最大电流为 10A ，最大电压为 3mV，可以计算出其阻值为 300 。若将 3V电压加在表头上，表头将烧坏，所以 我们可利用一个定值电阻来帮它分担走 2997mV的电压，串联分压，因此该电阻加 2997mV 电压时的电流也是 10A ，可见该电阻应为 299700 。串上后，整个串联部分（新伏特表的）电阻为 300k 。最大能测量3V电压。而且即使表头上电流未达满偏，他们的分压比也是定值。所以我们只要按电压比 1： 1000将表头的示数换成伏特表的示数即可。 巩固练习：教科书 P61/例