重庆市万州区分水中学高中物理 第二章 第4讲 串联电路和并联电路教学案 新人教版选修31(1).doc

重庆市万州区分水中学高中物理 第二章 第4讲 串联电路和并联电路教学案 新人教版选修3-1目标定位1.掌握串、并联电路的电流和电压的特点.2.掌握电阻串、并联的计算.3.理解将小量程电流表改装成大量程电流表和电压表的原理，并会进行有关计算一、串联电路和并联电路1把几个导体依次首尾相连，接入电路，这样的连接方式叫做串联；把几个导体的一端连在一起，另一端也连在一起，然后把这两端接入电路，这样的连接方式叫做并联2串联电路和并联电路的电流：串联电路各处的电流相等，并联电路的总电流等于各支路电流之和3串联电路和并联电路的电压：串联电路两端的总电压等于各部分电路电压之和，并联电路的总电压与各支路电压相等4串联电路和并联电路的电阻：串联电路的总电阻等于各部分电路电阻之和，并联电路总电阻的倒数等于各支路电阻的倒数之和想一想串联电路中某一电阻的阻值增大时，总电阻如何变化？并联电路中某一电阻增大时，总电阻如何变化？答案都增大二、电流表和电压表1小量程电流表g(表头)的三个参数(1)电流表的内阻：电流表g的电阻rg叫做电流表的内阻(2)满偏电流：指针偏转到最大刻度时的电流ig叫做满偏电流(3)满偏电压：电流表g通过满偏电流时，加在它两端的电压ug叫做满偏电压由欧姆定律可知，ugigrg.2改装原理(1)电压表：给表头串联一个电阻(2)电流表：给表头并联一个电阻想一想已知某一电流表g的满偏电流为几十毫安，我们可不可以用它来测量小灯泡的额定电流？答案不能，小灯泡的额定电流远大于几十毫安，所以用该电流表测量的话，会烧毁电流表.一、串联电路和并联电路的特点1串、并联电路几个常用的结论(1)串联电路的总电阻大于其中任一部分电路的电阻；并联电路的总电阻小于并联电路中最小的电阻；(2)n个相同电阻r串联时其总电阻为r总nr；n个相同的电阻r并联，总电阻r总；(3)无论串联电路还是并联电路，电路中任意电阻的的阻值增大，电路总电阻都增大(4)并联电路支路增多时，无论增加的支路电阻多大，并联电路的总电阻都减小2串、并联电路的电压或电流的分配关系(1)串联电阻起分压作用，各电阻两端的电压跟它的阻值成正比，即i.(2)并联电阻起分流作用，通过各支路电阻的电流跟它们的阻值成反比，即i1r1i2r2inrni总r总u.例1如图241所示的电路中，r12 ，r23 ，r34 .(1)电路的总电阻是多少？(2)若流过电阻r1的电流i13 a，则通过r2、r3的电流分别为多少？(3)干路电流为多少？答案(1) (2)2 a1.5 a(3)6.5 a解析(1)根据并联电路的特点电路中，所以r总 (2)由i1r1i2r2i3r3所以i22 a，i31.5 a(3)干路电流ii1i2i3(321.5) a6.5 a.图242例2由四个电阻连接成的电路如图242所示r18 ，r24 ，r36 ，r43 .(1)求a、d之间的总电阻；(2)如果把42 v的电压加在a、d两端，则通过每个电阻的电流是多少？答案见解析解析(1)由题图可知rcd 2 .故radr1r2rcd8 4 2 14 .(2)由欧姆定律知i a3 a，即为通过r1、r2的电流设通过r3、r4的电流分别为i3、i4，则由并联电路电压相等，得i3r3i4r4，又i3i43 a，解得i31 a，i42 a二、电压表和电流表的改装1表头的满偏电压和满偏电流一般都很小，测量较大的电压时要串联一个电阻把它改装成电压表；测量较大的电流时则要并联一个电阻，把小量程的电流表改装成大量程的电流表2电流表、电压表的改装分析见下表项目小量程电流表g改装成大量程电压表v小量程电流表g改装成大量程电流表a电路结构r的作用分压分流扩大量程的计算uig(rrg) rrgigrg(iig)rrrg电表的总内阻rvrgrra使用并联在被测电路中，“”接线柱接电势较高的一端串联在被测支路中，电流从“”接线柱流入例3有一电流表g，内阻rg10 ，满偏电流ig3 ma.(1)要把它改装成量程为03 v的电压表，应串联一个多大的电阻？改装后电压表的内阻是多大？(2)要把它改装成量程为00.6 a的电流表，需要并联一个多大的电阻？改装后电流表的内阻是多大？答案见解析解析(1)由题意知电流表g的满偏电压ugigrg0.03 v改装成量程为03 v的电压表，当达到满偏时，分压电阻r的分压uruug2.97 v所以分压电阻r 990 改装后电压表的内阻rvrgr1 000 .(2)改装成量程为00.6 a的电流表，当达到满偏时，分流电阻r的分流iriig0.597 a所以分流电阻r0.05 改装后电流表的内阻ra0.05 方法点拨关于电表改装，要分清改装成电压表时需串联电阻，改装成电流表时需并联电阻，然后再结合电路知识及部分电路欧姆定律加以解决(1)先明确小量程电流表g的两个参数：ig、rg，并算出满偏电压ugigrg.(2)用欧姆定律求改装时需要串联或并联的电阻改装成电压表时要串联一个阻值较大的电阻以分压，它的阻值用它分担的电压(改装后的电压表量程减去ug)除以最大电流(即ig)确定改装成电流表时要并联一个阻值较小的电阻以分流，它的阻值用它两端的电压(即表头的ug)除以通过它的电流(即改装后的电流表量程减去ig)确定.串、并联电路的有关计算1电阻r1与r2并联在电路中，通过r1与r2的电流之比为12，则当r1与r2串联后接入电路中时，r1与r2两端电压之比u1u2为()a12 b21 c14 d41答案b图2432如图243所示，r14 ，r29 ，r318 .通电后经r1、r2和r3的电流之比i1i2i3_，r1、r2和r3两端的电压之比u1u2u3_.答案321233电表的改装图2443一量程为100 a的电流表，内阻为100 ，表盘刻度均匀，现串联一个9 900 的电阻将它改装成电压表，则该电压表的量程为_ v用它来测量电压时，表盘指针位置如图244所示，此时电压表的读数大小为_ v.答案10.8解析4把表头g改装成大量程电流表时，下列说法正确的是()a改装原理为并联电阻能增大通过g的电流b改装成电流表后，表头g本身允许通过的最大电流并不改变c改装后，表头g自身的电阻减小了d改装后使用时，表头g本身的参量都不改变，整个并联电路允许通过的电流增大了答案bd解析把表头g改装成大量程的电流表时，只是并联了一个分流电阻，使整体并联电路允许通过的最大电流增大，但表头的各特征量都不变，故b、d对，a、c错(时间：60分钟)题组一对串、并联电路的特点及有关计算1下列说法中正确的是()a一个电阻和一根理想导线并联，总电阻为零b并联电路任一支路的电阻都大于电路的总电阻c并联电路任一支路电阻增大(其他支路不变)，则总电阻也增大d并联电路任一支路电阻增大(其他支路不变)，则总电阻一定减小答案abc解析由并联电路的特点知：并联电路的总电阻比各支路中的任意一个分电阻的阻值都要小且任一支路电阻增大时(其他支路不变)，总电阻也增大，所以a、b、c对，d错2将一只阻值为几千欧的电阻r1和一只阻值为千分之几欧的电阻r2串联起来，则总电阻()a很接近r1且略大于r1 b很接近r1且略小于r1c很接近r2且略大于r2 d很接近r2且略小于r2答案a3电阻r1、r2、r3串联在电路中，已知r110 ，r35 .r1两端电压为6 v，r2两端电压为12 v，则()a电路中的电流为0.6 ab电阻r2的阻值为20 c三只电阻两端的总电压为21 vd电阻r3两端的电压为4 v答案abc解析电路中电流i a0.6 a，a对；r2阻值为r2 20 ，b对；三只电阻两端的总电压ui(r1r2r3)21 v，c对；电阻r3两端的电压u3ir30.65 v3 v，d错4已知通过三个并联支路的电流之比i1i2i3123，则三个并联支路的电阻之比r1r2r3为()a632 b236c123 d231答案a解析三个并联支路的电压相等，根据欧姆定律uir得，电流i与电阻r成反比电流之比i1i2i3123，则电阻之比r1r2r3632；故选a.图2455如图245所示，图中1、2分别为电阻r1、r2的电流随电压变化的关系图线，则()ar1和r2串联后的总电阻的iu图线应在区域br1和r2串联后的总电阻的iu图线应在区域cr1和r2并联后的总电阻的iu图线应在区域dr1和r2并联后的总电阻的iu图线应在区域答案bc题组二改装电表的原理6电流表的内阻是rg200 ，满刻度电流值是ig500 a，现欲把此电流表改装成量程为1 v的电压表，正确的方法是()a应串联一个0.1 的电阻b应并联一个0.1 的电阻c应串联一个1 800 的电阻d应并联一个1 800 的电阻答案c解析电流表改装成电压表，应串联电阻电阻两端的电压uuug1 v200500106 v0.9 v，串联的电阻阻值为ru/ig1 800 .图2467如图246所示电路，将两个相同的电流计分别改装成电流表a1(03 a)和电流表a2(00.6 a)，把这两个电流表并联接入电路中测量电流则下列说法中正确的是()aa1的指针半偏时，a2的指针也半偏ba1的指针还没有满偏，a2的指针已经满偏ca1的读数为1 a时，a2的读数为0.6 ada1的读数为1 a时，干路中的电流为1.2 a答案ad解析电流表是由电流计并联一个电阻改装而成，两电流表并联，所以两表头也并联，流过两表头的电流相等，a1的指针半偏时，a2的指针也半偏a正确，b错误；两电流表的内阻之比为15，则电流之比为51.a1的读数为1 a时，a2的读数为0.2 a，干路中的电流为1.2 ac错误，d正确；故选ad.8一个电流表由小量程的电流表g与电阻r并联而成若在使用中发现此电流表读数比准确值稍小些，下列采取的措施正确的是()a在r上串联一个比r小得多的电阻b在r上串联一个比r大得多的电阻c在r上并联一个比r小得多的电阻d在r上并联一个比r大得多的电阻答案a解析电流表读数比准确值稍小些，是由于并联的电阻r阻值偏小，而使流经小量程的电流表的电流偏小造成的，所以应该给电阻r串联一个阻值比r小的多的电阻，从而使通过g的电流变大图2479如图247所示为一双量程电压表的示意图已知电流表g的量程为0100 a，内阻为600 ，则图中串联的分压电阻r1_，r2_.答案4.941041.0105解析题组三综合应用图24810如图248所示，变阻器的总电阻为r，连线电阻不计，当它的滑片p从左端向右端移动时，a、b间的电阻变化情况是()a减小b增大 c先减小后增大d先增大后减小答案d解析当滑片在最左端或者最右端时，ab两点间的电阻均为0，在中间时，ab间的电阻最大；当滑片在中间时，长度变为原来的二分之一，横截面积变为原来的一倍，则电阻变为原来的四分之一即电阻由0增大到 ，再减小到0，最大值为.故选d.11在图249(a)所示电路中，v1、v2都是有03 v和015 v两个量程的电压表当闭合开关后，两个电压表指针偏转均如图(b)所示，则电阻r1、r2两端的电压分别为()图249a9.6 v,2.4 v b12 v,2.4 v c2.4 v,12 v d2.4 v,9.6 v答案a解析由b图读出电压表v1、v2的读数分别为12 v，2.4 v，由a图分析得知，电阻r1两端的电压等于两电压表读数之差，即为12 v2.4 v9.6 v；电阻r2两端的电压等于电压表v1的读数2.4 v故选a.图241012一个t形电路如图2410所示，电路中的电阻r110 ，r2120 ，r340 .另有一测试电源，电动势为100 v，内阻忽略不计则()a当c、d端短路时，a、b之间的等效电阻是40 b当a、b端短路时，c、d之间的等效电阻是40 c当a、b两端接通测试电源时，c、d两端的电压为80 vd当c、d两端接通测试电源时，a、b两端的电压为80 v答案ac解析当c、d端短路时，等效电路如图甲所示，r123r140 ，同理可知当a、b端短路时，r213r2128 ，选项a正确，选项b错误当a、b两端接通测试电源时，等效电路如图乙所示，根据欧姆定律得i a2 a，所以ucdir380 v当c、d两端接通测试电源时，等效电路如图丙所示，根据欧姆定律得i a a，所以uabir325 v，选项c正确，选项d错误图241113如图2411所示，滑动变阻器r1的最大值是200 ，r2r3300 ，a、b两端电压uab8 v.(1)当开关s断开时，移动滑片p，r2两端可获得的电压变化范围是多少？(2)当开关s闭合时，移动滑片p，r2两端可获得的电压变化范围又是多少？答案(1)4.8 v 8 v(2)3.43 v 8 v解析 (1)当开关s断开时，滑动变阻器r1为限流式接法，r3及r1