山东科技版物理选修3-1第三章 恒定电流 第4节串联分压和并联分流（学案）

1、.年 级高二学 科物理版 本鲁教版内容标题串联分压和并联分流【本讲教育信息】一. 教学内容： 串联分压和并联分流根底知识 1. 串联电路的根本特点和性质 1根本特点 在串联电路中，各处的电流相等，即I=I1=I2=In。 串联电路的总电压等于各部分电压之和，即U=U1+U2+Un。 2性质 串联电路的等效总电阻为各电阻值R1、R2、Rn之和，即R=R1+R2+Rn。 串联电路的电压分配关系是：各电阻两端的电压跟它们的阻值成正比，即。 串联电路的功率分配关系是：各个电阻消耗的功率跟它们的阻值成正比，即。 2. 并联电路的根本特点和性质 1根本特点 并联电路中各支路的电压相等，即U=U1=U2=U

2、n。 并联电路的总电流等于各支路电流之和，即I=I1+I2+In。 2性质 并联电路的等效总电阻R与各支路的电阻R1、R2、Rn的关系是： 并联电路的电流分配关系是：。 并联电路的功率分配关系是：。 3. 电表的改装 1电流计“表头的参数有：Ig、Ug、Rg，其中Ig叫满偏电流，Ug叫满偏电压，它们间的关系为：Ug=IgRg。2小量程的电流表改装成电压表需要串联一个阻值较大的电阻。如下图，假如Ig、Rg、R，那么改装后的电压表量程为U=IgR+Rg。 3小量程的电流表改装成大量程的电流表需要并联一个阻值较小的电阻，如下图，假如Ig、Rg、R，那么改装后的电流表的量程为。假如用改装后的电流表来测

3、量某电路中的电流I，此时这只改装后的电流表的读数应该是流经AC或BD中的电流，但流过“表头的电流实际上是流经CD中的电流。方法点拨 1. 解答混联电路问题的指导思想 1混联电路，大都可以简化为串联电路或并联电路。 2要充分利用“等效思想。 例1. 如下图，R1=4，R2=R3=2，R4=4，R5=6，求AB间的等效电阻。 解析：R2，R3串联，假如等效为一个电阻R23，那么R23=R2+R3=4，此时电路如图a所示。 R23与R4并联，设它们的等效电阻为R234，那么： 此时电路如图b所示，R1与R234串联 设它们的等效电阻为R0，那么R0=R1+R234=6，此时电路如下图。 R5与R0并

4、联，它们的等效电阻就是AB间的等电阻值，那么： 3在混联电路中，假如其余电阻值不变，当一个电阻变大时总电阻值增大反之亦然，例如在图中，假如R1，R2，R3，R4都不变，R5减小，那么AB间的总电阻值减小，这一点在动态电路的分析中常用。 4在任何电路中，整个电路上消耗的总电功率等于各用电器消耗的功率之和根据能量守恒定律，即 例2. 电阻R1和R2分别标有规格“100，4W和“12.5，8W，将它们串联起来之后，能承受的最大电压是 A. 30VB. 90VC. 22.5VD. 25V 正解：R1、R2的额定电流分别为 由于R1中允许通过的最大电流也就是串联电路中允许通过的最大电流，所以 Um=I1

5、R1+R2=0.2×100+12.5V=22.5V 应选C。例3. 如下图，灯泡L1、L2上标有“110V，100W字样，灯泡L3、L4上标有“110V，60W字样，今把它们接入电路中，灯泡最亮的是_，最暗的是_。 解析：由知，灯泡电阻R3=R4>R1=R2，根据串联电路的性质知P4>P1，L4的实际功率比L1的实际功率大，L4比L1亮。根据并联电路的性质，P2R2=P3R3=U232知，P2>P3，L2的实际功率比L3的实际功率大，L2比L3亮。 由图中可以看出流过L1的电流一定大于流过L2的电流，由P=I2R知P1>P2，即L1比L2亮。由以上分析知：P4

6、>P1>P2>P3，所以最亮的灯泡是L4，最暗的是L3。 答案：L4、L3 例4. 额定电压都是110V，额定功率PA=100W，PB=40W的电灯两盏，假设接在电压是220V的电路上，使两盏电灯均能正常发光，且电路中消耗功率最小的电路是以下图中的哪一个 解析：判断灯泡能否正常发光，就要判断电压是否是额定电压，或电流是否是额定电流。 由和条件可知，RA<RB。 对于A电路，由于RA<RB，所以UB>110V，B灯被烧毁，两灯不能正常发光。 对于B电路，由于RB>RA，A灯又并联变阻器，并联电阻更小于RB，所以UB>U并，B灯烧毁。 对于C电路，B

7、灯与变阻器并联，电阻可能等于RA，所以可能UA=UB=110V，两灯可以正常发光。 对于D电路，假设变阻器的有效电阻等于A、B的并联电阻，那么UA=UB=110V，两灯可以正常发光。 比较C、D两个电路，由于C电路中变阻器功率为IAIB×110，而D电路中变阻器功率为IA+IB×110，所以C电路消耗电功率最小。 答案：C 2. 电流表和电压表的使用 1接入方式 电压表测电压时应与被测电路并联，应注意“+接线柱接电势的高端；电流表测电流时应与被测电路串联，应注意电流从“+接线柱流进电流表。 2内阻对电路的影响 对理想的电流表，RA=0，在电路中视为短路，其读数就是通过电流表

8、的电流；对理想的电压表，RV=在电路中视为开路，其读数就是接线柱两端的电势差电压。 当内阻的影响不能忽略时，电流表视为一阻值较小的电阻器，其读数就是流过这个电阻器的电流；电压表视为一阻值较大的电阻器，其读数就是这个电阻器两端的电压值。 3量程的选取方法 在保证不超量程的前提下，指针偏转角度越大，读数相对误差越小。 4读数 首先看量程，再根据表盘格数换算出最小分度值。如量程为0.6A的电流表，表盘格数为30，最小分度值就是0.6/30=0.02A；量程为15V的电压表，表盘格数为30，最小分度值就是15/30=0.5V。 是否估读：在实验中，测量仪器的读数规那么为：测量误差出如今哪一位，读数就应

9、读到哪一位，在中学阶段一般可根据测量仪器的最小分度值来确定误差出现的位数，详细地说就是最小分度是“1的仪器，读数时应估读到下一位。如：最小分度是1mm的刻度尺，读出的数以mm为单位，小数点后应有1位数例如：28.3mm；最小分度是0.1A的电流表，读出的数以A为单位，小数点后应有2位数例如：0.36A。最小分度不是“1的仪器，读数时就读到该位数。如：最小分度是0.02A的电流表，读出的数以A为单位，小数点后就是2位数例如：0.49A；最小分度是0.5V的电压表，读出的数以V为单位，小数点后就是1位数例如：7.5V。疑难辨析 1. 对电压表和电流表的读数的理解 电压表的测量值是新改装后的电压表内

10、阻Rg与R串两端的电压之和，电流表的测量值是新改装后的电流表Rg与R并流过的电流之和。 2. 电压表、电流表因使用不当而造成的结果 1电压表、电流表当所测电压或电流超过量程时极易损坏电表。 2假如错误地将电压表串联在电路中，将使原电路的电阻大大增加，几乎可使电流减小到零，无法测量待测电路的电压。 3假如错误地将电流表并联在待测电路的两端，由于电流表内阻很小，将使电路的电阻大大减小，且大部分电流会通过电流表，极易损坏电流表。 3. 用电压、电流表测量对电路的影响 测电压时，电压表由于并联在电路中，使整个电路的电阻减小，电压表量程越大，内阻越大，测量时对电路的影响越小；测电流时，电流表由于串联在电路中，使整个电路的电阻增大，电流表量程越大，内阻越小，测量时对电路的影响越小，但是量程太大，表针摆角小会使读数时误差增大，所以使用时应选择适当的量程，既要确保所测电压、电流的最大值不超出仪表的量程，又要使测量时表的指针偏转角度较大。 例5.