物理鲁科版选修31学案知识导航第3章第4节串联分压及并联分流Word版含解析高品质版

第4节串联分压和并联分流思维激活1.节日用的彩灯，一串串一簇簇，或挂在街道两旁的树上，或挂在装饰物品上，煞是好看.你知道它们用什么做电源吗？又是怎样和电源连接的呢？
2.传统的家用电器，如收音机、电视机等，都有音量控制旋钮，你知道该旋钮连接的是什么电器元件吗？
1.答案：这些装饰用的彩灯大多是使用220V的市电.每串小灯泡先串联连接，串联在一起，
然后把这些串联好的每一串再并联，接在220V电源上.
大约有几十个
2.答案：元件名称叫电位器，也就是我们常见的滑动变阻器
.
自主整理
1.串联电路的分压作用和电压表(1)串联电路：如果将电路中的元件逐个顺次串接
起来，这个电路就是
____________电路.串
联电路的根本特点：①在串联电路中，各处的电流____________，____________.②串联电路的总电压等于
____________，____________.串联电路的三个重要性质：①串联电路的等效总电阻为各电阻阻值R1，R2，，
R n____________，即____________.
②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____________比,即
____________.
③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____________比.即
____________.
由串联电路的性质②可知，串联电路中的每一个电阻都分担一局部电压.____________越大，
它分担的____________越多.串联电路的这种作用就称为串联电路的____________作用.
2.并联电路的分流作用和电流表
并联电路：如果将电路中的元件逐个并列地连接起来，这个电路就是____________电路.并
联电路的根本特点：
(1)并联电路中各支路的电压____________，即____________.
(2)并联电路的总电流等于____________，即____________.
3.混联电路
在实际电路中，常常是串联之中有并联，并联之中有串联，这种电路称为____________电路.
答案：1.(1)串联①相等I=I1=I2=I3==I n②各局部电压之和U=U1+U2+U3++U n
(2)①之和R=R1+R2+R3++R n
U1U2
==
U n
=I③正②正=
R n
R1R2
P1
=P2
==
P n
=I2电阻电压分压
R1R2R n
2.(1)并联①相等 U=U 1=U 2=U 3==U n ②各支路电流之和 I=I 1+I 2+I 3++I n
3.混联 高手笔记
1.并联电路的三个重要性质
(1)并联电路的等效总电阻值 R 与各支路的电阻R 1，R 2，，R n 的关系是
1 1 1 1 R 1R
2 .
RR 1
R 2
，对两个电阻的并联能直接写出 R=
R 2
R n
R 1
(2) 并联电路的电流分配关系是通过各个支路电阻的电流跟它们的阻值成反比 I 1R 1=I 2R 2=I 3R 3==I n R n =U.
(3) 并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反比
P 1R 1=P 2R 2==P n R n =U 2.
由并联电路的性质②可知，并联电路中的每一个电阻都要分担总电流的一局部
.电阻越小，
它分担的电流就越大
.并联电阻的这种作用就称为并联电路的分流作用.
2.利用串联分压、并联分流的原理将电流计改装成电压表和电流表
常用的电流表和电压表都是由小量程的电流计改装而成的 .小量程电流表主要有三个参数，
电流表的内阻R g ，指针偏转到最大刻度时的满偏电流 I g 和电流表通过满偏电流时加在电流
表两端的满偏电压
U g .电流计的满偏电流和满偏电压一般都较小.
(1) 当把电流表改装成量程为 U 的电压表时，应当串联一个电阻
R ，该电阻起分压作用，因
此叫分压电阻，U=U g +U R ，即U=I g (R g +R).
(2) 当把电流表改装成量程为 I 的电流表时，应当并联一个电阻，该电阻起分流作用，因此叫
分流电阻，I=I g +I R ，即I=I g +
I g R g
.
R 名师解惑1.分析混联电路时注意以下几点：(1)分析多个电阻组成的混联电路的总电阻时，先分析并联局部，再分析
串联局部.(2)假设混联电路中的一个电阻变大时，那么混联电路的总电阻变大.反之，假设混联电路中一个电阻变小时，那么混联电路的总电阻变小.假设混联电路中一个滑动变阻器接在两个支路中，滑动触头移动时引起总阻值变化比拟复杂，可可能先变大再变小，也可能一直变大或变小.2.用小量程电流表改装成电压表和电流表的比照小量程电流表G 改装成电压表 V 小量程电流表G 改装成电流表A 内部电路
R 的作用
分压 分流
扩大量程的计算
U=I g (R+R g )
U I g R g =(I-I g )R
R=
I g R=-R g
R g
I g
I
I g
R V=R g+R R R g
电表的总电阻R A=
R g
R
使用并联在待测电路中，“+〞接线柱接电串联在被测支路中，电流从“+〞接势较高的一端线柱流入
讲练互动
【例1】通过三个并联支路的电流之比是I1∶I2∶I3=1∶2∶3，那么三个并联支路的电
阻之比R1∶R2∶R3为()
∶2∶3∶2∶1∶3∶6∶3∶2
解析：在并联电路中，各局部电压都相等，电流的分配与各支路电阻成反比.所以有
R1∶R2=I2∶I1=2∶1；R2∶R3=I3∶I2=3∶2
写在一起应该是R1∶R2∶R3=6∶3∶2,D正确.
答案：D
绿色通道
理解电路在并联各支路上的分配规律是解决此题问题的关键.
黑色陷阱
容易因死记硬背规律而得到R1∶R2∶R3=3∶2∶1的错误结果.
变式训练
1.假设上题中的并联改为串联电路，电压之比为U1∶U2∶U3=1∶2∶3，那么三个串联支路的电
阻R1∶R2∶R3又为多少呢？
解析：在串联电路中，各局部电流都相等，电压的分配与各支路电阻成正比，所以有
R1∶R2∶R3=U1∶U2∶U3=1∶2∶3.
【例2】电流表G的内阻为R g，用它测量电压时，量程为U，用它改装成较大量程的电
流表内阻为R A，量程为I，这几个量的关系是()
A>R g,U/I>R g A>R g>U/I A<R g,U/I<R g A<R g=U/I
解析：正确选项为C，将电流表G改装成较大量程的电流表，需并联一个分流电阻，因此
其内阻减小，即R A<R g,由题知R g=U/I g.所以R g>U/I.
答案：C
绿色通道
R g
，改装后的电流表内阻为R g与R的并将电流表扩大量程，并联的分流电阻R=
I1
I g
联值.将电流表改装成电压表时，须串联的分压电阻为R=U/I g-R g,改装后的电压表内阻为R g
与R的串联值.
变式训练
2.将量程为V、内阻为10kΩ的电压表改装成量程为30V的电压表，应________联
________的电阻.
解析：要想增大电压表量程，就应在电压表上串联分压电阻R，使得表头的分压减小，从而增加量程.U g V，R g=10kΩ，改装后量程U=30V，需串联的分压内阻为R.
U U U
由I g R+I g R g=U得R=-R g=(-1)R g=(-1)R g=90kΩ.
I g I g R g U0
答案：串90kΩ
【例3】(1)滑动变阻器的限流接法，如图，试讨论R上的电流和电压的调节范围.
解析：题图所示为限流电路，其中滑动变阻器的作用是用来控制电路中的电流的，移动滑动
变阻器的滑动片P可以改变连入电路中的阻值，从而控制负载R中的电流大小.图中滑动触头P滑至B端时，连入电路中的电阻值是滑动变阻器的最大值，此时电流最小，因此，在闭合电键S之前，应使P移至B端.
采用限流式电路，负载电阻R的电流I=U，当R
0减小时，I增大，I的调节范围为RR0
U—U
，R两端的电压调节范围为RU—U，当R max>R时，调节范围较大.
RR
0max R RR0max
(2)滑动变阻器的分压接法，如图，试分析R上的电流和电压的调节范围.
解析：由电路分析可知，连接方式为AP间的电阻与R并联，然后与PB间的电阻串联.因此当滑动触头由A向B移动时，加在R上的电压逐渐增大，在闭合电键S之前，应使P移至A端，此时R上的电压为零.采用分压式电路，负载电阻R的电压范围约为0—U.显然，电流的调节范围为0—U/R.
绿色通道
(1)把滑动变阻器串联到电路中，这里没有把电路叫成分压电路，而是根据调节R可以改变干路中的电流，叫做限流电路，对用电器起保护作用.它的优点是：省电，便于电路连接;缺点是：调节范围小.
(2)两种接法的比照以及在电路中的应用：
①负载电阻的阻值R x远大于变阻器总电阻R，需用分压式电路.
②要求负载上电压或电流变化范围较大，且从零开始连续可调，需用分压式电路.
③负载电阻的阻值R x小于变阻器的总电阻R或相差不多且电压电流变化不要求从零调起，可采用限流法.
④两种电路均可用的情况下，应优先采用限流式接法，因为限流式接法总功耗小.
⑤特殊问题中还要根据电压表和电流表量程以及允许通过的最大电流来反复推敲，假设用限流法，负载的额定电流小于用限流接法所能到达的最小电流；或所用电流表和电压表的量程小于用限流法所能到达的最小电流和分到的电压时，采用分压接法.
变式训练
3.右图所示的是将滑动变阻器作分压器用的电路，A、B为分压器的输出端，R是负载电阻，电源电压为U保持恒定，滑动片P位于变阻器的中央，以下判断正确的选项是()
A.空载(不接R)时，输出电压为U/2
B.接上负载R时，输出电压小于U/2
C.负载电阻R的阻值越大，输出电压越低
D.接上负载R后，要使输出电压为U/2，滑动片P需向上移动至某一位置.
解析：空载时，输出电压为U/2；接上负载R时，R与滑动变阻器的下半局部并联，再与滑
动变阻器的上半局部串联，因为并联电路的总电阻总要小于任一支路的电阻，而串联电路中
各支路的电压与电阻成正比，所以接R时，输出电压小于U/2；但负载R值大电路总阻值
也大，输出电压就高；接上R后，假设还想输出U/2的电压，需上移滑片P以增大并联电阻.
答案：ABD
体验探究
问题:在农村野外作业时，常使用“串联灯〞做临时照明用.所谓“串联灯〞就是把额定电压为220
V的两支灯泡串联起来，接在380V的电源上使用.
今假设手头仅有两支灯座和额定功率分别为100W、75W、60W、25W的4支灯泡，附近只
有380V的电源，你能设计出几种可行的“串联灯〞方案吗？
导思:在设计这个电路时要注意设计首先应该是平安可行的；其次要知道各灯的一些数据(如
算出各灯的灯丝电阻和额定电流)；再次考虑灯泡的搭配等，搭配时要注意每个灯泡的实际
电流不能超过其额定电流.
探究:方法不唯一，在此提供一种方案：将100W和75W的灯泡串联使用.这时电路中的电
流为A，在它们两端的电压分别为163V和217V.
对爸爸的印象，从记事的时候，就有了，他留给我的印象就是沉默少言的，但是脸上却始终有微笑，不管家里遇到了什么样的困难，只要有爸爸在，一切都能够雨过天晴的，小时候，家里很穷，可是作为孩子的我们〔我和哥哥〕，却很幸福。

爸爸从来不会因为缺钱，而让我们感觉得些许的拮据和紧张，哪怕的低三下气的问人借钱，爸爸都会按时给我们交了学费，从来都不会给我们兄妹俩拖欠学费。

爸爸闲下来的时候，就会给我和哥哥讲他们生活的那个年代，很苦很累，还经历过自然灾害，穷的时候，连饭都吃不饱。

在我的印象里，最深的一件事情就是过年的时候，不管这一年钱赚的多还是少，爸爸总会让妈妈带着我和哥哥去买新衣服，当然了，妈妈也必须买新的，唯有爸爸，他是家里面唯一一个可以穿旧衣服过新年的人，这就是我关于爸爸的儿时的印象，他爱家人，从来不肯委屈自己的妻子和孩子。

成长岁月里的爸爸在我们渐渐成长的的岁月里，作为孩子，我们都有了自己的认知和想法，青春期的叛逆，我们也给爸爸惹了不少祸，但是，不管我们闯的祸有多大，最后都是爸爸出面，来摆平解决一切。

在这个渐渐懂事的过程中，爸爸扮演着一位良师的角色，事情过后，爸爸也会趁机好好的教育我们，让我们懂得，我们做的是对的，值得鼓励的，还是不对的，今后需要去改正的。

爸爸在社会上经历的多了，懂得的道理也比我们多很多。

我们是在跌跌撞撞的认知中去探索这个社会，而爸爸就是这条探索道路的指明灯！在我们长大的青春光阴里，我们在爸爸身上看到了责任、懂得了承当的重要性！爸爸，在我们的生活中，必不可少，他让我们〔大哥和我〕拥有了正确的人生观和价值观，他教会了我们如何看待这个世界，如何去更好的创造自己想要的生活！渐渐上了年纪的爸爸：我只想用“渐渐上了年纪〞来形容现在的爸爸，不想要用已经“老去〞来形容爸爸。

没错，岁月是真的很无情的，不知不觉间，爸爸的眼角多了些许的皱纹，额头的皱纹也不自觉的来向他报到了，爸爸再伟大，也终究抵不过岁月的蹉跎。

两角鬓白的爸爸，让我们看着多了很多的心疼，一向雷厉风行、无所不能的爸爸，渐渐地，变得老了，特别是当我们都成家以后，爸爸也算是把他一生最重要的任务也都完成了，上了年纪的爸爸，更多的心思，留在了妈妈的身上，一路走来，是妈妈的陪伴和默默的奉献，才让爸爸能够在外工作的时候，毫无杂念！妈妈，就是爸爸最为坚强的后盾，而我们，是爸爸努力奋斗的最大动力，如今，爸爸渐渐地老了，作为儿女，我们无法让时光倒流，能做的就是多陪伴他们，让他们的晚年生活能够幸福！爸爸的一生，都在付出，为了家和家人而付出，如今的我们，都已经成家，更加体会到了为人父母的心酸苦楚，我们能做的就是常回家看看！让父母不感到孤独！我们都是母亲身上掉下来的一块肉，我们跟母亲之间的关系，血浓于水，彼此间的那种爱，是神圣而又不可侵犯的，是妈妈给了我们生命，也是妈妈无怨无悔的把我们抚养成人，在我们成长的过程中，不管是好还是不好，妈妈都一味的去包容，去引领着我们我和妈妈的温情小生活，母爱，总是那么的伟大！都说慈母多败儿，其实啊，母亲在我们的生活着，扮演着不可或缺的角色，没有母亲的无私奉献，又怎会有我们的今天呢？更多的时候，是我们忽略了母亲的重要性，甚至是把母亲对我们的关心和保护变成了理所当然！其实啊，也是因为我们从出生的时候，就拥有了母亲的爱，也就变得不那么的珍惜了！我觉得，我们生活在这个世上，更要好好地对待我们的母亲，在我的记忆深处，母亲总是很慈祥的，她也有属于她自己的小忧愁，但是，却从来都不会让我们知道，不管生活中，遇到了什么困难或者坎坷，她总是自己一个人想方法面对和解决！以至于曾经的我一直觉得母亲是万能的，没有什
么困难事情是母亲不能解决的！儿时记忆中，最深刻的一件事情就是那年的的大冬天，下了很厚很厚的雪，我跟哥哥上学的地方是需要骑着自行车去的，妈妈早早的叫醒了我和哥哥，并且告
诉我们下大雪了，路上滑，要早点出发，路上慢一点走，当我们吃了早饭准备出发的时候，妈妈也跟着一起出发了。

大冬天的，天黑黑的，母亲拿着手电筒，给我和哥哥照明，因为下了雪，
有的路段不好走，我们就推着自行车，一路上有说有笑的，时不时的哥哥还会淘气一下，就这样，母亲拿着照明灯，一路护送我和哥哥到了学校，现在回想起来曾经的岁月，满满的回忆，满
满的温暖！不知不觉间，我们就都长大了，哥哥也成家了，有自己的孩子，妈妈看着我们生活幸福，她也就是开心满足了，可是，岁月却是那么的无情，不知不觉间，妈妈的眼角就多了些许
的皱纹，她在岁月的淘洗中，渐渐地老去了！她没有多么伟大的理想，唯一的希望，就是我们都能够生活的健康，平安，快乐，幸福！母亲，从来都不曾奢望我们能够有多么大的丰功伟绩，
最大的心愿就是我们平安快乐，她的一生心血，都在我们这些孩子身上，而对于她自己，似乎总是少了很多的关心，作为儿女，长大后的忙碌，确实忽略了对母亲的爱，当我们真正的意识到
母亲老去的时候，岁月一晃已经过去了几十年！母爱，虽然平凡，但是却很伟大，我跟妈妈的温情小生活，那些记忆中的点滴，一直萦绕在脑海中，让我感受到幸福，感受到温暖！爱你，亲
爱的妈妈，愿你生活幸福，健康平安！其实也就是平凡的一年，和往常相比拟，也没有太多的区别，唯一的不同就是自己就业了，不再是学生了，也不再是那个向父母伸手就要钱的小姑娘了！
步入社会的自己，很开心，同时也很紧张，毕竟社会才是一个真正的大染缸，才能让一个人真正的成长和坚强！父母的爱，平凡中渗透着伟大，这一年，感恩父母！在初入社会的这一年里，
是要感恩很多的朋友同事领导，但是，我最想要感恩的两个人，其实就是我的爸爸妈妈！也许，你会觉得很奇怪，步入社会，经历的很多人或事，不应该都是单位或者工作吗？怎么会是要感
恩父母呢？没错，我最最想要感恩的就是我们爸爸和妈妈！为什么呢？且听我慢慢道来！每一年的母亲节和父亲节，都只有一天，我想先和大家分享一下父亲节发生的小故事，虽然很平凡，
很普通，但是我的心确实五味杂陈暖暖的！这一年的自己，已经参加了工作，也有了自己的收入，虽然工资不是很高，但事多多少少还是有些结余的，父亲节到了，那天早上一醒来，我就给
父亲微信上发了红包，金额不多，也就只有100元的红包，这一天，我一直在等待着父亲领红包！可是，等啊等啊等啊，眼看着24小时就要过去了，可是父亲还是没有领取红包，难道是忙碌
着，一直没有看到吗？或者是信息太多，被挤下去了，于是，我就告诉了妈妈，让妈妈去提醒父亲，记得领取父亲节的红包。

当我和妈妈说了以后，妈妈却告诉我说：你爸爸说了，他还能赚
下钱，不差钱，他没有理由领取你的钱，你在外工作也不容易，留着让你自己花了，！听了妈妈的话，我的心，那一刻的感觉，真的时候无法形容的，于是，我就告诉妈妈，说也就只有100块，不多，我也不缺这100，多少一点心意，就领取了吧，我再三提醒让领取，可是，最后的结果是，红包退还了回来，这就是父亲，他不过是一个平凡的农民，对于孩子给予的，他却觉得
孩子出门在外不容易，不愿意花孩子的钱！事情虽然很小，但是，却真的触动了我的心，也激发了我更要好好的工作，努力赚钱，以后给予父母更好的生活！记得还有一次是我小学的朋友要
结婚了，因为处的不是很好，很一般，礼钱也就200元，当天我也没回去，于是，就让妈妈去上礼了！不过，我前一天就给妈妈发了红包，可是妈妈愣是没有领取，非说是要给就等你回来了
的吧，其实啊，我知道，妈妈的意思就是要让我常回家看看！爸爸和妈妈都在用他们的觉得对的方式，爱着自己的孩子，在他们的眼中，孩子永远是长不大的。

平凡的小事情，渗透着浓浓的
爱意，或许，这个世界上还有很多很多向我父母一样的家长，他们不愿索取孩子们的金钱，只愿孩子们能够健借此时机，也借此平台，感恩亲爱的爸妈，希望爸爸妈妈身体健康，幸福快乐！
爸爸妈妈，我爱你们！。