高中物理(人教版选修3-1)同步课件：第2章 4 串联电路和并联电路

[再判断] 1．把小量程的电流表改装成大量程的电流表需串联一个电阻．(×) 2．若将分压电阻串联在电流表上改装成电压表后，增大了原电流表的满偏 电压．(×) 3．若将分流电阻并联在电流表两端改装成电流表后，分流电阻和电流表两 端的电压相等．(√)
[后思考] 1．试想马路上的路灯是如何连接的？
【提示】 照明电路的电压为 220 V，而每个灯泡的额定电压也是 220 V， 因此欲使路灯同时正常工作，它们之间只能是并联．
2．串联电路中各电阻两端的电压跟它的阻值有什么关系？
【提示】 电压与电阻成正比．
[合作探讨] 如图 241 所示，图甲为电阻 R1、R2、R3 组成的串联电路；图乙为电阻 R1、 R2、R3 组成的并联电路．
【提示】 I＝I1＋I2＋I3 各支路的电流与电阻成反比．
[核心点击] 1．串、并联电路中总电阻 R 总的比较
比较 串联电路的总电阻 R 总 并联电路的总电阻 R 总
不同点
n 个相同电阻 R 并联，总电 n 个相同电阻 R 串联，总电阻 R 总＝ R nR 阻 R 总＝ n R 总大于任一电阻阻值 R 总小于任一电阻阻值 一个大电阻和一个小电阻串联时， 总 一个大电阻和一个小电阻并 电阻接近大电阻 联时，总电阻接近小电阻
多个电阻无论串联还是并联，其中任一电阻增大或减小，总电阻 相同点 也随之增大或减小
2.关于电压和电流的分配关系 (1)串联电路中各电阻两端的电压跟它的阻值成正比． 推导：在串联电路中，由于 U1＝I1R1，U2＝I2R2，U3＝I3R3，…，Un＝InRn， U1 U2 Un U 而 I＝I1＝I2＝…＝In，所以有 R ＝ R ＝…＝ R ＝ ＝I. n R总 1 2
Uc d Uc d 由 Uc d＝IRc d，I3＝ R 、I4＝ R 可得： 3 4 I3＝1 A，I4＝2 A.
【答案】 (1)14 Ω (2)3 A、3 A、1 A、2 A
1处理串联、并联电路以及简单的混联电路的方法： ①准确地判断出电路的连接方式，画出等效电路图； ②正确利用串联、并联电路的基本规律、性质； ③灵活选用恰当的公式进行计算.
知 识 点 一
4 串联电路和并联电路
知 识 点 二
学 业 分 层 测 评
学习目标 1.知道串、并联电路的电流、电阻和电 压特点(重点) 2．掌握串、并联电路的相关计算．(重 点) 3．了解电流表(表头)的原理，知道什 么是满偏电流和满偏电压．(难点) 4．理解表头改装成常用电压表和电流 表的原理，会求分压电阻和分流电阻 的阻值．(难点)
2电路简化的原则： ①无电流的支路去除； ②电势相等的各点合并； ③理想导线可长短任意； ④理想电流表的电阻为零，理想电压表的电阻为无穷大； ⑤电压稳定时电容器可认为断路.
电压表和电流 表
[先填空] 1．小量程电流表Ⓖ(表头)的三个参数
表头 最大刻度
满偏电流
IgRg
2．电压表的改装
3．电流表的改装
甲 图 241
乙
探讨 1： 图甲中总电压 U 与各电阻两端电压 UR1、 UR2、 UR3 存在怎样的关系？ 各电阻两端电压与电阻存在怎样的关系？
【提示】 U＝UR1＋UR2＋UR3 各电阻两端电压与电阻成正比．
探讨 2：图乙中总电流 I 与各支路电流 I1、I2、I3 存在怎样的关系？各支路的 电流与电阻存在怎样的关系？
图 242 A．140 V C．100 V B．120 V D．无法计算
Hale Waihona Puke 【解析】 理想电压表所在支路不通，则题图所示电路是四个电阻串联， 电压表 V1 测量的是 R1 和 R2 两端的电压之和，电压表 V2 测量的是 R2 和 R3 两端 的电压之和．因为 R2＝R4，所以电压表 V2 相当于测的是 R3 和 R4 两端的电压之 和，即 A、B 间的电压为电压表 V1 的示数与电压表 V2 的示数之和，则 A、B 间 的电压为 50 V＋70 V＝120 V，选项 B 正确．
【答案】 B
2．由四个电阻连接成的电路如图 243 所示．R1＝8 Ω，R2＝4 Ω，R3＝6 Ω， R4＝3 Ω.
图 243 (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？ 【导学号：34522024】
R3R4 6×3 【解析】 (1)由题图可知 Rc d＝ ＝ Ω＝2 Ω. R3＋R4 6＋3 故 Rad＝R1＋R2＋Rc d＝8 Ω＋4 Ω＋2 Ω＝14 Ω. U 42 (2)由欧姆定律知 I＝R ＝14A＝3 A， ad 即为通过 R1、R2 的电流． 设通过电阻 R3、R4 的电流分别为 I3、I4，
知识脉络
串、 并 联 电 路 的 特 点
[先填空] 串联电路 电流
相等 ，即 I＝ 各处电流_____
I1＝I2＝…＝In ________________
并联电路
之和 ， 总电流等于各支路电流_____
I1＋I2＋…＋In 即 I＝__________________
电压
之和 ， 各支路两端电压_____ 相等 ，即 U＝ 总电压等于各部分电压_____ U1＋U2＋…＋Un 即 U＝___________________ U1＝U2＝…＝Un _____________________
总电阻倒数等于各支路电阻 总电阻
之和 ， 总电阻等于各部分电阻_____ 即 R1＋R2＋… ＋Rn R＝____________________
1 倒数之和 ______________ ，即R＝
1 1 1 ＋ ＋…＋ R1 R2 Rn ______________________.
[再判断] 1．串联电路的总电阻大于电路中任意电阻．(√) 2．并联电路的总电阻小于电路中任意电阻．(√) 3．串联电路中有一电阻变大，总电阻变大．(√) 4．并联电路中某电阻变大时，总电阻减小．(×)
(2)并联电路中通过各支路电阻的电流跟它们的阻值成反比． 推导：在并联电路中， U1＝I1R1，U2＝I2R2，U3＝I3R3，…，Un＝InRn，而 U1＝U2＝…＝Un， 所以有 I1R1＝I2R2＝…＝InRn＝I 总 R 总＝U.
1．如图 242 所示，R2＝R4，理想电压表 V1 的示数为 70 V，理想电压表 V2 的示数为 50 V，则 A、B 间的电压为( )