11.4 串联电路和并联电路—【新教材】人教版(2019)高中物理必修第三册学案

高二物理导学案
11.4 串联电路和并联电路
【情景导入】
回顾初中所学串并联电路中电流、电压、电阻的关系；我们以前使用电压表、电流表测量电压、电流有两个量程，为什么一个表会有两个量程呢？
【核心素养】
1、科学思维：两种电路的电压、电流、电阻的关系。

2、科学探究：电表的改装原理。

【学习目标】
1、了解串联和并联电路的连接方式，掌握串并联电路的电流和电压特点。

2、掌握电阻的串并联的计算。

3、知道常用的电压表和电流表都是由小量程的电流表G（表头）改装而成的。

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。

【导读提纲】
串并联电路中的电流
1．串联电路
电流特点：_____________________________
表达式：_______________________________
2．并联电路
电流特点：_____________________________
表达式：_______________________________
串并联电路中的电压
1．串联电路
电压特点：____________________________表达式：______________________________
2．并联电路
电压特点：____________________________表达式：_______________________________
串并联电路中的电阻
1．串联电路
特点：_______________________________表达式：____________________________ __
2．并联电路
特点：_______________________________表达式：______________________________
电压表和电流表的电路结构
1．小量程电流表G(表头)的三个参数
2．电表改装原理
(1)电压表的改装
(2)电流表的改装
【思考讨论】
1、关于电阻中的电阻：
①几个相同的电阻并联，总电阻为______________；②若不同的电阻并联，总电阻_________________；
③若某一支路的电阻增大，则总电阻____________；④若并联的支路增多时，总电阻将_________；
⑤当一个大电阻与一个小电阻并联时，总电阻接近_________。

2、把表头改装成电压表
有一个电流表G，内阻R g=30Ω，满偏电流I g=1mA。

要把它改装为量程为0～3V的电压表，要串联多大的电阻？改装后的电压表内阻多大？
总结：（1）改装后的电压表内阻：________________
（2）改装需要串联的电阻值：_______________
（3）改装后的电表量量程：________________
3、把表头改装成电流表
有一个电流表G，内阻R g=30Ω，满偏电流I g=1mA。

要把把它改装为量程为0～0.6A的电流表，要并联多大的电阻？改装后的电流表内阻多大？
总结：（1）改装后的电流表内阻：________________
（2）改装需要并联的电阻值：________________（3）改装后的电表量程：________________ 【成果展示】
分组展示探究成果
【点评精讲】
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串联，总电阻R总＝nR n个相同电阻R并联，总电阻R总＝
R
n R总大于任一电阻阻值sR总小于任一电阻阻值
不同点一个大电阻和一个小电阻串联时，总电阻
接近大电阻
一个大电阻和一个小电阻并联时，总电阻接近
小电阻
相同点
多个电阻无论串联还是并联，其中任一电阻增
大或减小，总电阻也随之增大或减小
2、电压表、电流表的改装及其特点
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U＝I g(R＋R g) I g R g＝(I－I g)R
算
R ＝U
I g －R g
R ＝I g
I －I g R g
电表的总内阻
R V ＝R g ＋R
R A ＝RR g
R ＋R g
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
1、(多选)以下关于电流表与电压表的说法中，正确的是( CD )
A ．都是电流表G 与电阻并联改装而成的
B ．都是电流表G 与电阻串联改装而成的
C ．它们本身都有内阻，只是电流表的内阻一般很小，而电压表的内阻一般很大
D ．电流表的内阻肯定比用来改装的电流表G 的内阻小，而电压表的内阻肯定比用来改装的电流表G 的内阻大
2、在如图所示的电路中，R 1＝1 Ω，R 2＝2 Ω，R 3＝3 Ω，那么通过电阻R 1、R 2的电流之比I 1∶I 2为( C )
A ．1∶2
B ．3∶2
C ．2∶1
D ．3∶1
3、有一只电压表，它的内阻是100 Ω，量程为0.2 V ，现要改装成量程为10 A 的电流表，电压表上应( B)
A ．并联0.002 Ω的电阻
B ．并联0.02 Ω的电阻
C ．并联50 Ω的电阻
D ．串联4 900 Ω的电阻
4、电流表的内阻是R g ＝200 Ω，满刻度电流值是I g ＝500 μA ，现欲把这电流表改装成量程为1.0 V 的电压表，正确的方法是( C )
A ．应串联一个0.1 Ω的电阻
B ．应并联一个0.1 Ω的电阻
C ．应串联一个1 800 Ω的电阻
D ．应并联一个1 800 Ω的电阻
5、现有一个灵敏电流计，它的满偏电流为I g ＝1 mA ，内阻R g ＝200 Ω，若要将它改装成量程为5 A 的电流表，应__________一个 __________Ω的电阻，改装后的电流表测量电流时，指针指在表盘上原来0.2 mA 处，则被测电流的大小是______________。

答案：并联 0.04 1 A
6、由四个电阻连接成的电路如图所示。

R 1＝8 Ω，R 2＝4 Ω，R 3＝6 Ω，R 4＝3 Ω。

(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？
解析：(1)由题图可知R cd ＝R 3R 4R 3＋R 4＝6×3
6＋3
Ω＝2 Ω。

故R ad ＝R 1＋R 2＋R cd ＝8 Ω＋4 Ω＋2 Ω＝14 Ω。

(2)由欧姆定律知I ＝U R ad ＝42
14 A ＝3 A ，即为通过R 1、R 2的电流。

设通过R 3、R 4的电流分别为I 3、
I 4，则由并联电路电压相等，得I 3R 3＝I 4R 4，又I 3＋I 4＝3 A ，解得I 3＝1 A ，I 4＝2 A 。