《串联电路和并联电路》学案doc高中物理

《串联电路和并联电路》学案doc高中物理
学习目标
知识与技能
1、了解串联和并联电路的连接方式，把握串并联电路的电流和电压特点。

2、把握电组的串并联的运算。

3、明白常用的电压表和电流表差不多上由小量程的电流表G〔表头〕改装而成的。

4、了解电流表〔表头〕的原理，明白什么是满偏电流和满偏电压。

5、明白得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。

过程与方法
明白常用的电压表和电流表差不多上由小量程的电流表改装而成的。

通过分压电阻和分流电阻阻值的运算，培养应用所学物理知识解决实际咨询题的能力。

情感、态度与价值观
通过本节课的教学活动，要培养应用意识关怀实际咨询题，有志于把所学物理知识应用到实际中去。

学习重点
熟练把握串并联电路的特点；电组的串并联的运算。

学习难点
表头G改装成大量程电压表V和电流表A的原理，并会运算分压电阻和分流电阻。

自主学习
1.把几个导体依次相连，接入电路，如此的连接方式叫做。

2.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，如此的连接方式叫做。

3.电流特点：串联电路各处的电流；并联电路总电流等于各支路电流。

4.电压特点：串联电路两端的总电压等于各部分电路电压之；并联电路各部分电压与各支路电压。

5.电流表：电流表的内阻为R g，满偏电流为I g，那么满偏电压U g＝。

同步导学
1.串联电路：把导体依次首尾相连，就组成串联电路。

如图
(1)串联电路中各处的电流处处相等n I I I I I ===== 321
(2)串联电路的总电压 等于各部分电路两端电压之和n U U U U U ＋ +++=321
(3)串联电路的总电阻等于各个导体电阻之和n R R R R R ＋ +++=321
(4)串联电路中各个电阻两端电压跟它们的阻值成正比I R U R U R U R U n n ===== 2211 2. 并联电路：把几个导体并列地连接起来，就组成并联电路。

如图
(1)并联电路各支路两端的电压相等
n U U U U U ===== 321
(2)并联电路中总电流等于各支路的电流之和
n I I I I I ++++= 321
(3)并联电路的总电阻的倒数等于各个导体电阻倒数之和
n
R R R R R 11111321＋ +++= (4)并联电路中通过各个电阻的电流跟它的阻值成反比
n n R I R I R I R I IR ++++= 332211
例1 有三个电阻，其阻值分不为10 Ω、20 Ω、30 Ω.现把它们分不按不同方式连接后加上相同的直流电压，咨询：在总电路上可获得的最大电流与最小电流之比为多少?
解析： 设电源电压为U .
依照I =
R U ∝R
1，当三个电阻串联时，电阻最大，且最大值为R max =R 1＋R 2＋R 3=６0 Ω，当三个电阻并联时，电阻最小，且最小值为R min =12030103030++ Ω=1160 Ω.因此，最大电流
与最小电流之比为1111/6060min max min max ===R R I I 3.电压表和电流表
(1)表头：表头确实是一个电阻，同样遵从欧姆定律，与其他电阻的不同仅在于通过表头的电流是能够从刻度盘上读出来的。

它有三个特点量：电表的内阻Rg 、满偏电流Ig 、满偏电压Ug ，它们之间的关系是U g =I g R g
(2)电流表G 改装成电压表
电流表G (表头)满偏电流I g 、内阻R g 、满偏电压U g .如下图即为电压表的原理图，其中R x 为分压电阻，由串联电路特点得：
x g g
g
R R U R U +=， R x =g g g R R U U - =〔n -1)R g (n 为量程扩大倍数，g
U U n =) 改装后的总内阻R V =R g +R x =nR g
(3)电流表G 改装成大量程电流表
如下图即为电流表的原理图，其中R x 为分流电阻.由并联电路
特点得：
R x (I -I g )=I g R g ,R x =1-=
-n R R I I I g g g g
(n 为量程扩大倍数，g I I n =) 改装后的总内阻R A =n R R R R R g
x g x g =+
例2 一电压表由电流表G 与电阻R 串联而成，假设在使用中发觉此电压表的读数总比准确值稍小一些，能够加以改正的措施是( )
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
解析：电流表G 上承诺加的最大电压U g =I g R g ,假设要制成最大量程为U g 的n 倍即nU g 的
电压表，那么应串联一个分压电阻R ，且g g g g R R R U nU +=，即R =(n -1)R g .假设电压表读数比准确值稍小一些，讲明通过电流表的电流值稍小一些，也确实是电阻R 的阻值比应串联的分压电阻阻值稍大一些，因此应稍减小R 的阻值.为了达到此目的，不可能再串联一个电阻，那样会使总阻值更大，也不能在R 两端并联阻值比R 小得多的电阻，那样会使并联后的总电阻比R 小得多.假如在R 上并联一个比R 大得多的电阻，那么并联后的总电阻稍小于R ，因此应选D.
4.伏安法测电阻
伏安法测电阻的原理是部分电路欧姆定律(R =I
U ).测量电路可有电流表外接或内接两种接法，如图甲、乙两种接法都有误差，测量值与真实值的关系为
甲图中 R 外=V
x x V x V x R R R R R R R I U +=+=1＜R x 乙图中 R 内=I
U =R x +R A ＞R x 为减小测量误差，可先将待测电阻的粗约值与电压表、电流表内阻进行比较，假设R x «R V 时，宜采纳电流表外接法〔甲图〕；假设R x »R A 时，宜采纳电流表内接法〔乙图〕.
5.滑动变阻器的连接
例3 用最大阻值为28 Ω的滑动变阻器操纵一只〝6V ，3W 〞灯泡的发光程度，分不把
它们连成限流和分压电路接在9V 的恒定电压上，求两种电路中灯泡的电流、电压调剂范畴.
解析：灯泡的额定电流为：I 0=6
300=U P A=0.5 A 灯泡的电阻R 0=5
.0600=I U Ω=12 Ω 〔1〕连成限流电路有：〔如下图〕
I min =281290+=+R R U A=0.225 A I max =I 0=0.5 A 〔例3〕
U min =I min R 0=0.225×12 V=2.7 V
U max =6 V
故电流调剂范畴为0.225 A~0.5 A ，电压调剂范畴为2.7 V~6 V . 〔2〕连成分压电路：〔如下图〕
I min =0 A ，I max =0.5 A
U min =0 V,U max =U 0=6 V
故电流调剂范畴为0 A~0.5 A ，电压调剂范畴为0 V~6 V.
当堂达标
1.两个完全相同的电流表G ，分不改装成0～0.6A 和0～3A 的电流表。

那么以下讲法中正确的选项是〔 〕
A ．两个电流表串联接入电路后，它们的读数之比是1:1
B ．两个电流表串联接入电路后，它们的指针偏转的角度是5:1
C ．两个电流表并联接入电路后，它们的读数之比是1:5
D ．两个电流表并联接入电路后，它们的指针偏转的角度是1:1
2.两个定值电阻R 1、R 2串联后接在输出电压U 稳固于12V 的直流电源上，有人把一个内阻不是远大于R 1、R 2的电压表接在R 1两端，如图．电压表的示数为8V ，假如他把此电压表改接在R 2两端，那么电压表的示数将〔 〕
A ． 小于4V
B ． 等于4V
C ． 大于4V 小于8V
D ． 等于或大于8V
3.在图中，A. B 两图分不为测灯泡电阻 R 的电路图，下述讲法正确的选项是 ( )
A．A图的接法叫电流表外接法，B图的接法叫电流表的内接法
B．A中R测＜R真，B中R测＞R真
C．A中误差由电压表分流引起，为了减小误差，就使R<<R v，故此法测较小电阻好D．B中误差由电流表分压引起，为了减小误差，应使R>>R A，故此法测较小大电阻好
4．在图所示的电路中。

U=12V，假设电压表的示数也是12V，这讲明可能[ ]
A．灯泡L开路
B．电阻R1、R2中有开路发生
C．电阻R1、R2中有短路发生
D．灯泡L和电阻R1都发生了开路
5．如下图，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，以下判定正确的选项是[ ]
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＜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须向上移动至某一位置。

6.图中R1=4Ω，R2=9Ω，R3=18Ω。

通电后经R1、R2和R3的电流之比I1：I2：I3= ，R1、R2和R3两端的电压之比U1：U：U3= 。

7、一电流表G，承诺通过的最大电流〔满刻度电流〕为
I g=50μA，表头电阻R g=1kΩ，假设改装成量程为I m=1mA的
电流表，应并联的电阻阻值为Ω。

假设将改装后
的电流表再改装成量程为U m=10V的电压表，应再串联一个
阻值为Ω的电阻。

8、如下图是一个双量程电压表，表头是一个内阻
R g=500Ω，满刻度电流为I g=1A的毫安表，现接成量程分不
为10V和100V的两个量程，那么所串联的电阻R1=______Ω，
R2=______Ω。

9、图中U=10V，R 1=4Ω，R2=6Ω，C=30μF．
〔1〕闭合开关S,求稳固后通过R1的电流及现在电容器所带电荷量。

〔2〕然后将开关S断开,求这以后流过R1的总电荷量．
拓展提高
1. 如下图电路，电压保持不变，当开关S断开时，电流表A的
示数为0.6A，当开关S闭合时，电流表的示数为0.9A，那么两电
阻阻值之比R1：R2为〔〕
A．1：2 B．2：1 C．2：3 D．3：2
2.如下图的电路中，电阻R1=10Ω，R2=20Ω，R3=8Ω，电容器电容
C=2μF，恒压U=12V，要使电容器带有4×10—6C的电荷量，变阻器R的
阻值应调为〔〕
A．8Ω B．16Ω C．20Ω D．40Ω
3. 仪器中常用两个阻值不同的可变电阻来调剂电路中的电流，一个作粗调，一个作细调，这两个变阻器可按图中甲、乙两种方式接入电路．R1阻值较大，R2阻值较小，那么〔〕
A甲图中R1作粗调用B甲图中R1作细调用
C乙图中R2作粗调用D乙图中R2作细调用
4. 一平行板电容器C,极板是水平放置的,它和三个可变电阻接成
如下图的电路．今有一质量为m 的带电油滴悬浮在两极板之间静止
不动．要使油滴上升,可采纳的方法是〔 〕
A ．增大R 1．
B ．增大R 2．
C ．增大R 3．
D ．减小R 2．
5.如下图，P 为一块平均的半圆形合金片将它按图甲的方式接在
A 、
B 之间时，测得它的电阻为R ，假设将它按图乙的方式接在A 、
B 之间时.这时的电阻应是(
) A.R
B.2R
C.3R
D.4R
6.如下图，电路两端的电压保持不变，当滑动变阻器的滑动触头P 向右移动时，三个灯泡亮度的变化情形是
〔 〕
A ．L 1变亮，L 2和L 3皆变暗
B ．1L 变亮，2L 不能确定， 3L 变暗
C ．1L 变亮，2L 变亮，3L 也变亮
D ．1L 变亮，2L 变亮，3L 变暗
7．在右图四个电路中，能利用滑动变阻器较好地完成对灯泡分压作用的是 ( )
A ．如图甲电路
B ．如图乙电路
C ．如图丙电路
D ．如图丁电路
8.关于电压表表，以下讲法正确的选项是〔 〕
A ．它是利用串联电路中电阻分压的原理，将电流表串联分压电阻改装成的
B ．假如要将量程扩大n 倍，那么所串的分压电阻应是电流表内阻的n 倍
C ．用同一表头做成的电压表，电压表的量程越大，其内阻越大
D ．当用电压表测某电路两端电压时，测量值总是大于真实值
9. 关于电流表，以下讲法正确的选项是 〔 〕
A ．它是利用并联电路中电阻分流的原理，将电流表并联分流电阻改装成的
B ．假如要将量程扩大n 倍，那么并联的分流电阻应是电流表内阻的n 1倍
C ．电流表的内阻越小，测量值越接近真实值
D ．当电流表测某电路的电流，测量值总是大于真实值
10. 两个完全相同的电流表G ，分不改装成0～3V 和0～15V 的电压表。

那么以下讲法中正确的选项是( )
A ．两个电压表串联接入电路后，它们的读数之比是1:1
B ．两个电压表串联接入电路后，它们的指针偏转的角度是1:5
C ．两个电压表并联接入电路后，它们的读数之比是1:1
D ．两个电压表并联接入电路后，它们的指针偏转的角度是1:5
11. 如下图，电压表V 1和V 2的内阻分不为3000Ω和1500Ω，
R 1=R 2=500Ω，假如电压U 保持不变，S 接通时，比较电压表的读数
U 1和U 2的大小〔 〕
A ．U 1>U 2
B ．U 1=U 2
C ．U 1<U 2
D ．不能确定
12.如下图电路，电流表A 1和A 2为两个相同的毫安表，当电路两端接某一恒定电压的电源时，A 1的示数为3mA ，A 2的示数为2mA ．现将A 2改接在R 2所在支路上，如图中虚线所示，再接入原先的恒定电压电源，那么，关于A 1与A 2的示数情形，以下讲法正确的选项是
( )
A ．A 1示数增大，A 2示数增大
B ．A 1示数增大，A 2示数减小
C ．A 1示数增大，A 2示数不一定减小
D ．A 1示数不一定增大，A 2示数也不—定增大
探究：
家庭电路的电器连接方式是串联依旧并联，假设增加电器个数总电功率如何变化？学后反思：
你对学案的意见：
课后作业：
咨询题与练习3、4、5
第四节、串联电路和并联电路参考答案 自主学习
1.首尾 串联
2.并联
3.相等 之和
4.和 相等
5.g g g R I U 当堂达标
1、AD
2、A
3、ABC
4、B
5、ABD
6、3:2:1 2:3:3
7、52.6Ω 199kΩ
8、9500，9×104
9、1A 1.8×10-4C 1.2×10-4C
拓展提高
1、A
2、AD
3、AC
4、CD
5、D
6、D
7、C
8、AC
9、AC 10、C 11、A 12、B。