高中物理恒定电流(一)2.4串联电路和并联电路学案

串联电路和并联电路

【学习目标】

1.理解串、并联电路的特点。

2.掌握串、并联电路中电压、电流和电阻的关系。

3.理解电阻串联分压、并联分流的原理。

4.理解电表改装的原理。

5.知道伏安法测电阻的方法。

6.会区分“分压电路”和“限流电路”

一、串联电路

1．特点：串联电路中各处的 相等；总电压等于各部分电路的电压之和。 2．性质(1)串联电路的总电阻等于 之和。 (2)串联电路各部分两端的电压与电阻成 。

3.想一想：若R 1、R 2组成串联电路，R 1不变，R 2增大时，串联的总电阻如何变化？若R 1≪R 2，串联的总电阻接近哪个电阻？ 若n 个相同的电阻R 串联，总电阻是多大？ 二、并联电路

1．特点：并联电路的总电流等于 之和；总电压与各支路电压相等。 2．性质

(1)并联电路总电阻的倒数等于各支路电阻的倒数 (2)各支路的电流与电阻成

3.想一想：若R 1、R 2组成并联电路，R 1不变，R 2增大时，并联的总电阻如何变化？若R 1≪R 2，并联的总电阻接近哪个电阻？若n 个相同的电阻R 并联，总电阻是多大？ 三、电压表和电流表

1．表头：小量程的电流表，符号为

2．表头的三个参数： 满偏电压Ug 、内阻Rg.根据欧姆定律，三个参数之间关系是Ug ＝IgRg. 3电流表的满偏电流I 。和满偏电压U 。一般都比较小，测量较大的电压时要 一个电阻把它改装成电压表，该电阻起分压作用，因此又叫分压电阻，测量较大的电流时，则 要 一个电阻，把小量程的电流表改装成大量程的电流表，该电阻具有分流作用，因此叫分流电阻。 答案

一、1. 电流 2.（1）各部分电路电阻（2）正比 3.增大 接近R 2 nR

二、1. 各支路电流 2.（1）之和 （2）反比 3. 增大 接近R 1 R

n

三、1. G 2.满偏电流Ig 3. 串联; 井联

知识点一 对串联电路、并联电路的理解

1．关于电阻的几个常用推论

(1) 串联电路的总电阻大于其中任一部分电路的电阻。 (2) 并联电路的总电阻小于其中任一支路的电阻，且小于其中最小的电阻。

(3) 几个相同的电阻R 并联，其总电阻为R 总＝R

n 。

(4) 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，以两电阻R 1、R 2为例加以说明．串联时R ＝R 1＋R 2，并联时R ＝

R1·R2R1＋R2＝R1

1＋R1

R2

。可见，当R 1

或R 2增大或减小时，R 都随之增大或减小。

(5)当一个大电阻和一个小电阻并联时，总电阻接近小电阻。 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U 1＝I 1R 1，U 2＝I 2R 2，U 3＝I 3R 3…U n

＝I n R n ，而I ＝I 1＝I 2＝…＝I n ，所以有U1R1＝U2R2＝…＝Un Rn ＝U

R 总

＝I.

(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U 1＝I 1R 1，U 2＝I 2R 2，U 3＝I 3R 3…U n ＝I n R n ，而U 1＝U 2＝…＝U n ，所以有I 1R 1＝I 2R 2＝…＝I n R n ＝I 总R 总＝U.

【名师点睛】

1.总电阻是串联或并联的等效电阻，计算时，首先要分清电路串、并联关系。

2.电阻串联起分压作用，电阻并联起分流作用。

3.分析串联电路要抓住电流不变的特点。

4.串联电路的总电阻大于其中任一部分电路的电阻；当一个大电阻和一个小电阻串联时，串联电阻接近大电阻。

5.串联电路中任一电阻增大，总电阻增大。

知识点一 对串联电路、并联电路的理解 【典例探究】

【典例1】电阻R 1、R 2、R 3串联在电路中.已知R 1＝10 Ω、R 3＝5 Ω，R 1两端的电压为6 V ，R 2两端的电压为12 V ，则( )

A.电路中的电流为0.6 A

B.电阻R 2的阻值为20 Ω

C.三只电阻两端的总电压为21 V

D.电阻R 3两端的电压为4 V 【典例2】 如图所示的电路中，

R 1＝2 Ω，R 2＝3 Ω，R 3＝4 Ω。

(1) 电路的总电阻是多少？ (2) 若流过电阻R 1的电流I 1＝3 A ，则通过R 2、R 3的电流分别为多少？干路电流为多少？

【典例3】 如图所示的电路中，R 1＝8 Ω，R 2＝4 Ω，R 3＝6 Ω，R 4＝3

Ω.

(1) 求电路中的总电阻． (2) 当加在电路两端的电压U ＝42

V 时，通过每个电阻的电流是多少？

6.分析并联电路要抓住电压不变的特点。

7.并联电阻小于任一个分电阻；一个大电阻与一个小电阻并联时，总电阻接近小电阻。

8.并联电路任一电阻增大时，总电阻也随之增大。

知识点二电表的改装与使用

1．电表的改装

小量程的表头G改装成电压表V 小量程的表头G改装成电流表A

内部

电路

R的

作用

分压分流

扩大量程计算

U＝Ig(R＋Rg)

R＝

U

Ig

－Rg＝(n－

1)Rg

其中n＝

U

Ug

IgRg＝(I－Ig)R

R＝

IgRg

I－Ig

＝

Rg

n－1

其中n＝

I

Ig

电表

的总内阻Rv＝Rg＋R RA＝

RRg

R＋Rg

【名师点睛】

电表的改装没有改变表头G的满偏电流I g、满偏电压U g、内阻R g，即改装后电表达到满量程时，表头的电流、电压仍为I g、U g，电阻R g也没变，只是表头与分压电阻总的电压、表头与分流电阻总的电流比表头的电压、电流变大了。

2．使用电表需要注意的几个问题

(1)选用电流表、电压表时，应考虑所测电流、电压的最大值不能超出仪表的量程，以确保不损坏仪器。在实验电路中测量电流、电压时，电流表、电压表的指针偏转角度不宜过小，以减少误差。

(2)电流表并联电阻R＝

Rg

n－1

后，内阻很小，串联在电路

中时，可作短路处理；电压表串联电阻R＝R g(n－1)后，内阻很大，当电压表并联在电路中时，可看成断路，这两种情知识点二电表的改装与使用

【典例探究】

【典例4】已知电流表的内阻Rg＝120 Ω，满偏电流Ig＝3 mA，要把它改装成量程是 6 V的电压表，应串联多大的电阻？要把它改装成量程是 3 A的电流表，应并联多大的电阻？

【典例5】如图所示，

是一个电流表、电压表两用电表的电路，电流表G的量程是100 μA，内阻是1000 Ω，电阻R1＝0.1 Ω，R2＝99 000 Ω，当双刀双掷开关接到a、b上时，可作为________表，其量程是________；当双刀双掷开关接到c、d上时，可作为________表，其量程是________。

【典例6】如图所示，甲、乙两个电路都是由一个灵敏电流计G和一个变阻器R 组成，它们中一个是测电压的电压表，另一个是测电流的电流表，那么以下结论中正确的是( )