2019_2020版高中物理第二章恒定電流4課時(shí)1串聯(lián)和并聯(lián)電路的特點(diǎn)限流電路與分壓電路教案新人教版.docx

課時(shí)1串聯(lián)和并聯(lián)電路的特點(diǎn)限流電路與分壓電路學(xué)科素養(yǎng)與目標(biāo)要求物理觀念：掌握串、并聯(lián)電路的電流、電壓和電阻的關(guān)系科學(xué)思維：1.會(huì)分析串、并聯(lián)電路和簡單的混聯(lián)電路，并能進(jìn)行有關(guān)計(jì)算.2.理解滑動(dòng)變阻器的限流式和分壓式接法，并能正確選擇和應(yīng)用一、串聯(lián)電路和并聯(lián)電路1串聯(lián)電路：把幾個(gè)導(dǎo)體或用電器依次首尾連接，接入電路的連接方式，如圖1甲所示2并聯(lián)電路：把幾個(gè)導(dǎo)體或用電器的一端連在一起，另一端也連在一起，再將兩端接入電路的連接方式，如圖乙所示圖1二、串聯(lián)電路、并聯(lián)電路的特點(diǎn)串聯(lián)電路并聯(lián)電路電流關(guān)系各處電流相等，即II1I2In總電流等于各支路電流之和，即II1I2In電壓關(guān)系總電壓等于各部分電壓之和，即UU1U2Un各支路兩端電壓相等，即UU1U2Un電阻關(guān)系總電阻等于各部分電阻之和，即RR1R2Rn總電阻的倒數(shù)等于各支路電阻倒數(shù)之和，即1判斷下列說法的正誤(1)串聯(lián)電路的總電流等于流過各電阻的電流之和()(2)串聯(lián)電路的總電壓等于各電阻兩端的電壓之和()(3)并聯(lián)電路干路上的電流一定比通過某一支路的電流大()(4)電路中電阻的個(gè)數(shù)越多，電路的總電阻越大()2如圖2所示的電路中，R110 ，R220 ，滑動(dòng)變阻器R3的最大阻值為30 ，則A、B兩端的總電阻的最大值為_ ，最小值為_ .圖2答案2210一、對(duì)串、并聯(lián)電路的理解1如圖所示，三個(gè)電阻組成串聯(lián)電路(1)若R1R2R3R，則此串聯(lián)電路的總電阻R總為多少？(2)若R1R2R3，每個(gè)電阻兩端的電壓由小到大如何排序？答案(1)由于串聯(lián)電路的總電阻等于各部分電阻之和，則R總R1R2R33R.(2)由串聯(lián)電路各處電流相等得又由于R1R2R3，則U1U2U3.2如圖所示，三個(gè)電阻構(gòu)成并聯(lián)電路(1)若R1R2R3R，則此并聯(lián)電路的總電阻R總為多少？(2)若R1R2R3，流過每個(gè)電阻的電流由小到大如何排序？答案(1)由并聯(lián)電路的總電阻的倒數(shù)等于各支路電阻倒數(shù)之和得，解得R總.(2)由并聯(lián)電路各支路兩端電壓相等得I1R1I2R2I3R3又由于R1R2R3，則I3I2I1.1關(guān)于電壓和電流的分配關(guān)系：(1)串聯(lián)電路中各電阻兩端的電壓跟它們的阻值成正比，即I.(2)并聯(lián)電路中通過各支路電阻的電流跟它們的阻值成反比，即I1R1I2R2InRnI總R總U.2串、并聯(lián)電路總電阻的比較：串聯(lián)電路的總電阻R總并聯(lián)電路的總電阻R總不同點(diǎn)n個(gè)相同電阻R串聯(lián)，總電阻R總nRn個(gè)相同電阻R并聯(lián)，總電阻R總R總大于任一電阻阻值R總小于任一電阻阻值一個(gè)大電阻和一個(gè)小電阻串聯(lián)時(shí)，總電阻接近大電阻一個(gè)大電阻和一個(gè)小電阻并聯(lián)時(shí)，總電阻接近小電阻相同點(diǎn)多個(gè)電阻無論串聯(lián)還是并聯(lián)，其中任一電阻增大或減小，總電阻也隨之增大或減小例1由四個(gè)電阻連接成的電路如圖3所示R18 ，R24 ，R36 ，R43 .圖3(1)求a、d之間的總電阻；(2)如果把42 V的電壓加在a、d兩端，則通過每個(gè)電阻的電流是多少？答案見解析解析(1)由題圖可知Rcd 2 .故RadR1R2Rcd8 4 2 14 .(2)由歐姆定律知I A3 A，即為通過R1、R2的電流設(shè)通過R3、R4的電流分別為I3、I4，則由并聯(lián)電路電壓相等，得I3R3I4R4，又I3I43 A，解得I31 A，I42 A.針對(duì)訓(xùn)練(2018菏澤市期末)在如圖4所示電路中，電源輸出電壓恒定，定值電阻r的阻值為5 ，電阻R16 ，滑動(dòng)變阻器的最大阻值為30 ，當(dāng)滑動(dòng)變阻器的滑動(dòng)觸頭P位于變阻器的中點(diǎn)時(shí)，理想電流表的示數(shù)為0.5 A，理想電壓表的示數(shù)為20.5 V求：圖4(1)電阻R2的阻值；(2)電源的輸出電壓答案(1)10 (2)24 V解析(1)電阻R1兩端電壓U1I1R10.56 V3 VR1與滑動(dòng)變阻器左端Ra部分并聯(lián)，則通過Ra的電流Ia0.2 A通過右端Rb的電流IbIaI10.7 A電壓表兩端電壓U2U1Ib(RbR2)聯(lián)立解得R210 (2)電源輸出電壓為UU2Ibr24 V二、滑動(dòng)變阻器限流式和分壓式接法限流式分壓式電路組成變阻器接入電路的特點(diǎn)采用“一上一下”的接法采用“兩下一上”的接法調(diào)壓范圍E(不計(jì)電源內(nèi)阻)0E(不計(jì)電源內(nèi)阻)適用情況負(fù)載電阻的阻值Rx與滑動(dòng)變阻器的總電阻R相差不多，或R稍大，且電壓、電流變化不要求從零調(diào)起(1)要求負(fù)載上電壓或電流變化范圍較大，且從零開始連續(xù)可調(diào)(2)負(fù)載電阻的阻值Rx遠(yuǎn)大于滑動(dòng)變阻器的總電阻R例2(多選)一同學(xué)將變阻器與一個(gè)6 V、68 W的小燈泡L及開關(guān)S串聯(lián)后接在6 V的電源E上，當(dāng)S閉合時(shí)，發(fā)現(xiàn)燈泡發(fā)光按如圖5所示的接法，當(dāng)滑動(dòng)片P向右滑動(dòng)時(shí)，燈泡將()圖5A變暗 B變亮C亮度不變 D不可能被燒壞答案BD解析由題圖可知，變阻器接入電路的是PB段的電阻絲，當(dāng)滑片P向右滑動(dòng)時(shí)，接入電路中的電阻絲變短，電阻減小，燈泡變亮，B選項(xiàng)正確；由于燈泡的額定電壓等于電源電壓，所以不可能燒壞燈泡，D選項(xiàng)正確例3如圖6所示，滑動(dòng)變阻器R1的最大阻值是200 ，R2300 ，A、B兩端電壓UAB8 V.圖6(1)當(dāng)S斷開時(shí)，移動(dòng)滑片P，R2兩端可獲得的電壓變化范圍是多少？(2)當(dāng)S閉合時(shí)，移動(dòng)滑片P，R2兩端可獲得的電壓變化范圍是多少？答案(1)4.88 V(2)08 V解析(1)S斷開時(shí)，滑動(dòng)變阻器R1為限流式接法，R1的下部不接入電路中，當(dāng)滑片P在最上端時(shí)，R1接入電路的電阻為零，因此R2獲得的最大電壓等于8 V，當(dāng)滑片P在最下端時(shí)，R1與R2串聯(lián)，此時(shí)R2兩端的電壓最小，UR2UAB4.8 V，所以R2兩端的電壓變化范圍為4.88 V.(2)當(dāng)S閉合時(shí)，滑動(dòng)變阻器R1為分壓式接法，當(dāng)滑片在最下端時(shí)，R2兩端電壓為0，當(dāng)滑片在最上端時(shí)，R2兩端的電壓最大，為8 V，所以R2兩端的電壓變化范圍為08 V.1滑動(dòng)變阻器接入電路時(shí)，金屬桿的兩個(gè)端點(diǎn)不能同時(shí)接入電路，否則電流將從金屬桿流過而將滑動(dòng)變阻器短路；2限流式接法電壓調(diào)節(jié)范圍較小，而分壓式接法電壓調(diào)節(jié)范圍較大(電壓最小值從0開始)，在具體應(yīng)用中要根據(jù)題目要求合理選擇1(串、并聯(lián)電路的特點(diǎn))(多選)下列說法中正確的是()A一個(gè)電阻和一根理想導(dǎo)線并聯(lián)，總電阻為零B并聯(lián)電路任一支路的電阻都大于電路的總電阻C并聯(lián)電路任一支路電阻增大(其他支路不變)，則總電阻也增大D并聯(lián)電路任一支路電阻增大(其他支路不變)，則總電阻一定減小答案ABC解析由并聯(lián)電路的特點(diǎn)知：并聯(lián)電路的總電阻比各支路中的任意一個(gè)分電阻的阻值都要小，且任一支路的電阻增大時(shí)(其他支路不變)，總電阻也增大，所以A、B、C正確，D錯(cuò)誤2(串、并聯(lián)電路的特點(diǎn))如圖7所示，三個(gè)完全相同的電阻阻值R1R2R3，接在電路中，則它們兩端的電壓之比為()圖7A111B122C144D211答案D3(串、并聯(lián)電路特點(diǎn))(2018石家莊一中高二月考)分析如圖8所示的電路(電流表內(nèi)阻不計(jì))，下列說法正確的是()圖8A四個(gè)電阻為并聯(lián)關(guān)系B四個(gè)電阻為串聯(lián)關(guān)系CA1的示數(shù)為通過R2和R3的電流之和DA2的示數(shù)為通過R3和R4的電流之和答案C解析對(duì)電路進(jìn)行簡化，簡化后的電路如圖所示，根據(jù)電路圖可知，電阻R1、R2、R3為并聯(lián)關(guān)系，電阻R1、R2、R3構(gòu)成的并聯(lián)電路與R4為串聯(lián)關(guān)系，選項(xiàng)A、B錯(cuò)誤；根據(jù)電路圖可知，A1的示數(shù)為通過R2和R3的電流之和，A2的示數(shù)為通過R1和R2的電流之和，選項(xiàng)C正確，D錯(cuò)誤4(滑動(dòng)變阻器電路分析)如圖9所示，A、B間電壓恒為U，當(dāng)滑動(dòng)變阻器的滑片P逐漸向A端移動(dòng)的過程中燈泡上的電壓數(shù)值()圖9A一直為UB一直為0C逐漸增大到UD逐漸增大到0答案C解析滑動(dòng)變阻器為分壓式接法，燈泡兩端的電壓在0U范圍內(nèi)變化，選項(xiàng)C正確.一、選擇題考點(diǎn)一串、并聯(lián)電路的理解1將一只阻值為幾千歐的電阻R1和一只阻值為千分之幾歐的電阻R2串聯(lián)起來，則總電阻()A很接近R1且略大于R1B很接近R1且略小于R1C很接近R2且略大于R2D很接近R2且略小于R2答案A2(多選)(2018衡水中學(xué)微山分校期末)在如圖1所示的電路中，通過電阻R1的電流I1是()圖1A. B.C. D.答案BCD解析由歐姆定律可知電流I，故B、C、D正確3(2018濟(jì)南市期末)兩導(dǎo)體的IU關(guān)系如圖2所示，圖線1表示的導(dǎo)體的電阻為R1，圖線2表示的導(dǎo)體的電阻為R2，則下列說法正確的是()圖2AR1R213BR1R231C將R1與R2串聯(lián)后接于電源上，則電流比I1I213D將R1與R2并聯(lián)后接于電源上，則電流比I1I211答案A4R110 ，R220 ，R1允許通過的最大電流為1.5 A，R2兩端允許加的最大電壓為10 V若將它們串聯(lián)，加在電路兩端的最大電壓是()A45 V B5 VC25 V D15 V答案D解析本題中R1、R2串聯(lián)，R1允許通過的最大電流為1.5 A，經(jīng)計(jì)算，R2允許通過的最大電流僅為0.5 A，則通過串聯(lián)電路的最大電流以最小的為準(zhǔn)，從而求得加在電路兩端的最大電壓是15 V，故選D.5.如圖3所示，電源內(nèi)阻不計(jì)(電源兩端電壓恒定)，已知R12 k，R23 k，現(xiàn)用一個(gè)內(nèi)阻為6 k的電壓表并聯(lián)在R2的兩端，電壓表的讀數(shù)為6 V若把它接在a、b兩點(diǎn)間，電壓表的讀數(shù)為()圖3A18 V B12 V C8 V D6 V答案B解析電壓表并聯(lián)在R2兩端時(shí)，并聯(lián)部分的電阻為 k2 k，根據(jù)串聯(lián)電路的分壓特點(diǎn)可知，電源電動(dòng)勢(shì)為12 V；電壓表并聯(lián)在a、b兩端時(shí)，測(cè)量的是電源的電動(dòng)勢(shì)，所以其示數(shù)為12 V，故選B.6.在如圖4所示電路中，R22R1，電路兩端電壓恒定，當(dāng)S斷開時(shí)，電流表的讀數(shù)為0.5 A，電壓表的讀數(shù)為4 V，則當(dāng)S閉合時(shí)，電流表和電壓表的讀數(shù)分別為()圖4A1.5 A,6 V B0.75 A,4 VC1.5 A,0 V D0 A,6 V答案D解析由題圖可知，當(dāng)S斷開時(shí)，電阻R1和R2串聯(lián)，U2UU4 V，解得U6 V，當(dāng)S閉合時(shí)，R1被短路，電路中只有電阻R2，電流表讀數(shù)為0 A，電壓表讀數(shù)為6 V，選項(xiàng)D正確7.如圖5所示電路中，電阻R1、R2、R3的阻值相等，電池的電阻不計(jì)(電池兩端電壓恒定)那么開關(guān)S接通后流過R2的電流是S接通前的()圖5A. B.C. D.答案B解析設(shè)電池提供的電壓為U，每個(gè)電阻的阻值為R.S接通前，流過R2的電流I.S接通后，流過R2的電流I，B項(xiàng)正確考點(diǎn)二滑動(dòng)變阻器的兩種接法8.(多選)滑動(dòng)變阻器的原理如圖6所示，則下列說法中正確的是()圖6A若將a、c兩端連在電路中，則當(dāng)滑片OP向右滑動(dòng)時(shí)，變阻器接入電路中的阻值增大B若將a、d兩端連在電路中，則當(dāng)滑片OP向右滑動(dòng)時(shí)，變阻器接入電路中的阻值減小C將滑動(dòng)變阻器以限流式接法接入電路時(shí)，必須連入三個(gè)接線柱D將滑動(dòng)變阻器以分壓式接法接入電路時(shí)，必須連入三個(gè)接線柱答案AD解析若將a、c兩端連在電路中，aP部分將連入電路，則當(dāng)滑片OP向右滑動(dòng)時(shí)，aP部分的導(dǎo)線長度變長，變阻器接入電路中的阻值將增大，A正確；若將a、d兩端連在電路中，也是aP部分將連入電路，則當(dāng)滑片OP向右滑動(dòng)時(shí)，aP部分的導(dǎo)線長度變長，變阻器接入電路中的阻值將增大，B錯(cuò)誤；A、B兩個(gè)選項(xiàng)中均為限流式接法，可見在限流式接法中，a、b兩個(gè)接線柱中任意選一個(gè)，c、d兩個(gè)接線柱中任意選一個(gè)，接入電路即可，C錯(cuò)誤；在滑動(dòng)變阻器的分壓式接法中，a、b兩個(gè)接線柱必須接入電路，c、d兩個(gè)接線柱中任意選一個(gè)，接入電路即可，D正確9.如圖7所示的電路中，R0為定值電阻，R為滑動(dòng)變阻器移動(dòng)滑片P，電路的總電阻會(huì)發(fā)生變化，下列敘述正確的是()圖7AP向左滑動(dòng)時(shí)總電阻將減小BP向右滑動(dòng)時(shí)總電阻將減小CP滑到最左端時(shí)總電阻為R0DP滑到最右端時(shí)總電阻為零答案A解析根據(jù)并聯(lián)電路總電阻特點(diǎn)可知，P向左滑動(dòng)時(shí)，電阻R減小，并聯(lián)電阻將減小，A正確；P向右滑動(dòng)時(shí)，電阻R增大，總電阻將增大，B錯(cuò)誤；P滑到最左端時(shí)，電阻R0被短路，故總電阻為零，C錯(cuò)誤；P滑到最右端時(shí)，總電阻最大，D錯(cuò)誤10.(多選)如圖8所示的電路中，若ab為輸入端，AB為輸出端，現(xiàn)把滑動(dòng)變阻器的滑動(dòng)觸片置于變阻器的中央，則()圖8A空載時(shí)輸出電壓UABUabB當(dāng)AB間接上負(fù)載R時(shí)，輸出電壓UABCAB間的負(fù)載R越大，UAB越接近DAB間的負(fù)載R越小，UAB越接近答案BC解析空載時(shí)，UABUab，A錯(cuò)誤；AB間接入R時(shí)，R與變阻器一半電阻并聯(lián)，并聯(lián)后電阻小于變阻器阻值一半，所以UAB，B正確；R越大，并聯(lián)電阻越接近變阻器阻值一半，UAB越接近，C正確，D錯(cuò)誤二、非選擇題11.如圖9所示電路中的A、B兩端加有電壓U，若R12 ，R24 ，R33 ，通過它們的電流與電阻兩端電壓分別為I1、I2、I3和U1、U2、U3，則I1I2I3為多大？U1U2U3為多大？圖9答案112123解析由題圖看出，電阻R1與R2串聯(lián)，電流相等，即I1I2，根據(jù)歐姆定律UIR得知，U1U2R1R212，電阻R1與R2串聯(lián)后與R3并聯(lián)，并聯(lián)電路電壓相等，根據(jù)歐姆定律UIR得知，I2I3R3(R1R2)12，電壓U3U1U2，又U1U212，得到U1U313.綜上可得I1I2I3112，U1U2U3123.12.如圖10所示，滑動(dòng)變阻器的總電阻R1 000 ，A、B兩端電壓U100 V，調(diào)節(jié)滑片P使其下部電阻R1400 .圖10(1)空載時(shí)，C、D兩端電壓多大？(2)在C、D間接入一個(gè)R0400 的電阻，C、D兩端的電壓多大？答案(1)40 V(2)25 V解析(1)滑動(dòng)變阻器上部電阻R2RR1600 由串聯(lián)電路上各部分電壓與電阻成正比關(guān)系，得C、D兩端電壓為：UCDU100 V40 V.(2)接入R0