第二章--學案4串聯(lián)電路和并聯(lián)電路(人教版選修3-1)

1、學案4串聯(lián)電路和并聯(lián)電路學習目標定位 1.掌握串、并聯(lián)電路的電流和電壓的特點.2.掌握電阻串、并聯(lián)的計算.3.理解將小量程電流表改裝成大量程電流表和電壓表的原理，并會進行有關(guān)計算一、串、并聯(lián)電路1串聯(lián)和并聯(lián)(1)串聯(lián)把幾個導(dǎo)體依次首尾相連，接入電路，這樣的連接方式叫做串聯(lián)(2)并聯(lián)把幾個導(dǎo)體的一端連在一起，另一端也連在一起，然后把這兩端接入電路，這樣的連接方式叫做并聯(lián)2串聯(lián)電路和并聯(lián)電路的電流(1)串聯(lián)電路各處的電流相等，即II1I2I3In.(2)并聯(lián)電路的總電流等于各支路電流之和，即II1I2I3In.3串聯(lián)電路和并聯(lián)電路的電壓(1)串聯(lián)電路兩端的總電壓等于各部分電路電壓之和，即UU1U2

2、U3Un.(2)并聯(lián)電路的總電壓與各支路電壓相等，即UU1U2U3Un.4串聯(lián)電路和并聯(lián)電路的電阻(1)串聯(lián)電路的總電阻等于各部分電路電阻之和，即RR1R2R3Rn.(2)并聯(lián)電路總電阻的倒數(shù)等于各支路電阻的倒數(shù)之和，即.二、電壓表和電流表1小量程電流表G(表頭)的三個參數(shù)(1)電流表的內(nèi)阻：電流表G的電阻Rg叫做電流表的內(nèi)阻(2)滿偏電流：指針偏轉(zhuǎn)到最大刻度時的電流Ig叫做滿偏電流(3)滿偏電壓：電流表G通過滿偏電流時，加在它兩端的電壓Ug叫做滿偏電壓2改裝原理(1)電壓表：給表頭串聯(lián)一個電阻(2)電流表：給表頭并聯(lián)一個電阻一、對串聯(lián)電路的理解問題設(shè)計每年春節(jié)期間，大街小巷的樹上都掛滿了裝飾

3、用的串串小彩燈，當夜幕降臨的時候，火樹銀花，非常好看這些小彩燈的額定電壓一般只有幾伏，但大多數(shù)都使用了220 V的家用照明電路(1)這些小彩燈是怎么連接的？(2)若每個小彩燈的電阻為R，則n個這樣的彩燈連接后的總電阻為多大？答案(1)多個小彩燈串聯(lián)后一起接在電源上，使每一個小彩燈分得的電壓之和等于220 V.(2)nR要點提煉1串聯(lián)電路的總電阻大于其中任一部分電路的電阻2幾個相同電阻R串聯(lián)時其總電阻為R總nR，兩個相同電阻串聯(lián)時，總電阻是分電阻的二倍3當一個大電阻和一個小電阻串聯(lián)時，總電阻接近大電阻4串聯(lián)電路中各電阻兩端的電壓跟它的阻值成正比，即 I.二、對并聯(lián)電路的理解問題設(shè)計三個電阻R1、

4、R2、R3并聯(lián)的電路如圖1所示圖1(1)每個電阻兩端的電壓有什么關(guān)系？(2)總電流I與各個電阻中電流有什么關(guān)系？(3)設(shè)總電阻為R，試證明：.答案(1)每個電阻兩端的電壓相等(2)II1I2I3(3) 根據(jù)歐姆定律I得：R1，R2，R3，而R.根據(jù)并聯(lián)電路的電流、電壓特點可知：UU1U2U3、II1I2I3，所以R，等式兩邊取倒數(shù)得：，即.要點提煉1并聯(lián)電路的總電阻小于其中任一支路的電阻，且小于其中最小的電阻當一個大電阻和一個小電阻并聯(lián)時，總電阻接近小電阻2幾個相同電阻R并聯(lián)時其總電阻為R總，兩個相同電阻并聯(lián)時，總電阻是分電阻的一半3多個電阻無論串聯(lián)還是并聯(lián)，其中任一電阻增大，總電阻也隨之增大

5、以兩電阻R1、R2為例加以說明串聯(lián)時RR1R2，并聯(lián)時R.可見，當R1或R2增大時，R都隨之增大4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I1R1I2R2InRnU.延伸思考試證明：n個相同的電阻并聯(lián)，總電阻為一個電阻的n分之一答案n個相同的電阻并聯(lián)時，設(shè)每個電阻為R，有：，所以R總，即：n個相同的電阻并聯(lián)，總電阻為一個電阻的n分之一三、電壓表和電流表的改裝問題設(shè)計實驗室有一表頭G，滿偏電流為5 mA，電阻為100 ，現(xiàn)在欲用它作為電壓表測量5 V的電壓，能直接測量嗎？若不能，應(yīng)如何測量？答案不能直接測量由于表頭的滿偏電壓UgIgRg0.5 V，小于要測量的電壓，應(yīng)給表頭串聯(lián)一分壓

6、電阻要點提煉電流表、電壓表的改裝分析見下表項目小量程電流表G改裝成大量程電壓表V小量程電流表G改裝成大量程電流表A電路結(jié)構(gòu)R的作用分壓分流擴大量程的計算UIg(RRg) RRgIgRg(IIg)RRRg電表的總內(nèi)阻RVRgRRA使用并聯(lián)在被測電路中，“”接線柱接電勢較高的一端串聯(lián)在被測支路中，電流從“”接線柱流入一、串聯(lián)電路例1一盞弧光燈的額定電壓是40 V，正常工作時的電流是5 A，如何把它接入電壓恒為220 V的照明線路上，使它正常工作？解析設(shè)給弧光燈串聯(lián)一個電阻R2，串聯(lián)電阻上分配到的電壓為U2，根據(jù)串聯(lián)電路電壓的特點得，即所以R2·× 36 .答案串聯(lián)一個電阻，阻值

7、為36 二、并聯(lián)電路例2如圖2所示的電路中，R12 ，R23 ，R34 .圖2(1)電路的總電阻是多少？(2)若流過電阻R1的電流I13 A，則通過R2、R3的電流分別為多少？干路電流為多少？解析(1)根據(jù)并聯(lián)電路的特點電路中所以R總 (2)由于I1R1I2R2I3R3所以I22 AI31.5 A干路電流II1I2I3(321.5) A6.5 A.答案(1) (2)2 A1.5 A6.5 A三、電壓表和電流表的改裝例3有一電流表G，內(nèi)阻Rg10 ，滿偏電流Ig3 mA.(1)要把它改裝成量程為03 V的電壓表，應(yīng)串聯(lián)一個多大的電阻？改裝后電壓表的內(nèi)阻是多大？(2)要把它改裝成量程為00.6 A

8、的電流表，需要并聯(lián)一個多大的電阻？改裝后電流表的內(nèi)阻是多大？解析(1)由題意知電流表G的滿偏電壓UgIgRg0.03 V改裝成量程為03 V的電壓表，當達到滿偏時，分壓電阻R1的分壓URUUg2.97 V所以分壓電阻阻值R1 990 改裝后電壓表的內(nèi)阻RVRgR11 000 .(2)改裝成量程為00.6 A的電流表，當達到滿偏時，分流電阻R2的分流IRIIg0.597 A所以分流電阻R20.05 改裝后電流表的內(nèi)阻RA0.05 答案見解析1(并聯(lián)電路的特點)下列說法中正確的是()A一個電阻和一根無電阻的理想導(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

9、(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)電路的特點知：并聯(lián)電路的總電阻比各支路中的任意一個分電阻的阻值都要小且任一支路電阻增大時(其他支路不變)，總電阻也增大，所以A、B、C對，D錯2(串聯(lián)電路的應(yīng)用)電阻R1、R2、R3串聯(lián)在電路中已知R110 、R35 ，R1兩端的電壓為6 V，R2兩端的電壓為12 V，則()A電路中的電流為0.6 AB電阻R2的阻值為20 C三只電阻兩端的總電壓為21 VD電阻R3兩端的電壓為4 V答案ABC解析電路中電流I A0.6 A，A對；R2阻值為R2 20 ，B對；三只電阻兩端的總電壓UI

10、(R1R2R3)21 V，C對；電阻R3兩端的電壓U3IR30.6×5 V3 V，D錯3(電表的改裝)將分壓電阻串聯(lián)在電流表上，改裝成電壓表，下列說法中正確的是()A接上分壓電阻后，增大了原電流表的滿偏電壓B接上分壓電阻后，電壓按一定比例分配在電流表和分壓電阻上，電流表的滿偏電壓不變C如分壓電阻是表頭內(nèi)阻的n倍，則電壓表量程擴大到n倍D通電時，通過電流表和分壓電阻的電流一定相等答案BD解析電流表改裝成電壓表后，電壓按一定比例分配在電流表和分壓電阻上，電流表的滿偏電壓并不改變，并且電流表和分壓電阻是串聯(lián)關(guān)系，通過的電流一定相等，故選項A錯誤，選項B、D正確如分壓電阻是表頭內(nèi)阻的n倍，則

11、電壓表量程擴大到(n1)倍，故選項C錯誤題組一串、并聯(lián)電路的特點和應(yīng)用1.如圖1所示，圖中1、2分別為電阻R1、R2的電流隨電壓變化的關(guān)系圖線，則()圖1AR1和R2串聯(lián)后的總電阻的IU圖線應(yīng)在區(qū)域BR1和R2串聯(lián)后的總電阻的IU圖線應(yīng)在區(qū)域CR1和R2并聯(lián)后的總電阻的IU圖線應(yīng)在區(qū)域DR1和R2并聯(lián)后的總電阻的IU圖線應(yīng)在區(qū)域答案BC2.如圖2所示三個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2A111B122C144D211答案D解析R2、R3并聯(lián)電阻為，再根據(jù)串聯(lián)電路分得電壓與電阻成正比知U1U2U3211，D項正確3三個阻值都為R的電阻，它們?nèi)我膺B接、組合

12、，得到的電阻值可能是()A0.5RB3RC1.5RD.R答案BCD解析全部串聯(lián)R13R，全部并聯(lián)R2；兩并一串R3RR1.5R.兩串一并R4R，綜上正確選項為B、C、D.4電阻R1阻值為6 ，與電阻R2并聯(lián)后接入電路中，通過它們的電流之比I1I223，則電阻R2的阻值和總電阻的阻值分別是()A4 2.4 B4 3.6 C9 3.6 D9 4.5 答案A解析由并聯(lián)電路特點知R1I1R2I2，所以R2R14 ，R總2.4 .故選項A正確5.如圖3所示四個相同的燈泡按如圖所示方式連接，關(guān)于四個燈泡的亮度，下列結(jié)論中正確的是()圖3AA燈、B燈一樣亮，C燈次之，D燈最暗BA燈最亮、C燈次之，B與D燈最

13、暗且亮度相同CA燈最亮、B與C燈一樣亮，D燈最暗DA與B燈一樣亮，C與D燈一樣亮，但比A與B燈暗些答案B解析電路的連接特點是：B燈與D燈串聯(lián)和C燈并聯(lián)再和A燈串聯(lián)，A燈在干路上通過它的電流最大，A燈最亮，C燈中的電流大于B與D燈中的電流，C燈較亮，B燈與D燈最暗且亮度相同，綜合以上分析得B正確A、C、D錯誤6.兩個定值電阻R1、R2串聯(lián)后接在輸出電壓穩(wěn)定的12 V的直流電源上，有人把一個內(nèi)阻不是遠大于R1或R2的電壓表接在R1兩端(如圖4所示)，電壓表的示數(shù)為8 V，如果把此表改接在R2兩端，則電壓表的示數(shù)將()圖4A小于4 VB等于4 VC大于4 V而小于8 V D大于等于8 V答案A解析由

14、于電壓表的內(nèi)阻不是足夠大，因此其分流現(xiàn)象較嚴重，導(dǎo)致并聯(lián)部分總電阻減小，分壓值也減小，故R1兩端實際電壓大于8 V，R2兩端實際電壓小于4 V.題組二電表的改裝7如圖5所示甲、乙兩個電路，都是由一個靈敏電流計G和一個變阻器R組成，它們之中一個是測電壓的電壓表，另一個是測電流的電流表，那么以下結(jié)論中正確的是()圖5A甲表是電壓表，乙表是電流表BR增大時甲表量程增大CR增大時乙表量程增大D上述說法都不對答案C8一個電流表由小量程的電流表G與電阻R并聯(lián)而成若在使用中發(fā)現(xiàn)此電流表讀數(shù)比準確值稍小些，下列采取的措施正確的是()A在R上串聯(lián)一個比R小得多的電阻B在R上串聯(lián)一個比R大得多的電阻C在R上并聯(lián)一

15、個比R小得多的電阻D在R上并聯(lián)一個比R大得多的電阻答案A解析電流表讀數(shù)比準確值稍小些，是由于并聯(lián)的電阻R阻值偏小，而使流經(jīng)小量程的電流表的電流偏小造成的，所以應(yīng)該給電阻R串聯(lián)一個阻值比R小的多的電阻，從而使通過G的電流變大9電流表的內(nèi)阻是Rg200 ，滿刻度電流值是Ig500 A，現(xiàn)欲把此電流表改裝成量程為1 V的電壓表，正確的方法是()A應(yīng)串聯(lián)一個0.1 的電阻B應(yīng)并聯(lián)一個0.1 的電阻C應(yīng)串聯(lián)一個1 800 的電阻D應(yīng)并聯(lián)一個1 800 的電阻答案C解析電流表改裝成電壓表，應(yīng)串聯(lián)電阻電阻兩端的電壓UUUg1 V200×500×106 V0.9 V，串聯(lián)的電阻阻值為RU/

16、Ig1 800 .10用兩個相同的小量程電流表，分別改裝成了兩個量程不同的大量程電流表A1、A2，若把A1、A2分別采用串聯(lián)或并聯(lián)的方式接入電路，如圖6所示，則閉合電鍵后，下列有關(guān)電流表的示數(shù)和電流表指針偏轉(zhuǎn)角度的說法正確的是()圖6A圖(a)中的A1、A2的示數(shù)相同B圖(a)中的A1、A2的指針偏角相同C圖(b)中的A1、A2的示數(shù)和偏角都不同D圖(b)中的A1、A2的指針偏角相同答案B解析電表的示數(shù)是由通過電流表A1、A2的電流決定的，而電表指針的偏角是由通過內(nèi)部小量程電流表的電流決定的兩個電流表并聯(lián)時，兩個相同的小量程電流表是并聯(lián)關(guān)系，所以，通電時，兩小量程的電流表中通過的電流相同，A1

17、、A2的指針偏角相同，B正確； A1、A2的內(nèi)阻不同，并聯(lián)時，A1、A2中通過的電流不同，A1、A2的示數(shù)不相同，A不正確；A1、A2兩表串聯(lián)時，通過電流表的電流相同，示數(shù)相同；但是，由于電流表內(nèi)阻不同，通過小量程電流表的電流不同，A1、A2的偏角不同，故C、D錯誤題組三綜合應(yīng)用11一個T型電路如圖7所示，電路中的電阻R110 ，R2120 ，R340 .另有一測試電源，電動勢為100 V，內(nèi)阻忽略不計則()圖7A當c、d端短路時，a、b之間的等效電阻是40 B當a、b端短路時，c、d之間的等效電阻是40 C當a、b兩端接通測試電源時，c、d兩端的電壓為80 VD當c、d兩端接通測試電源時，a

18、、b兩端的電壓為80 V答案AC解析當c、d端短路時電路如圖甲，等效電阻R123R140 ，所以A對當a、b端短路時如圖乙，等效電阻R123R2128 ，所以B錯當a、b兩端接通測試電源時電路如圖丙，根據(jù)歐姆定律得：IA2 A，所以UcdIR380 V，所以C對當c、d兩端接通測試電源時電路如圖丁，根據(jù)歐姆定律得：I A A，所以UabIR325 V，所以D錯12已知電流表的內(nèi)阻Rg120 ，滿偏電流Ig3 mA，要把它改裝成量程是6 V的電壓表，應(yīng)串聯(lián)多大的電阻？要把它改裝成量程是3 A的電流表，應(yīng)并聯(lián)多大的電阻？答案1 880 0.12 解析改裝成電壓表時應(yīng)串聯(lián)一個分壓電阻，由歐姆定律得：UIg(RgR)，分壓電阻：RRg 120 1 88