第四節(jié)串聯(lián)電路和并聯(lián)電路2021/10/101課標(biāo)解讀1.了解串聯(lián)電路和并聯(lián)電路的連接方式,掌握串?并聯(lián)電路的電流?電壓的特點(diǎn).2.掌握電阻串?并聯(lián)的計(jì)算.3.通過(guò)對(duì)電表改裝的分析討論,提高綜合運(yùn)用歐姆定律,電路串?并聯(lián)規(guī)律以及分析解決問(wèn)題的能力.2021/10/102

課前自主學(xué)習(xí)一?串聯(lián)電路和并聯(lián)電路的電流串聯(lián)電路各處的電流相等,即I=I1=I2=…=In.并聯(lián)電路的總電流等于各支電流之和,即I=I1+I2+…+In.2021/10/103二?串聯(lián)電路和并聯(lián)電路的電壓串聯(lián)電路兩端的總電壓等于各部分電路電壓之和,即U=U1+U2+…+Un.并聯(lián)電路的總電壓與各支路電壓相等,即U=U1=U2=…=Un.2021/10/104三?電阻的串聯(lián)和并聯(lián)

串聯(lián)電路的總電阻等于各部分電路電阻之和,即R=R1+R2+…+Rn.

并聯(lián)電路的總電阻的倒數(shù)等于各支路電阻的倒數(shù)之和,即2021/10/105四?電壓表和電流表1.小量程電流表,表頭,主要參數(shù)有三個(gè).(1)電流表的電阻,通常叫做電流表的內(nèi)阻,用Rg表示.(2)指針偏轉(zhuǎn)到最大刻度時(shí)的電流,叫做電流表的滿偏電流,用Ig表示.(3)指針偏轉(zhuǎn)到最大刻度時(shí)的電壓,叫做電流表的滿偏電壓,用Ug表示.2021/10/1062.由歐姆定律可知Ug=IgRg.

3.改裝原理

(1)當(dāng)改裝成量程為U的電壓表時(shí),應(yīng)串聯(lián)一個(gè)電阻R,因?yàn)榇?lián)電阻的分壓作用,因此也叫分壓電阻,電壓表的總電阻RV=Rg+R.

(2)當(dāng)改裝成量程為I的電流表時(shí),應(yīng)并聯(lián)一個(gè)電阻R,因?yàn)椴⒙?lián)電阻有分流作用,因此也叫分流電阻,電流表的總電阻2021/10/107知識(shí)梳理圖2021/10/108課堂互動(dòng)探究一?串聯(lián)電路的基本特點(diǎn)和性質(zhì)1.基本特點(diǎn)(1)在串聯(lián)電路中,各處的電流相等,即I=I1=I2=…=In.(2)串聯(lián)電路的總電壓等于各部分電壓之和,即U=U1+U2+…+Un.2021/10/1092.性質(zhì)

(1)串聯(lián)電路的等效總電阻為各電阻值R1?R2……?Rn之和,即R=R1+R2+…+Rn.

(2)串聯(lián)電路的電壓分配關(guān)系是:各電阻兩端的電壓跟它們的阻值成正比,即2021/10/1010二?并聯(lián)電路的基本特點(diǎn)和性質(zhì)1.基本特點(diǎn)(1)并聯(lián)電路中各支路的電壓相等,即U=U1=U2=…=Un.(2)并聯(lián)電路的總電流等于各支路電流之和,即I=I1+I2+…+In.2021/10/10112.性質(zhì)

(1)并聯(lián)電路的等效總電阻R與各支路的電阻R1?R2?…?Rn的關(guān)系是:

(2)并聯(lián)電路的電流分配關(guān)系是:I1R1=I2R2=…=InRn=U.2021/10/1012三?電表的改裝1.小量程電流表G(又稱表頭)(1)主要部分:永久磁鐵和可轉(zhuǎn)動(dòng)的線圈.(2)工作原理:通電后,線圈在磁場(chǎng)力的作用下帶動(dòng)指針偏轉(zhuǎn),指針的偏角與通過(guò)指針的電流成正比.2021/10/1013

(3)表頭的三個(gè)主要參數(shù):①內(nèi)阻Rg:小量程電流表G的電阻.②滿偏電流Ig:小量程電流表G指針偏轉(zhuǎn)到最大刻度時(shí)的電流.③滿偏電壓Ug:小量程電流表G通過(guò)滿偏電流時(shí),加在它兩端的電壓.由歐姆定律可知:Ug=IgRg.2021/10/1014說(shuō)明:Ig?Ug一般比較小,若通過(guò)電流表的電流大于Ig,電流表很容易燒壞.在下圖中表頭G的兩端加上滿偏電壓Ug時(shí),通過(guò)表頭G的電流為滿偏電流Ig,此時(shí)指針指在最大刻度處.2021/10/10152.把小量程電流表改裝成大量程電流表(1)電流表改裝的原理:給小量程電流表并聯(lián)一個(gè)分流電阻,就可以用來(lái)量度較大的電流,即擴(kuò)大了電流表的量程,如下圖所示.2021/10/1016(2)分流電阻的計(jì)算:2021/10/10173.電流表改裝成電壓表(1)電流表改裝成電壓表的原理:將電流表的示數(shù)根據(jù)歐姆定律Ug=IgRg換算成電壓值,可直接用于測(cè)電壓,只是量程Ug很小.如果給小量程電流表串聯(lián)一個(gè)分壓電阻,就可以用來(lái)量度較大的電壓.因此電壓表就是一個(gè)串聯(lián)了分壓電阻的電流表,如圖所示.2021/10/1018(2)分壓電阻的計(jì)算:2021/10/1019典例分析一?對(duì)串?并聯(lián)電路的理解例1:一個(gè)T型電路如圖所示,電路中的電阻R1=10Ω,R2=120Ω,R3=40Ω,另有一測(cè)試電源,電動(dòng)勢(shì)為100V,內(nèi)阻忽略不計(jì),則()2021/10/1020A.當(dāng)c、d端短路時(shí),a、b之間的等效電阻是40ΩB.當(dāng)a、b端短路時(shí),c、d之間的等效電阻是40ΩC.當(dāng)a、b兩端接通測(cè)試電源時(shí),c、d兩端電壓為80VD.當(dāng)c、d兩端接通測(cè)試電源時(shí),a、b兩端電壓為80V2021/10/1021答案:AC2021/10/1022名師點(diǎn)撥:求解等效電阻時(shí)先分清電路的串并聯(lián)關(guān)系,利用串聯(lián)的電路的電壓分配與電阻成正比求解電壓.在電路中哪個(gè)電阻中沒有電流,該電阻兩端電壓為零,即該電阻不承擔(dān)電壓,兩端等勢(shì).2021/10/1023

[鞏固練習(xí)]1.一燈泡的額定電壓40V,正常工作時(shí)電流為5A,如何把它接入電壓恒為220V的照明電路上,使它正常工作?答案:串聯(lián)一個(gè)電阻,阻值為36Ω2021/10/1024二?電表改裝例2:將滿偏電流Ig=300μA?內(nèi)阻未知的電流表G改裝成電壓表并進(jìn)行校對(duì).2021/10/1025

(1)利用如上圖所示的電路測(cè)量電流表G的內(nèi)阻(圖中電源的電動(dòng)勢(shì)E=4V):先閉合S1,調(diào)節(jié)R,使電流表指針偏轉(zhuǎn)到滿刻度,再閉合S2,保持R不變,調(diào)節(jié)R′,使電流表指針偏轉(zhuǎn)到滿刻度的

,讀出此R′的阻值為200Ω,則電流表內(nèi)阻的測(cè)量值Rg=____________Ω.(2)將該表改裝成量程為3V的電壓表,需____________(填“串聯(lián)”或“并聯(lián)”)阻值為R0=____________Ω的電阻.100串聯(lián)9900

2021/10/1026(3)把改裝好的電壓表與標(biāo)準(zhǔn)電壓表進(jìn)行校對(duì),在下圖中試畫出實(shí)驗(yàn)電路圖和實(shí)物連接圖.

答案:見解析2021/10/1027(3)2021/10/1028名師點(diǎn)撥:電表改裝首先清楚所用表頭的滿偏電流及滿偏電壓,然后根據(jù)題意來(lái)確定是串聯(lián)還是并聯(lián)電阻.如果改裝成電流表需要并聯(lián)小電阻,如果改裝成電壓表需要串聯(lián)大電阻.需要的電阻的阻值根據(jù)要改裝的量程來(lái)計(jì)算.2021/10/1029

[鞏固練習(xí)]2.已知電流表的內(nèi)阻Rg為100Ω,滿偏電流Ig為3mA,要把它改裝成量程是6V的電壓表,應(yīng)串聯(lián)多大的電阻?要把它改裝成量程是3A的電流表,應(yīng)并聯(lián)多大的電阻?2021/10/1030解析:改裝成量程為6V的電壓表時(shí),電流表指針偏轉(zhuǎn)到滿刻度時(shí),它兩端的電壓Ug=IgRg=3×10-3×100V=0.3V分壓電阻R所分電壓UR=U-Ug=(6-0.3)V=5.7V答案:1.9kΩ約0.1Ω2021/10/1031三?滑動(dòng)變阻器的使用例3:如圖所示,滑動(dòng)變阻器的總電阻R=1000Ω,A?B兩端電壓U=100V,調(diào)節(jié)滑動(dòng)頭P使下部電阻R1=400Ω.(1)空載時(shí)C?D兩端電壓多大?(2)在C?D間接入一個(gè)Rs=400Ω的電阻,C?D兩端的電壓多大?2021/10/1032解析:空載時(shí),由串聯(lián)分壓直接可得輸出電壓.接入電阻Rs后,它與R1并聯(lián),R2與R1?Rs并聯(lián)后串聯(lián)分壓.(1)滑動(dòng)變阻器上部電阻R2=R-R1=600Ω.由串聯(lián)電路上各部分電壓與電阻成正比的關(guān)系得C?D兩端電壓2021/10/1033答案:(1)40V(2)25V2021/10/1034名師點(diǎn)撥:滑動(dòng)變阻器如果采用分壓式接法,則輸出電壓可以在零和電源電壓之間調(diào)整,輸出電壓的調(diào)節(jié)范圍較大,而且調(diào)節(jié)過(guò)程中電壓連續(xù)變化,如果采用限流使用時(shí),調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器時(shí),電壓的調(diào)節(jié)范圍較窄,而且不能從零開始.2021/10/1035

[鞏固練習(xí)]3.如圖所示的電路,滑動(dòng)變阻器R的總阻值為10Ω,定值電阻R1=5Ω,A?B兩端電壓恒為10V,則調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器的觸點(diǎn)從左向右滑動(dòng)時(shí),R1兩端電壓的變化范圍是多少?2021/10/1036解析:R1與滑動(dòng)變阻器R組成串聯(lián)電路,當(dāng)R的觸點(diǎn)在最右端時(shí),R1兩端電壓U′1最大,為電源電壓,即為10V,當(dāng)滑動(dòng)變阻器觸頭在最左端,R1兩端電壓最小,設(shè)為U″1,

根據(jù)串聯(lián)電路的分壓規(guī)律可得

所以R1兩端電壓的變化范圍為

3.3V≤U1≤10V.答案:R1兩端電壓的變化范圍是從3.3V到10V2021/10/1037課后鞏固提升鞏固基礎(chǔ)1.在下圖所示的電路中,通過(guò)電阻R1的電流I1是()2021/10/1038答案:BC2021/10/10392.電阻R1與R2并聯(lián)在電路中,通過(guò)R1與R2的電流之比為1:2,則當(dāng)R1與R2串聯(lián)后接入電路中時(shí),R1和R2兩端電壓之比U1:U2為()A.1:2B.2:1C.1:4D.4:1答案:B2021/10/10403.一電壓表由電流表G與電阻R串聯(lián)而成,如下圖所示,若在使用中發(fā)現(xiàn)此電壓表的讀數(shù)總比準(zhǔn)確值稍小些,采用下列哪種措施可以加以改進(jìn)()A.在R上并聯(lián)一比R小得多的電阻B.在R上并聯(lián)一比R大得多的電阻C.在R上串聯(lián)一比R小得多的電阻D.在R上串聯(lián)一比R大得多的電阻2021/10/1041解析:依題意電壓表的讀數(shù)總比準(zhǔn)確值稍小些,說(shuō)明流經(jīng)電壓表的電流稍小些,因此,應(yīng)使串聯(lián)電阻稍小些,所以B正確.答案:B2021/10/10424.如圖所示,電阻R1、R2、R3、R4滿足R1:R2:R3:R4=1:2:3:4,則當(dāng)A?B間接上直流電壓時(shí),通過(guò)R1、R2、R3、R4的電流之比I1:I2:I3:I4為()A.1:2:3:4 B.3:2:1:6C.6:3:2:11 D.3:2:1:42021/10/1043答案:C2021/10/10445.如右圖所示的電路中,若ab端為輸入端,AB為輸出端,并把滑動(dòng)變阻器的滑動(dòng)觸片置于變阻器的中央,則()2021/10/10452021/10/1046答案:ABC2021/10/10476.如圖所示為一雙量程電壓表的示意圖,已知電流表G的量程為0~100μA,內(nèi)阻為600Ω,則圖中串聯(lián)的分壓電阻R1=____________Ω,R2=____________Ω.4.94×1041052021/10/10482021/10/10497.如圖所示,設(shè)R1=R2=R3=R4=R,求開關(guān)S閉合和斷開時(shí),A?B兩端電阻之比.2021/10/1050解析:首先將電路簡(jiǎn)化,畫出它的簡(jiǎn)化電路,如下圖所示.2021/10/1051答案:9102021/10/1052提升能力8.如圖所示,四只電阻并聯(lián)起來(lái)使用時(shí),通過(guò)各個(gè)電阻的電流分別是I1?I2?I3?I4,則其大小順序?yàn)?)A.I2>I4>I3>I1B.I4>I3>I2>I1C.I1=I2=I3=I4D.I1>I2>I3>I42021/10/1053解析:由I-U圖象可知斜率越小的圖線代表的電阻值越大,所以R4>R3>R2>R1.將它們并聯(lián)后加一定電壓時(shí),這四個(gè)電阻的電壓相同,因而電阻越小通過(guò)的電流越大,故選D.答案:D2021/10/1054A.比R的真實(shí)值小B.比R的真實(shí)值大C.引起誤差的原因是U偏大D.引起誤差的原因是I偏小2021/10/1055答案:BC2021/10/1056A.比R真實(shí)值大B.比R真實(shí)值小C.引起誤差的原因是電壓表分流D.引起誤差的原因是電流表分壓2021/10/1057答案:BC2021/10/105811.R1=10Ω,R2=20Ω,R1允許通過(guò)的最大電流為1.5A,R2兩端允許加的最大電壓為10