2019-2020年高中物理第二章直流电路第3节电阻的串联并联及其应用教学案教科版选修3

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1、2019-2020年高中物理第二章直流电路第3节电阻的串联并联及其应用教学案教科版选修31．串联电路特点2．并联电路特点3．小量程电流表可通过串联或并联一个电阻来改装为大量程的电压表或电流表。4．同一表头改装成的电压表，量程与改装后的内阻成正比；同一表头改装成的电流表，量程与改装后的内阻成反比。5．滑动变阻器有限流电路和分压电路两种接法。6．伏安法测电阻有电流表外接法和电流表内接法两种电路。一、电阻的串联与并联1．电阻的串联把各个电阻依次首尾连接起来。2．电阻的并联把各个电阻并列地连接在一起。3．串、并联电路的特点串联电路并联电路电路图电流关系I＝I1＝I2＝I3

2、＝…I＝I1＋I2＋I3＋…电压关系U＝U1＋U2＋U3＋…U＝U1＝U2＝U3＝…电阻关系R总＝R1＋R2＋R3＋…＝＋＋＋…二、电流表和电压表的改装1．表头小量程的电流表，符号为G。2．表头的三个参数满偏电流Ig、满偏电压Ug、内阻Rg，根据欧姆定律，三个参数之间的关系是Ug＝IgRg。3．改装(1)电压表改装：测量较大的电压时，在表头上串联一个较大的电阻，就改装成了电压表。(2)电流表改装：测量较大的电流时，在表头上并联一个较小的电阻，就改装成了量程较大的电流表。三、限流电路和分压电路滑动变阻器在电路中的两种接法对比限流式接法分压式接法电路图闭合开关前滑片位

3、置滑动触头在最左端，即保证滑动变阻器接入电路中的阻值最大滑动触头在最左端，即开始时R上得到的电压为0电阻R两端的电压调节范围U～U0～U通过电阻R的电流调节范围～0～使用的接线柱滑动变阻器上、下各有一个接线柱接入电路电阻丝两端的接线柱同时接入电路，金属杆两端的接线柱只有一个接入电路四、伏安法测电阻的两种电路1．伏安法测电阻原理欧姆定律给了我们测量电阻的一种方法，由R＝可知，用电压表测出电阻两端的电压，用电流表测出通过电阻的电流，就可求出待测电阻。2．两种电路的比较类别电流表内接法电流表外接法电路图误差分析电流表示数IA＝IR电压表示数UV＝UR＋UA误差来源于电流

4、表的分压作用电压表示数UV＝UR电流表示数IA＝IR＋IV误差来源于电压表的分流作用R测＝R＋RA＞R即测量结果偏大R测＝＜R即测量结果偏小选用条件R≫RA时选用该电路R≪RV时选用该电路1．自主思考——判一判(1)在电路中的任何一个位置串联一个电阻时，电路中的总电阻一定变大。(√)(2)在电路中的任何一个位置并联一个电阻时，电路中的总电阻不一定变小。(×)(3)两并联电阻的电流与电阻成正比，两串联电阻的电压与电阻成反比。(×)(4)同一表头改装成的电压表，串联的电阻越大，改装后的电压表的量程越小。(×)(5)同一表头改装成的电流表，并联的电阻越大，改装后的电流表

5、的量程越大。(×)(6)改装后的电压表的内阻是表头内阻与串联电阻之和，改装后的电流表的内阻是表头内阻与并联电阻的并联值。(√)(7)伏安法测电阻的实验中，无论电流表内接还是外接，测量值均有误差。(√)2．合作探究——议一议(1)限流电路和分压电路在闭合开关前，滑片应处的位置是怎样的？提示：①对限流电路：使滑动变阻器连入电路中的电阻最大(电阻R的电流最小)的位置；②对分压电路：使滑动变阻器与负载R并联的电阻为零(R的电流、电压为零)处。(2)伏安法测电阻时，电流表有内、外接两种接法，试根据串并联的特点分析测量值偏大或偏小的原因。提示：①电流表内接法如图，此时电流表的

6、示数可以认为是流过Rx和RA的串联电流，而电压表测的是Rx和RA的串联总电压，此时R测＝＝Rx＋RA，所以此接法测得的是Rx和RA的串联电阻值(偏大)。②同理可分析若电流表外接测得的是Rx和RV的并联电阻值，即R测＝＝＝，此时R测＜Rx。串、并联电路的计算1．关于电阻连接的几个常用推论(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。(3)n个相同的电阻R并联，其总电阻为R总＝。(4)多个电阻无论串联、并联还是混联时，其中任一电阻增大或减小，总电阻也随之增大或减小。2．关于电压和电流的分配关系(1)串联电路中各电阻两端

7、的电压跟它的阻值成正比，即＝＝…＝＝＝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，即I1R1＝I2R2＝…＝InRn＝I总R总＝U。[典例]　如图231所示，R1＝R2＝4Ω，R3＝R4＝2Ω，UAB＝6V。求：图231(1)电流表A1和A2的示数(不计电流表的内阻)。(2)R1、R4两端的电压之比。[思路点拨]　解答本题时应把握以下三点：(1)电阻R1、R2、R3、R4的连接方式。(2)电流表A1和电流表A2测量的是哪部分电路中的电流。(3)复杂电路的等效电路图的画法。[解析]　(1)等效电路如图所示，R1、R2、R3三个电阻并联的总电阻设为R并

8、，则有＝＋