2017年高中物理第3章恒定电流第4讲串联电路和并联电路学案鲁科版选修3_1

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1、第4讲　串联电路和并联电路[目标定位]　1.掌握串、并联电路的电流和电压的特点.2.掌握电阻串、并联的计算.3.理解将小量程电流表改装成大量程电流表和电压表的原理，并会进行有关计算．一、串联电路的分压作用和电压表1．串联电路：如果将电路中的元件逐个顺次串接起来，这个电路就是串联电路．2．串联电路的特点：串联电路中，电流处处相等；串联电路的总电压等于各部分电压之和，串联电路的总电阻为各电阻阻值之和．3．小量程电流表G(“表头”)的三个参数：(1)电流表的内阻Rg：在几百欧到几千欧之间．(2)满偏电流Ig：指针偏转到最大刻度时的电流，一般在几十微安到几毫安之间．(3)满偏电压Ug＝Ig

2、Rg.4．电压表的改装原理：给“表头”串联一个电阻．想一想　串联电路中某一电阻的阻值增大时，总电阻如何变化？答案　串联电路总电阻等于各电阻阻值之和，所以其中一个阻值增大时，其总电阻增大．二、并联电路的分流作用和电流表1．并联电路：如果将电路中的元件逐个并列地连接起来，这个电路就是并联电路．2．并联电路的特点：并联电路中各支路的电压相等；并联电路的总电流等于各支路电流之和；并联电路总电阻的倒数等于各支路电阻的倒数之和．3．电流表的改装原理：给“表头”并联一个电阻．想一想　已知某一电流表G的满偏电流为几十毫安，我们可不可以用它来测量小灯泡的额定电流？答案　不能，小灯泡的额定电流远大于几

3、十毫安，所以用该电流表测量的话，会烧毁电流表．三、混联电路在实际电路中，常常是串联电路之中有并联，并联之中有串联，这种电路称之为混联电路.一、串联电路的分压作用和电压表1．串联电路的特点(1)电流相等，即I＝I1＝I2＝I3＝…＝In.(2)总电压等于各部分电压之和，即U＝U1＋U2＋U3＋…＋Un.2．串联电路的三个重要性质(1)串联电路的等效总电阻R＝R1＋R2＋R3＋…＋Rn.(2)电压分配关系：＝＝…＝＝I.(3)功率分配关系：＝＝…＝＝I2.3．电压表的改装“表头”的满偏电压和满偏电流一般都很小，测量较大的电压时要串联一个电阻把它改装成电压表，电路结构如图1所示：图1根据

4、串联电路的特点：U＝Ig(R＋Rg)，所以串联的电阻的阻值：R＝－Rg改装后的电压表的内阻RV＝Rg＋R例1　一盏弧光灯的额定电压是40V，正常工作时的电流是5A，它接入电压恒为220V的照明线路上，串联一个阻值为多大的电阻才能使它正常工作？答案　36Ω解析　设串联电阻上分配到的电压为U2，根据串联电路电压的特点得＝，即＝所以R2＝·＝×Ω＝36Ω.例2　有一电流表G，内阻Rg＝10Ω，满偏电流Ig＝3mA.要把它改装成量程为0～3V的电压表，应串联一个多大的电阻？改装后电压表的内阻是多大？答案　990Ω　1000Ω解析　(1)由题意知电流表G的满偏电压Ug＝IgRg＝0.03V改

5、装成量程为0～3V的电压表，当达到满偏时，分压电阻R的分压UR＝U－Ug＝2.97V所以分压电阻R＝＝Ω＝990Ω改装后电压表的内阻RV＝Rg＋R＝1000Ω.二、并联电路的分流作用和电流表1．并联电路的特点(1)总电压与各支路电压相等，即U＝U1＝U2＝U3＝…＝Un.(2)总电流等于各支路电流之和，即I＝I1＋I2＋I3＋…＋In.2．并联电路的三个重要性质(1)总电阻的倒数等于各支路电阻的倒数之和，即＝＋＋＋…＋.(2)通过各支路电阻的电流跟它们的阻值成反比，即I1R1＝I2R2＝…＝InRn＝U.(3)并联电路的功率分配关系：P1R1＝P2R2＝…＝PnRn＝U2.3．电流

6、表的改装“表头”的满偏电流都很小，测量较大的电流时要并联一个电阻把它改装成大量程的电流表．电路结构如图2所示．图2根据并联电路的特点：IgRg＝(I－Ig)R，可得：R＝Rg改装后的电流表的内阻为RA＝.例3　如图3所示的电路中，R1＝2Ω，R2＝3Ω，R3＝4Ω.图3(1)电路的总电阻是多少；(2)若流过电阻R1的电流I1＝3A，则通过R2、R3的电流分别为多少；(3)干路电流为多少．答案　(1)Ω　(2)2A　1.5A　(3)6.5A解析　(1)根据并联电路的特点电路中＝＋＋，所以R总＝Ω.(2)由I1R1＝I2R2＝I3R3，所以I2＝2A，I3＝1.5A.(3)干路电流I＝

7、I1＋I2＋I3＝(3＋2＋1.5)A＝6.5A.例4　有一电流表G，内阻Rg＝10Ω，满偏电流Ig＝3mA.要把它改装成量程为0～0.6A的电流表，需要并联一个多大的电阻？改装后电流表的内阻是多大？答案　见解析解析　改装成量程为0～0.6A的电流表，当达到满偏时，分流电阻R的分流IR＝I－Ig＝0.597A所以分流电阻R＝≈0.05Ω改装后电流表的内阻RA＝≈0.05Ω借题发挥　关于电表改装，要分清改装成电压表还是改装成电流表，然后再结合电路知识及部分电路欧姆定律加