2018版高中物理 第3章 恒定电流 第4节 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节　串联电路和并联电路学习目标知识脉络1．理解串、并联电路的电流、电压、电阻特点和性质，会用其解决实际问题．(重点)2．能用分流和分压原理将小量程电流表改装成大量程电流表和电压表，并会进行有关计算．(重点，难点)3．会画混联电路的等效电路图．(重点)串联电路的分压作用和电压表特点(1)在串联电路中，各处的电流相等，表达式为I＝I1＝I2＝…＝In(2)串联电路的总电压等于各部分电压之和，表达式为U＝U1＋U2＋…＋Un性质(1)串联电路的等效总电阻为各电阻阻值之和(2)电压分配：各电阻两端的电压跟它们的阻值成正比(3)功率

2、分配：各电阻消耗的功率跟它们的阻值成正比作用由串联电路的性质(2)可知，串联电路中的每一个电阻都要分担一部分电压，电阻越大，它分担的电压就越多，串联电阻的这种作用称为串联电路的分压作用应用实验室中常用的电压表就是利用串联电路的分压作用，由小量程的电流计改装而成的1．串联电路中，当其中一个电阻增大，总电阻就增大．(√)2．电流表改装成电压表时是串联一个电阻．(√)3．串联电路中，在电路两端电压一定的情况下，电阻越大，其分得的电压就越大．(√)　串联电路的总功率和串联电路中各电阻的功率有何关系？【提示】　串联电路的总功率等于串联电

3、路中各电阻的功率之和．实验室有一表头G，满偏电流3mA，内阻100Ω.探讨1：表头G的满偏电压是多少？【提示】　Ug＝IgRg＝0.3V.探讨2：用它作为电压表测3V的电压，能直接测量吗？怎么办？【提示】　不能，让表头G与一个电阻串联．1．对小量程电流表G(表头)的认识(1)主要结构：永久磁铁和可转动的线圈．(2)工作原理：通电后，线圈在磁场力的作用下带动指针偏转，指针的偏角与通过指针的电流成正比．(3)表头的三个主要参数①内阻Rg：小量程电流表G的电阻．②满偏电流Ig：电流表G指针偏转到最大刻度时的电流．③满偏电压Ug：电流

4、表G通过满偏电流时，加在它两端的电压．由欧姆定律可知：Ug＝IgRg.图3412．将小量程电流计改装成大量程的电压表(1)电流表改装成电压表的原理：将电流表的示数根据欧姆定律Ug＝IgRg换算成电压值，可直接用于测电压，只是量程Ug很小．如果给小量程电流表串联一个分压电阻，就可以用来测量较大的电压，如图342所示．图342(2)改装流程图：如图所示．(3)分压电阻的计算：由串联电路的特点：U＝IgRg＋IgR，解得：R＝－Rg＝Rg＝Rg，因为电压表扩大量程的倍数n＝，所以R＝(n－1)Rg.1．如图343所示，a、b、c为同

5、一种材料做成的电阻，b与a的长度相等，横截面积b是a的两倍；c与a的横截面积相等，长度是a的两倍．当开关闭合后，三个理想电压表的示数关系是(　　)【导学号：34022024】图343A．V2的示数是V1的2倍B．V3的示数是V1的2倍C．V3的示数是V2的2倍D．V2的示数是V3的2倍【解析】　由电阻定律R＝ρ知Ra＝2Rb，Rc＝2Ra＝4Rb，由串联电路的电压分配关系知＝＝，故U2＝U1，U3＝2U1，U3＝4U2，B正确，A、C、D错误．【答案】　B2．如图344所示为一双量程电压表的示意图，已知电流表G的量程为0～10

6、0μA，内阻为600Ω，则图中串联的分压电阻R1＝________Ω，R2＝________Ω.图344【解析】　用5V量程时，Ig＝；用15V量程时，Ig＝，由以上两式解得：R1＝4.94×104Ω，R2＝105Ω.【答案】　4.94×104　105理解电表改装的两点注意1．无论表头G改装成电压表还是电流表，它的三个特征量Ug、Ig、Rg是不变的，即通过表头的最大电流Ig并不改变．2．电表改装的问题实际上是串、并联电路中电流、电压的计算问题，只要把表头G看成一个电阻Rg即可，切记通过表头的满偏电流Ig是不变的．并联电路的分流

7、作用和电流表　混联电路1．并联电路的特点及应用特点(1)并联电路中各支路的电压相等．表达式为U＝U1＝U2＝…＝Un(2)并联电路的总电流等于各支路电流之和，表达式为I＝I1＋I2＋…＋In性质(1)并联电路的等效总电阻R与各支路的电阻R1，R2……Rn的关系：＝＋＋…＋(2)电流分配：通过各支路电阻的电流跟它们的阻值成反比(3)功率分配：各个电阻消耗的功率跟它们的阻值成反比作用由并联电路的性质(2)可知，并联电路中的每一个电阻都要分担总电流的一部分，电阻越小，它分担的电流就越大．并联电阻的这种作用就称为并联电路的分流作用应用

8、实验室中常用的电流表就是利用并联电路的分流作用，由电流计改装而成的2.混联电路(1)形式：串联之中有并联，并联之中有串联的电路．(2)方法：不管混联电路多复杂，大都可以简化为串联电路和并联电路．1．并联电路中，当其中一个支路电阻增大时，电路总电阻减小．(×)2．混联电路中，任