《2015-2016学年人教版选修3-1串联电路和并联电路学案(2)》由会员分享，可在线阅读，更多相关《2015-2016学年人教版选修3-1串联电路和并联电路学案(2)（19页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、4串联电路和并联电路学习目标1.知道串、并联电路的电流和电压特点(重点) 2.掌握串、并联电路的相关计算(重点) 3了解电流表(表头)的原理，知道什么是满偏电流和满偏电压(难点) 4.理解表头改装成常用电压表和电流表的原理，会求分压电阻和分流电阻的阻值(难点)串、并联电路的特点先填空串联电路并联电路电流各处电流相等，即II1I2In总电流等于各支路电流之和，即II1I2In电压总电压等于各部分电压之和，即UU1U2Un各支路两端电压相等，即UU1U2Un总电阻总电阻等于各部分电阻之和，即RR1R2Rn总电阻倒数等于各支路电阻倒数之和，即再思考1试想马路上的路灯是如何连接的？【提示】照明电路的电
2、压为220 V，而每个灯泡的额定电压也是220 V，因此欲使路灯同时正常工作，它们之间只能是并联2两个电阻并联，总电阻的大小与原来两个电阻有什么关系？【提示】(1)并联电路总电阻的倒数等于各支路电阻的倒数之和(2)两个电阻并联，总电阻比其中任一个电阻都小(3)并联电路中，有一个电阻增大，总电阻增大后判断(1)串联电路的总电阻大于电路任意电阻()(2)并联电路的总电阻小于电路中任意电阻()(3)串联电路中有一电阻变大，总电阻变大()(4)并联电路中某电阻变大时，总电阻减小()电压表和电流表先填空1小量程电流表(表头)的三个参数2电压表的改装3电流表的改装再思考把一个小量程的电流表改装成一个大量程
3、电压表后，通过校对发现电压表量程偏大，若要符合改装要求，怎么办？【提示】电压表改装利用的是串联电路正比分压的特点，改装后的电压表量程偏大，说明串联电阻偏大，应该换用阻值小的符合改装要求的电阻后判断(1)把小量程的电流表改装成大量程的电流表需串联一个电阻()(2)若将分压电阻串联在电流表上改装成电压表后，增大了原电流表的满偏电压()(3)若将分流电阻并联在电流表两端改装成电流表后，分流电阻和电流表两端的电压相等()预习完成后，请把你认为难以解决的问题记录在下面的表格中问题1问题2问题3问题4学生分组探究一串、并联电路(深化理解)第1步探究分层设问，破解疑难1串、并联电路，总电阻与各电阻有何关系？
4、2串、并联电路中某电阻变化时，总电阻如何变化？第2步结论自我总结，素能培养1串联电路，并联电路总电阻的比较比较串联电路的总电阻R总并联电路的总电阻R总不同点n个相同电阻R串联，总电阻R总nRn个相同电阻R并联，总电阻R总R总大于任一电阻阻值R总小于任一电阻阻值一个大电阻和一个小电阻串联时，总电阻接近大电阻一个大电阻和一个小电阻并联时，总电阻接近小电阻相同点多个电阻无论串联还是并联，其中任一电阻增大或减小，总电阻也随之增大或减小2.串、并联电路中，电压和电流的分配关系(1)串联电路中各电阻两端的电压跟它的阻值成正比推导：在串联电路中，由于U1I1R1，U2I2R2，U3I3R3UnInRn，II
5、1I2In，所以有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推导：在并联电路中，U1I1R1，U2I2R2，U3I3R3UnInRn，U1U2Un，所以有I1R1I2R2InRnI总R总U.第3步例证典例印证，思维深化用半导体材料制成热敏电阻，在温度升高时，电阻会迅速减小，如图241所示，将一热敏电阻接入电路中，接通开关后，随温度的升高会观察到()A电流表示数不变B电流表示数减小C电压表示数增大 D电压表示数减小图241【思路点拨】(1)R2与热敏电阻串联然后再与R1并联(2)热敏电阻值减小，电路中总电阻变小(3)电流表测的是总电流，电压表测的是热敏电阻两端电压，两表示数可借助
6、欧姆定律分析【解析】接通开头后，热敏电阻的温度升高，电阻减小，总电阻减小，由I总得I总增大，电流表示数变大，A、B错误R1中电流I1不变，R2支路的电流I2增大，UR2增大，又UUR2U热，则U热减小，电压表的示数减小，D正确，C错误【答案】D处理简单混联电路的方法(1)准确地判断出电路的连接方式，画出等效电路图(2)准确地利用串、并联电路的基本规律、特点(3)灵活地选用恰当的物理公式进行计算第4步巧练精选习题，落实强化1如图242所示电路中电阻R1、R2、R3的阻值相等，电池的电阻不计那么开关K接通后流过R2的电流是K接通前的()A.B.C.D.图242【解析】设电池提供的电压为U，每个电阻
7、的阻值为R.K接通前，通过R2的电流I.K接通后，通过R2的电流I，B项正确【答案】B2(多选)有三个电阻的阻值及额定电流分别为R110 ，I11 A，R220 ，I22 A，R35 ，I32 A它们组成的电路如图243中甲、乙、丙所示，下列关于各图的说法中正确的是()图243A图甲中电路两端允许加的最大电压为60 VB图乙中电路允许通过的最大电流为3.5 AC图丙中电路两端允许加的最大电压为17.5 VD图丙中电路允许通过的最大电流为2 A【解析】对图甲分析：根据I11 A可知，最大电压UmaxI1(R1R2R3)35 V，选项A错误对图乙分析：先根据UIR计算出各元件的额定电压U110 V
8、，U240 V，U310 V三个电阻最小的额定电压为10 V,10 V就是并联电路允许加的最大电压值，即Umax10 V电路允许通过的最大总电流Imax() A3.5 A，选项B正确对图丙分析：在图甲和图乙的分析中，已经知道，R1、R2的额定电压分别是10 V和40 V，故并联部分允许承受的最大电压Umax10 V，该部分的最大电流Imax A1.5 A又知R3的额定电流I32 A，故整个电路允许通过的最大电流ImaxImax1.5 A，电路两端允许加的最大电压UmaxImaxR3ImaxR并17.5 V，选项C正确，选项D错误【答案】BC学生分组探究二电表的改装(深化理解)第1步探究分层设问
9、，破解疑难1由电流表怎样改装为电压表？2怎样将小量程的电流表和电压表改为大量程的电流表和电压表？第2步结论自我总结，素能培养电表的改装问题，实际上是串、并联电路中电流、电压的计算问题，具体分析见表：两表改装比较项目小量程的表头G(Ig，Rg)改装成电压表小量程的表头G(Ig，Rg)改装成电流表内部电路扩大后量程UIR的作用分压分流R的数值RRg或R(n1)Rg(n)R或R(n)电表的总内阻RVRgR或RVRA或RA第3步例证典例印证，思维深化有两个相同的灵敏电流计，允许通过的最大电流(满偏电流)为Ig1 mA，表头电阻Rg20 ，若改装成一个量程为3 V的电压表和一个量程为0.6 A的电流表应
10、分别()A串联一个2980 的电阻和并联一个0.033 的电阻B并联一个2990 的电阻和串联一个0.033 的电阻C串联一个2970 的电阻和并联一个0.05 的电阻D并联一个2970 的电阻和串联一个0.05 的电阻【思路点拨】(1)扩大电压表量程需串联一固定电阻(2)扩大电流表量程需并联一固定电阻(3)扩大后电压表量程为表头与固定电阻总电压，扩大后电流表量程为表头与固定电阻并联总电流【解析】若改装成一个量程为3 V的电压表需串联一个分压电阻，由UIg(RRg)得，所串联的分压电阻阻值R2 980 ；若改装成一个量程为0.6 A的电流表需并联一个分流电阻，由IgRg(IIg)R得，所并联的
11、分流电阻R0.033 .故选项A正确【答案】A分析电表改装应明确的两问题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改装后电压表的量程指小量程电流表表头满偏时对应的R与表头串联电路的电压，改装后电流表的量程指小量程电流表表头满偏时对应的R与表头并联电路的总电流第4步巧练精选习题，落实强化3如图244所示，电流表G的内阻不可忽略不计，R1、R2是两个可变电阻，当a、b间的电压为4 V时，电流表的指针刚好满偏(指针指在刻度盘的最大值处)，当a、b间的电压为3 V时，如果仍要使电流表G的指针满偏，下列方法中可行的是()图244保持R2
12、不变，增大R1增大R1，减小R2保持R2不变，减小R1增大R2，减小R1ABCD【解析】当a、b间的电压为3 V时，要使电流表G的指针满偏，则使G和R1的并联电阻增大或者使R2减小，故可以，选A.【答案】A4如图245所示为一双量程电压表的示意图已知电流表G的量程为0100 A，内阻为600 ，则图中串联的分压电阻R1_，R2_.图245【解析】用5 V的量程时，Ig用15 V的量程时，Ig由两式得R14.94104 ，R2105 .【答案】4.94104105学生分组探究三伏安法测电阻(拓展延伸)第1步探究分层设问，破解疑难1根据电阻定义式R，怎样设计测电阻电路？2伏安法测电阻时，电流表什么
13、时候外接，什么时候内接？第2步结论自我总结，素能培养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，就可求出待测电阻的阻值2电流表的两种接法内接法外接法电路误差分析电压表示数UVURUAUR电流表示数IAIR R测R真电压表示数UVUR电流表示数IAIRIVIRR测R真误差来源电流表的分压作用电压表的分流作用3.选择电流表内、外接的常用方法(1)直接比较法：当Rx RA时，采用内接法；当RxRV时，采用外接法，即大电阻用内接法，小电阻用外接法，可记忆为“大内小外”(2)公式计算法当Rx时，用电流表内接法，当Rx时，用电流表外接法，当Rx时，两种接法效果相同(3)试触法：适用于Rx、RV、RA的阻值关系都不能确定的情况，如图246所示，把电压表的可动接线端分别试接b、c两点，观察两电表的示数变化若电流表的示数变化明显，说明电压表的分流作用对电路影响大，应选用内接法，若电压表的示数有明显变化，说明电流表的分压作用对电路影响大，所以应选外接法图246第3步例证典例印证，思维深化用伏安法测量某电阻Rx的阻值，现有
