《2020版高中物理（新教材）人教必修第3册：第4节 串联电路和并联电路》由会员分享，可在线阅读，更多相关《2020版高中物理（新教材）人教必修第3册：第4节 串联电路和并联电路（37页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、第第4节串联电路和并联电路节串联电路和并联电路核心核心素养素养物理观念物理观念科学思维科学思维1.掌握串、并掌握串、并联电联电路的路的电电流、流、电电压压和和电电阻的关系。阻的关系。2.掌握将小量程掌握将小量程电电流表改装成流表改装成电电压压表和大量程表和大量程电电流表的原理。流表的原理。3.认识认识伏安法伏安法测电测电阻的两种阻的两种电电路。路。1.会分析串、并会分析串、并联电联电路和路和简单简单的混的混联联电电路，并能路，并能进进行有关行有关计计算。算。2.理解滑理解滑动变动变阻器的限流式和分阻器的限流式和分压压式式接法，并能正确接法，并能正确选择选择和和应应用。用。3.根据串、并根据串、
2、并联电联电路知路知识识，进进行行电电表表改装的有关改装的有关计计算。算。4.理解理解电电流表的内接法和外接法，并流表的内接法和外接法，并能正确的能正确的选择选择和和应应用。用。知知识识点一串点一串联电联电路和并路和并联电联电路路观图助学观图助学大大型型庆祝祝活活动期期间，街街上上的的树上上都都挂挂满了了装装饰用用的的一一串串串串小小彩彩灯灯，当当夜夜幕幕降降临的的时候候，火火树银花花，非非常常好好看看，这些些小小彩彩灯灯的的额定定电压一一般般只只有有几几伏伏，但但大大多多数数都都使使用用了了220 V的家用照明的家用照明电路，路，这些小彩灯是怎些小彩灯是怎样连接的？接的？1.串串联联电电路路：
3、把把几几个个导导体体或或用用电电器器_连连接接，接接入入电电路路的的连连接接方方式式，如如图图甲所示。甲所示。2.并并联联电电路路：把把几几个个导导体体或或用用电电器器的的一一端端_，另另一一端端也也_，再将两端接入再将两端接入电电路的路的连连接方式，如接方式，如图图乙所示。乙所示。依次首尾依次首尾连连在一起在一起连连在一起在一起3.串联电路、并联电路的特点串联电路、并联电路的特点相等相等串串联电联电路路并并联电联电路路电电流关系流关系各各处电处电流流_，即，即I_总电总电流等于各支路流等于各支路电电流流_，即，即I_I1I2In之和之和I1I2In之和之和U1U2Un相等相等U1U2Un之和
4、之和R1R2Rn倒数之和倒数之和思考判断思考判断(1)横截面横截面积不同的两个不同的两个导体串体串联时，通，通过面面积较大的大的导体的体的电流大。流大。()(2)两两电阻并阻并联时，电阻越大，阻越大，单位位时间内流内流过电阻某一横截面的阻某一横截面的电荷量越多。荷量越多。()(3)串串联电路的路的总电流等于流流等于流过各各电阻的阻的电流之和。流之和。()(4)并并联电路干路上的路干路上的电流一定比通流一定比通过某一支路的某一支路的电流大。流大。()观图助学观图助学上上图是是学学生生实验中中经常常用用到到的的电压表表和和电流流表表，实际上上这两两个个电表表是是由由小小量量程程的的灵敏灵敏电流流计
5、G(表表头)改装而成的，改装而成的，结合初中物理知合初中物理知识，猜想，猜想应该如何改装呢？如何改装呢？知知识识点二点二电压电压表和表和电电流表的流表的电电路路结结构构1.小量程电流表小量程电流表G(表头表头)的三个参量：的三个参量：表表头头最大刻度最大刻度满满偏偏电电流流IgRg2.电表改装原理：电表改装原理：(1)电压电压表改装：将表表改装：将表头头_一个一个较较_电电阻，如阻，如图图所示：所示：串串联联大大(2)电电流表改装：将表流表改装：将表头头_一个一个较较_电电阻，如阻，如图图所示：所示：并并联联小小思考判断思考判断(1)电压表中串表中串联的的电阻的作用是分去一部分阻的作用是分去一
6、部分电流。流。()(2)改装后改装后电压表的量程越大，其串表的量程越大，其串联的分的分压电阻就越大。阻就越大。()(3)若若将将分分压电阻阻串串联在在电流流表表上上改改装装成成电压表表后后，增增大大了了原原电流流表表的的满偏偏电压。()(4)若将若将电阻并阻并联在在电流表上改装成大量程的流表上改装成大量程的电流表后，增大了原流表后，增大了原电流表的流表的满偏偏电压。()观察探究观察探究1.如如图所示，三个所示，三个电阻阻组成串成串联电路。路。(1)若若R1R2R3R，则此串此串联电路的路的总电阻阻R总为多少？多少？(2)若若R1R2R3，每个，每个电阻两端的阻两端的电压由小到大如何排序？由小到
7、大如何排序？核心要点核心要点对对串、并串、并联电联电路的理解路的理解2.如如图所示，三个所示，三个电阻构成并阻构成并联电路。路。(1)若若R1R2R3R，则此并此并联电路的路的总电阻阻R总为多少？多少？(2)若若R1R2R3，流，流过每个每个电阻的阻的电流由小到大如何排序？流由小到大如何排序？探究归纳探究归纳1.串、并联电路总电阻的比较串、并联电路总电阻的比较2.关于电压和电流的分配关系关于电压和电流的分配关系试题案例试题案例例例1 由四个由四个电电阻阻连连接成的接成的电电路如路如图图所示。所示。R18 ，R24 ，R36 ，R43 。(1)求求a、d之之间间的的总电总电阻；阻；(2)如果把如
8、果把42 V的的电压电压加在加在a、d两端，两端，则则通通过过每个每个电电阻的阻的电电流是多少？流是多少？思路点拨思路点拨(1)分清四个分清四个电阻的串、并阻的串、并联关系。关系。(2)流流过R3和和R4的的电流与其流与其电阻阻值成反比。成反比。即为通过即为通过R1、R2的电流。的电流。设通过设通过R3、R4的电流分别为的电流分别为I3、I4，则由并联电路电压相等，得则由并联电路电压相等，得I3R3I4R4，又又I3I43 A，解得，解得I31 A，I42 A。答案答案见见解析解析故故RadR1R2Rcd8 4 2 14 。方法凝炼串并联电路的规律方法凝炼串并联电路的规律(1)串串联电路的路的
9、总电阻阻“越串越大，比大的越串越大，比大的还大大”。(2)并并联电路的路的总电阻阻“越并越小，比小的越并越小，比小的还小小”。(3)若若并并联的的支支路路增增多多时，总电阻阻将将减减小小；几几个个相相同同的的电阻阻并并联，总电阻阻为一一个个电阻的几分之一。阻的几分之一。(4)串串联电路中路中“串串联可分可分压”；并；并联电路中路中“并并联可分流可分流”。例例2 如如图图所所示示，R2R4，理理想想电电压压表表V1的的示示数数为为70 V，理理想想电电压压表表V2的的示示数数为为50 V，则则A、B间间的的电压为电压为()A.140 V B.120 VC.100 V D.无法无法计计算算解解析析
10、理理想想电电压压表表所所在在支支路路不不通通，则则题题图图所所示示电电路路是是四四个个电电阻阻串串联联，电电压压表表V1测测量量的的是是R1和和R2两两端端的的电电压压之之和和，电电压压表表V2测测量量的的是是R2和和R3两两端端的的电电压压之之和和。因因为为R2R4，所所以以电电压压表表V2相相当当于于测测的的是是R3和和R4两两端端的的电电压压之之和和，即即A、B间间的的电电压压为为电电压压表表V1的的示示数数与与电电压压表表V2的的示示数数之之和和，则则A、B间间的的电电压压为为50 V70 V120 V，选项，选项B正确。正确。答案答案B方法总结混联电路及其处理方法方法总结混联电路及其
11、处理方法(1)混混联电路：既有串路：既有串联又有并又有并联的的较复复杂连接接电路。路。(2)混混联电路的路的处理方法：理方法：准确地判断出准确地判断出电路的路的连接方式，画出等效接方式，画出等效电路路图。准确地利用串、并准确地利用串、并联电路的基本路的基本规律、特点。律、特点。灵活地灵活地选用恰当的物理公式用恰当的物理公式进行行计算。算。针针对对训训练练1 (多多选)三三个个阻阻值值都都为为12 的的电电阻阻，它它们们任任意意连连接接、组组合合，总总电电阻阻可可能能为为()A.4 B.24 C.18 D.36 答案答案ACD针针对对训训练练2 如如图图，R1R2R34 ，若若在在A、C两两点点
12、之之间间加加上上U6 V的的电电压压，则则电电流表的流表的读读数数为为()A.0 B.0.5 A C.1 A D.1.5 A答案答案B观察探究观察探究实验室有一表室有一表头G，满偏偏电流流3 mA，内阻，内阻100 。(1)用它能直接用它能直接测量量3 A的的电流流吗？(2)要改装成一个大量程的要改装成一个大量程的电流表是串流表是串联一个一个电阻，阻，还是并是并联一个一个电阻？阻？答案答案(1)不能不能(2)并并联联核心要点核心要点电电表的改装与表的改装与计计算算探究归纳探究归纳1.电压表、电流表的改装及其特点电压表、电流表的改装及其特点项项目目小量程小量程电电流表流表G改装成大量程改装成大量
13、程电压电压表表V小量程小量程电电流表流表G改装成大量程改装成大量程电电流表流表A电电路路结结构构R的作用的作用分分压压分流分流2.电表改装问题的两点提醒电表改装问题的两点提醒(1)无无论论表表头头G改改装装成成电电压压表表还还是是电电流流表表，它它的的三三个个特特征征量量Ug、Ig、Rg是是不不变变的的，即通即通过过表表头头的最大的最大电电流流Ig并不改并不改变变。(2)改改装装后后电电压压表表的的量量程程指指小小量量程程电电流流表表表表头头满满偏偏时时对对应应的的R与与表表头头串串联联电电路路的的总总电电压压；改改装装后后电电流流表表的的量量程程指指小小量量程程电电流流表表表表头头满满偏偏时
14、时对对应应的的R与与表表头头并并联联电电路路的的总电总电流。流。试题案例试题案例例例3 有一个有一个电电流流计计G，内，内电电阻阻Rg10 ，满满偏偏电电流流Ig3 mA。(1)要要把把它它改改装装成成量量程程为为03 V的的电电压压表表，应应该该串串联联一一个个多多大大的的电电阻阻？改改装装后后电电压压表的内表的内电电阻是多大？阻是多大？(2)要要把把它它改改装装成成量量程程为为03 A的的电电流流表表，应应该该并并联联一一个个多多大大的的电电阻阻？改改装装后后电电流流表的内表的内电电阻是多大？阻是多大？解析解析(1)电流计的满偏电压为电流计的满偏电压为UgIgRg310310 V0.03
15、V串联电阻需承担的电压串联电阻需承担的电压UUUg3 V0.03 V2.97 V改装后电压表的内阻为改装后电压表的内阻为RVRRg1 000 。(2)电流计两端电压电流计两端电压UgIgRg3103 A10 0.03 V分流电阻分担电流为分流电阻分担电流为IRIIg(33103)A2.997 A由欧姆定律得分流电阻的阻值为由欧姆定律得分流电阻的阻值为改装后电流表的总电阻为改装后电流表的总电阻为答案答案(1)990 1 000 (2)0.01 0.01 方法凝炼电表改装四要点方法凝炼电表改装四要点(1)改改装装为电压表表需需串串联一一个个大大电阻阻，且且串串联电阻阻的的阻阻值越越大大，改改装装后
16、后电压表表的的量程越大。量程越大。(2)改改装装为电流流表表需需并并联一一个个小小电阻阻，且且并并联电阻阻的的阻阻值越越小小，改改装装后后电流流表表的的量程越大。量程越大。(3)改装改装过程把表程把表头看成一个看成一个电阻阻Rg，通，通过表表头的的满偏偏电流流Ig是不是不变的。的。(4)改改装装后后电表表的的量量程程指指的的是是当当表表头达达到到满偏偏电流流时串串联电路路的的总电压或或并并联电路的路的总电流。流。针针对对训训练练3 如如图图所所示示，有有一一个个表表头头G，满满偏偏电电流流Ig500 mA，内内阻阻Rg200 ，将将它改装它改装为为有有01 A和和010 A两种量程的两种量程的电电流表，求流表，求R1、R2的阻的阻值值各各为为多大？多大？解析解析当公共端与当公共端与“1 A”端接入电路时，满偏电流端接入电路时，满偏电流I11 A当公共端与当公共端与“10 A”端接入电路时，满偏电流端接入电路时，满偏电流I210 A当当公公共共端端与与“10 A”端端接接入入电电路路时时，电电阻阻R2与与表表头头内内阻阻Rg串串联联，再再与与电电阻阻R1并并联联。由并联电路的特点可得由并联电路的特点可得Ig(RgR2)(I2Ig)R1，代入，代入Ig、I2、Rg的数值，的数值，可得可得R2200 19R1由由解得解得R120 ，R2180 。答案答案R120 R2180
