20172018學(xué)年高中物理恒定電流第5講串聯(lián)電路和并聯(lián)電路學(xué)案新人教版選修

1、串聯(lián)電路和并聯(lián)電路目標(biāo)定位1.掌握串、并聯(lián)電路的電流和電壓的特點(diǎn).2.掌握電阻串、并聯(lián)的計(jì)算.3.理解將小量程電流表改裝成大量程電流表和電壓表的原理，并會(huì)進(jìn)行有關(guān)計(jì)算一、對串聯(lián)電路的理解1串聯(lián)把幾個(gè)導(dǎo)體依次首尾相連，接入電路，這樣的連接方式叫做串聯(lián)，如圖1所示圖12串聯(lián)電路的特點(diǎn)(1)串聯(lián)電路中各處的電流相等，即：II1I2I3.(2)串聯(lián)電路兩端的總電壓等于各部分電路電壓之和，即：UU1U2U3.(3)串聯(lián)電路的總電阻等于各部分電路電阻之和，即RR1R2R3.(4)串聯(lián)電阻具有分壓作用：串聯(lián)電路中各電阻兩端的電壓跟它的阻值成正比，即：I.深度思考(1)若R1、R2組成串聯(lián)電路，R1不變，R2

2、增大時(shí)，串聯(lián)的總電阻如何變化？若R1R2，串聯(lián)的總電阻接近哪個(gè)電阻？(2)若n個(gè)相同的電阻R串聯(lián)，總電阻是多大？答案(1)增大接近R2(2)nR例1電阻R1、R2、R3串聯(lián)在電路中已知R110、R35，R1兩端的電壓為6V，R2兩端的電壓為12V，則()A電路中的電流為0.6AB電阻R2的阻值為20C三只電阻兩端的總電壓為21VD電阻R3兩端的電壓為4V解析電路中的電流IA0.6A，A對；R2阻值為R220，B對；三只電阻兩端的總電壓UI(R1R2R3)21V，C對；電阻R3兩端的電壓U3IR30.6×5V3V，D錯(cuò)答案ABC(1)分析串聯(lián)電路要抓住電流不變的特點(diǎn).(2)串聯(lián)電路的總

3、電阻大于其中任一部分電路的電阻；當(dāng)一個(gè)大電阻和一個(gè)小電阻串聯(lián)時(shí)，串聯(lián)電阻接近大電阻.(3)串聯(lián)電路中任一電阻增大，總電阻增大.二、對并聯(lián)電路的理解1并聯(lián)：把幾個(gè)導(dǎo)體的一端連在一起，另一端也連在一起，然后把這兩端接入電路，這樣的連接方式叫做并聯(lián)，如圖2所示圖22并聯(lián)電路的特點(diǎn)(1)并聯(lián)電路的總電流等于各支路電流之和，即：II1I2I3.(2)并聯(lián)電路的總電壓與各支路電壓相等，即：UU1U2U3.(3)并聯(lián)電路總電阻的倒數(shù)等于各支路電阻的倒數(shù)之和，即：.(4)并聯(lián)電路具有分流作用：并聯(lián)電路中通過各支路電阻的電流跟它們的阻值成反比，即：I1R1I2R2I3R3U.深度思考(1)若R1、R2組成并聯(lián)電

4、路，R1不變，R2增大時(shí)，并聯(lián)的總電阻如何變化？若R1R2，并聯(lián)的總電阻接近哪個(gè)電阻？(2)若n個(gè)相同的電阻R并聯(lián)，總電阻是多大？答案(1)增大接近R1(2)例2如圖3所示的電路中，R12，R23，R34.圖3(1)電路的總電阻是多少？(2)若流過電阻R1的電流I13A，則通過R2、R3的電流分別為多少？干路電流為多少？解析(1)根據(jù)并聯(lián)電路的特點(diǎn)電路中所以R總.(2)由于I1R1I2R2I3R3，所以I22AI31.5A干路電流II1I2I3(321.5) A6.5A.答案(1)(2)2A1.5A6.5A(1)分析并聯(lián)電路要抓住電壓不變的特點(diǎn).(2)并聯(lián)電阻小于任一個(gè)分電阻；一個(gè)大電阻與一個(gè)

5、小電阻并聯(lián)時(shí)，總電阻接近小電阻.(3)并聯(lián)電路任一電阻增大時(shí)，總電阻也隨之增大.針對訓(xùn)練由四個(gè)電阻連接成的電路如圖4所示R18，R24，R36，R43.圖4(1)求a、d之間的總電阻；(2)如果把42V的電壓加在a、d兩端，則通過每個(gè)電阻的電流是多少？答案見解析解析(1)由題圖可知Rcd2.故RadR1R2Rcd84214.(2)由歐姆定律知IA3A，即為通過R1、R2的電流設(shè)通過R3、R4的電流分別為I3、I4，則由并聯(lián)電路電壓相等，得I3R3I4R4，又I3I43A，解得I31A，I42A三、電流表和電壓表1小量程電流表G(表頭)的三個(gè)參數(shù)(1)電流表的內(nèi)阻：電流表G的電阻Rg.(2)滿偏

6、電流：指針偏轉(zhuǎn)到最大刻度時(shí)的電流Ig.(3)滿偏電壓：電流表G通過滿偏電流時(shí)，加在它兩端的電壓Ug.由歐姆定律可知UgIgRg.2電壓表、電流表的改裝及其特點(diǎn)項(xiàng)目小量程電流表G改裝成大量程電壓表V小量程電流表G改裝成大量程電流表A電路結(jié)構(gòu)R的作用分壓分流擴(kuò)大量程的計(jì)算UIg(RRg)_RRgIgRg(IIg)RRRg電表的總內(nèi)阻RVRgRRA使用并聯(lián)在被測電路中，“”接線柱接電勢較高的一端串聯(lián)在被測支路中，電流從“”接線柱流入深度思考由相同的表頭改裝成兩個(gè)量程不同的電流表，讀數(shù)越大的電流表表示流過表頭的電流越大嗎？什么可以表示流過表頭的電流大小？答案不是指針偏轉(zhuǎn)角度越大表示流過表頭的電流越大例

7、3有一電流表G，內(nèi)阻Rg10，滿偏電流Ig3mA.(1)要把它改裝成量程為03V的電壓表，應(yīng)串聯(lián)一個(gè)多大的電阻？改裝后電壓表的內(nèi)阻是多大？(2)要把它改裝成量程為00.6A的電流表，需要并聯(lián)一個(gè)多大的電阻？改裝后電流表的內(nèi)阻是多大？解析(1)由題意知電流表G的滿偏電壓UgIgRg0.03V改裝成量程為03V的電壓表，當(dāng)達(dá)到滿偏時(shí)，分壓電阻R的分壓URUUg2.97V所以分壓電阻R990改裝后電壓表的內(nèi)阻RVRgR1000.(2)改裝成量程為00.6A的電流表，當(dāng)達(dá)到滿偏時(shí)，分流電阻R的分流IRIIg0.597A所以分流電阻R0.05改裝后電流表的內(nèi)阻RA0.05答案見解析關(guān)于電表的改裝，要分清

8、改裝成電壓表時(shí)需串聯(lián)電阻，改裝成電流表時(shí)需并聯(lián)電阻，然后再結(jié)合電路知識及部分電路歐姆定律加以解決(1)先明確小量程電流表G的兩個(gè)參數(shù)：Ig、Rg，并算出滿偏電壓UgIgRg.(2)用歐姆定律求改裝時(shí)需要串聯(lián)或并聯(lián)的電阻改裝成電壓表時(shí)要串聯(lián)一個(gè)阻值較大的電阻來分壓，如圖5所示，其阻值RRg.圖5改裝成電流表時(shí)要并聯(lián)一個(gè)阻值較小的電阻來分流，如圖6所示，其阻值RRg.圖61(串、并聯(lián)電路的有關(guān)計(jì)算)電阻R1與R2并聯(lián)在電路中，通過R1與R2的電流之比為12，則當(dāng)R1與R2串聯(lián)后接入電路中時(shí)，R1與R2兩端電壓之比U1U2為()A12B21C14D41答案B2(串、并聯(lián)電路的有關(guān)計(jì)算)如圖7所示，R

9、14，R29，R318.通電后經(jīng)R1、R2和R3的電流之比I1I2I3_，R1、R2和R3兩端的電壓之比U1U2U3_.圖7答案3212333(電表的改裝)一量程為100A的電流表，內(nèi)阻為100，表盤刻度均勻，現(xiàn)串聯(lián)一個(gè)9900的電阻將它改裝成電壓表，則該電壓表的量程為_V用它來測量電壓時(shí)，表盤指針位置如圖8所示，此時(shí)電壓表的讀數(shù)大小為_V.圖8答案10.8解析4. (電表的改裝)(多選)如圖9甲、乙所示的電路圖為電表改裝的示意圖，G為表頭、R為可調(diào)電阻，則下列說法正確的是()圖9A圖甲為電流表改裝的原理圖，增大可調(diào)電阻的阻值，改裝后電表的量程增大B圖甲為電流表改裝的原理圖，增大可調(diào)電阻的阻值

10、，改裝后電表的量程減小C圖乙為電壓表改裝的原理圖，增大可調(diào)電阻的阻值，改裝后電表的量程增大D圖乙為電壓表改裝的原理圖，增大可調(diào)電阻的阻值，改裝后電表的量程減小答案BC解析電壓表電阻分壓，串聯(lián)；電流表電阻分流，并聯(lián)所以題圖甲為電流表改裝的原理圖，題圖乙為電壓表改裝的原理圖并聯(lián)電路電阻大時(shí)分流少，所以R增大時(shí)量程減小；串聯(lián)電路電阻大時(shí)分壓多，所以R增大時(shí)量程增大綜上所述選項(xiàng)B、C正確題組一串、并聯(lián)電路的特點(diǎn)及有關(guān)計(jì)算1(多選)下列說法中正確的是()A一個(gè)電阻和一根理想導(dǎo)線并聯(lián)，總電阻為零B并聯(lián)電路任一支路的電阻都大于電路的總電阻C并聯(lián)電路任一支路電阻增大(其他支路不變)，則總電阻也增大D并聯(lián)電路任

11、一支路電阻增大(其他支路不變)，則總電阻一定減小答案ABC解析由并聯(lián)電路的特點(diǎn)知：并聯(lián)電路的總電阻比各支路中的任意一個(gè)分電阻的阻值都要小，且任一支路的電阻增大時(shí)(其他支路不變)，總電阻也增大，所以A、B、C對，D錯(cuò)2將一只阻值為幾千歐的電阻R1和一只阻值為千分之幾歐的電阻R2串聯(lián)起來，則總電阻()A很接近R1且略大于R1B很接近R1且略小于R1C很接近R2且略大于R2D很接近R2且略小于R2答案A3已知通過三個(gè)并聯(lián)支路的電流之比I1I2I3123，則三個(gè)并聯(lián)支路的電阻之比R1R2R3為()A632B236C123D231答案A解析三個(gè)并聯(lián)支路的電壓相等，根據(jù)歐姆定律I得，電流I與電阻R成反比電

12、流之比I1I2I3123，則電阻之比R1R2R3632，故選A.4(多選)如圖1所示，圖中1、2分別為電阻R1、R2的電流隨電壓變化的關(guān)系圖線，則()圖1AR1和R2串聯(lián)后的總電阻的IU圖線應(yīng)在區(qū)域BR1和R2串聯(lián)后的總電阻的IU圖線應(yīng)在區(qū)域CR1和R2并聯(lián)后的總電阻的IU圖線應(yīng)在區(qū)域DR1和R2并聯(lián)后的總電阻的IU圖線應(yīng)在區(qū)域答案BC5如圖2所示，變阻器的總電阻為R，連線電阻不計(jì)，當(dāng)它的滑片P從左端向右端移動(dòng)時(shí)，A、B間的電阻變化情況是()圖2A減小B增大C先減小后增大D先增大后減小答案D解析當(dāng)滑片在最左端或者最右端時(shí)，A、B兩點(diǎn)間的電阻均為0，當(dāng)滑片在中間時(shí)，A、B間的電阻最大；當(dāng)滑片在中

13、間時(shí)，長度變?yōu)樵瓉淼亩种?，橫截面積變?yōu)樵瓉淼囊槐叮瑒t電阻變?yōu)樵瓉淼乃姆种?，即電阻?增大到再減小到0，最大值為.故選D.6(多選)一個(gè)T形電路如圖3所示，電路中的電阻R110，R2120，R340.另有一電壓為100V的測試電源，則()圖3A當(dāng)c、d端短路時(shí)，a、b之間的等效電阻是40B當(dāng)a、b端短路時(shí)，c、d之間的等效電阻是40C當(dāng)a、b兩端接通測試電源時(shí)，c、d兩端的電壓為80VD當(dāng)c、d兩端接通測試電源時(shí)，a、b兩端的電壓為80V答案AC解析當(dāng)c、d端短路時(shí)，等效電路如圖甲所示，R123R140，同理可知當(dāng)a、b端短路時(shí)，R213R2128，選項(xiàng)A正確，選項(xiàng)B錯(cuò)誤當(dāng)a、b兩端接通測

14、試電源時(shí)，等效電路如圖乙所示，根據(jù)歐姆定律得IA2A，所以UcdIR380V當(dāng)c、d兩端接通測試電源時(shí)，等效電路如圖丙所示，根據(jù)歐姆定律得IAA，所以UabIR325V，選項(xiàng)C正確，選項(xiàng)D錯(cuò)誤題組二改裝電表的原理7電流表的內(nèi)阻是Rg200，滿刻度電流值是Ig500A，現(xiàn)欲把此電流表改裝成量程為1V的電壓表，正確的方法是()A應(yīng)串聯(lián)一個(gè)0.1的電阻B應(yīng)并聯(lián)一個(gè)0.1的電阻C應(yīng)串聯(lián)一個(gè)1800的電阻D應(yīng)并聯(lián)一個(gè)1800的電阻答案C解析電流表改裝成電壓表，應(yīng)串聯(lián)電阻電阻兩端的電壓UUUg1V200×500×106V0.9V，串聯(lián)的電阻阻值為R1800.8(多選)如圖4所示電路，將

15、兩個(gè)相同的電流計(jì)分別改裝成電流表A1(03A)和電流表A2(00.6A)，把這兩個(gè)電流表并聯(lián)接入電路中測量電流則下列說法中正確的是()圖4AA1的指針半偏時(shí)，A2的指針也半偏BA1的指針還沒有滿偏，A2的指針已經(jīng)滿偏CA1的讀數(shù)為1A時(shí)，A2的讀數(shù)為0.6ADA1的讀數(shù)為1A時(shí)，干路中的電流為1.2A答案AD解析電流表是由電流計(jì)并聯(lián)一個(gè)電阻改裝而成，兩電流表并聯(lián)，所以兩表頭也并聯(lián)，流過兩表頭的電流相等，A1的指針半偏時(shí)，A2的指針也半偏A正確，B錯(cuò)誤；兩電流表的內(nèi)阻之比為15，則電流之比為51.A1的讀數(shù)為1A時(shí)，A2的讀數(shù)為0.2A，干路中的電流為1.2AC錯(cuò)誤，D正確故選A、D.9一個(gè)電流

16、表由小量程的電流表G與電阻R并聯(lián)而成若在使用中發(fā)現(xiàn)此電流表讀數(shù)比準(zhǔn)確值稍小些，下列采取的措施正確的是()A在R上串聯(lián)一個(gè)比R小得多的電阻B在R上串聯(lián)一個(gè)比R大得多的電阻C在R上并聯(lián)一個(gè)比R小得多的電阻D在R上并聯(lián)一個(gè)比R大得多的電阻答案A解析電流表讀數(shù)比準(zhǔn)確值稍小些，是由于并聯(lián)的電阻R阻值偏小，而使流經(jīng)小量程的電流表的電流偏小，所以應(yīng)該給電阻R串聯(lián)一個(gè)阻值比R小的多的電阻，從而使通過G的電流變大10.如圖5所示，其中電流表A的量程為0.6A，表盤均勻劃分為30個(gè)小格，每一小格表示0.02A；R1的阻值等于電流表內(nèi)阻的；R2的阻值等于電流表內(nèi)阻的2倍若用電流表A的表盤刻度表示流過接線柱1的電流值

17、，則下列分析正確的是()圖5A將接線柱1、2接入電路時(shí)，每一小格表示0.04AB將接線柱1、2接入電路時(shí)，每一小格表示0.02AC將接線柱1、3接入電路時(shí)，每一小格表示0.06AD將接線柱1、3接入電路時(shí)，每一小格表示0.01A答案C解析當(dāng)接線柱1、2接入電路時(shí)，R1與電流表并聯(lián)，由于R1，可知流過R1的電流為流過電流表電流的2倍，所以1、2接線柱間的電流為流過電流表電流的3倍，所以每一小格是原來的3倍，即為0.06A，所以A、B錯(cuò)誤；當(dāng)接線柱1、3接入電路時(shí)，電流表與R1并聯(lián)，然后再與R2串聯(lián)，串聯(lián)電阻對電流無影響，與1、2接入電路的效果一樣，所以每一小格表示0.06A，C正確，D錯(cuò)誤題組三綜合應(yīng)用11阻值相等的四個(gè)電阻、電容器C及電池E(內(nèi)阻可忽略)連接成如圖6所示電路開關(guān)S斷開且電流穩(wěn)定時(shí)，C所帶的電荷量為Q1；閉合開關(guān)S，電流再次穩(wěn)定后，C所帶的電荷量為Q2.Q1與Q2的比值為()圖6A. B. C. D.答案C解析S斷開時(shí)等效電路如圖甲所示圖甲電容器兩端電壓為U1×R×E；S閉合時(shí)等效電路如圖乙所示圖乙電容器兩端電壓為U2×RE，由QCU得，故選項(xiàng)C正確12在如圖7所示的電路中，小量程電流表G的內(nèi)阻Rg100，滿偏電流Ig1mA，R1900，R2.圖7(1)當(dāng)S1和S2均斷開時(shí)，改裝成的表是什么表？量程為多大？(2)