第二章--學(xué)案4串聯(lián)電路和并聯(lián)電路(人教版選修3-1)

1、學(xué)案4串聯(lián)電路和并聯(lián)電路學(xué)習(xí)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、串、并聯(lián)電路1串聯(lián)和并聯(lián)(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)(2)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)2串聯(lián)電路和并聯(lián)電路的電流(1)串聯(lián)電路各處的電流相等，即II1I2I3In.(2)并聯(lián)電路的總電流等于各支路電流之和，即II1I2I3In.3串聯(lián)電路和并聯(lián)電路的電壓(1)串聯(lián)電路兩端的總電壓等于各部分電路電壓之和，即UU1U2

2、U3Un.(2)并聯(lián)電路的總電壓與各支路電壓相等，即UU1U2U3Un.4串聯(lián)電路和并聯(lián)電路的電阻(1)串聯(lián)電路的總電阻等于各部分電路電阻之和，即RR1R2R3Rn.(2)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.二、電壓表和電流表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叫做電流表的內(nèi)阻(2)滿(mǎn)偏電流：指針偏轉(zhuǎn)到最大刻度時(shí)的電流Ig叫做滿(mǎn)偏電流(3)滿(mǎn)偏電壓：電流表G通過(guò)滿(mǎn)偏電流時(shí)，加在它兩端的電壓Ug叫做滿(mǎn)偏電壓2改裝原理(1)電壓表：給表頭串聯(lián)一個(gè)電阻(2)電流表：給表頭并聯(lián)一個(gè)電阻一、對(duì)串聯(lián)電路的理解問(wèn)題設(shè)計(jì)每年春節(jié)期間，大街小巷的樹(shù)上都掛滿(mǎn)了裝飾

3、用的串串小彩燈，當(dāng)夜幕降臨的時(shí)候，火樹(shù)銀花，非常好看這些小彩燈的額定電壓一般只有幾伏，但大多數(shù)都使用了220 V的家用照明電路(1)這些小彩燈是怎么連接的？(2)若每個(gè)小彩燈的電阻為R，則n個(gè)這樣的彩燈連接后的總電阻為多大？答案(1)多個(gè)小彩燈串聯(lián)后一起接在電源上，使每一個(gè)小彩燈分得的電壓之和等于220 V.(2)nR要點(diǎn)提煉1串聯(lián)電路的總電阻大于其中任一部分電路的電阻2幾個(gè)相同電阻R串聯(lián)時(shí)其總電阻為R總nR，兩個(gè)相同電阻串聯(lián)時(shí)，總電阻是分電阻的二倍3當(dāng)一個(gè)大電阻和一個(gè)小電阻串聯(lián)時(shí)，總電阻接近大電阻4串聯(lián)電路中各電阻兩端的電壓跟它的阻值成正比，即 I.二、對(duì)并聯(lián)電路的理解問(wèn)題設(shè)計(jì)三個(gè)電阻R1、

4、R2、R3并聯(lián)的電路如圖1所示圖1(1)每個(gè)電阻兩端的電壓有什么關(guān)系？(2)總電流I與各個(gè)電阻中電流有什么關(guān)系？(3)設(shè)總電阻為R，試證明：.答案(1)每個(gè)電阻兩端的電壓相等(2)II1I2I3(3) 根據(jù)歐姆定律I得：R1，R2，R3，而R.根據(jù)并聯(lián)電路的電流、電壓特點(diǎn)可知：UU1U2U3、II1I2I3，所以R，等式兩邊取倒數(shù)得：，即.要點(diǎn)提煉1并聯(lián)電路的總電阻小于其中任一支路的電阻，且小于其中最小的電阻當(dāng)一個(gè)大電阻和一個(gè)小電阻并聯(lián)時(shí)，總電阻接近小電阻2幾個(gè)相同電阻R并聯(lián)時(shí)其總電阻為R總，兩個(gè)相同電阻并聯(lián)時(shí)，總電阻是分電阻的一半3多個(gè)電阻無(wú)論串聯(lián)還是并聯(lián)，其中任一電阻增大，總電阻也隨之增大

5、以?xún)呻娮鑂1、R2為例加以說(shuō)明串聯(lián)時(shí)RR1R2，并聯(lián)時(shí)R.可見(jiàn)，當(dāng)R1或R2增大時(shí)，R都隨之增大4并聯(lián)電路中通過(guò)各支路電阻的電流跟它們的阻值成反比，即I1R1I2R2InRnU.延伸思考試證明：n個(gè)相同的電阻并聯(lián)，總電阻為一個(gè)電阻的n分之一答案n個(gè)相同的電阻并聯(lián)時(shí)，設(shè)每個(gè)電阻為R，有：，所以R總，即：n個(gè)相同的電阻并聯(lián)，總電阻為一個(gè)電阻的n分之一三、電壓表和電流表的改裝問(wèn)題設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)室有一表頭G，滿(mǎn)偏電流為5 mA，電阻為100 ，現(xiàn)在欲用它作為電壓表測(cè)量5 V的電壓，能直接測(cè)量嗎？若不能，應(yīng)如何測(cè)量？答案不能直接測(cè)量由于表頭的滿(mǎn)偏電壓UgIgRg0.5 V，小于要測(cè)量的電壓，應(yīng)給表頭串聯(lián)一分壓

6、電阻要點(diǎn)提煉電流表、電壓表的改裝分析見(jiàn)下表項(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(cè)電路中，“”接線柱接電勢(shì)較高的一端串聯(lián)在被測(cè)支路中，電流從“”接線柱流入一、串聯(lián)電路例1一盞弧光燈的額定電壓是40 V，正常工作時(shí)的電流是5 A，如何把它接入電壓恒為220 V的照明線路上，使它正常工作？解析設(shè)給弧光燈串聯(lián)一個(gè)電阻R2，串聯(lián)電阻上分配到的電壓為U2，根據(jù)串聯(lián)電路電壓的特點(diǎn)得，即所以R2·× 36 .答案串聯(lián)一個(gè)電阻，阻值

7、為36 二、并聯(lián)電路例2如圖2所示的電路中，R12 ，R23 ，R34 .圖2(1)電路的總電阻是多少？(2)若流過(guò)電阻R1的電流I13 A，則通過(guò)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I22 AI31.5 A干路電流II1I2I3(321.5) A6.5 A.答案(1) (2)2 A1.5 A6.5 A三、電壓表和電流表的改裝例3有一電流表G，內(nèi)阻Rg10 ，滿(mǎn)偏電流Ig3 mA.(1)要把它改裝成量程為03 V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00.6 A

8、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(mǎn)偏電壓UgIgRg0.03 V改裝成量程為03 V的電壓表，當(dāng)達(dá)到滿(mǎn)偏時(shí)，分壓電阻R1的分壓URUUg2.97 V所以分壓電阻阻值R1 990 改裝后電壓表的內(nèi)阻RVRgR11 000 .(2)改裝成量程為00.6 A的電流表，當(dāng)達(dá)到滿(mǎn)偏時(shí)，分流電阻R2的分流IRIIg0.597 A所以分流電阻R20.05 改裝后電流表的內(nèi)阻RA0.05 答案見(jiàn)解析1(并聯(lián)電路的特點(diǎn))下列說(shuō)法中正確的是()A一個(gè)電阻和一根無(wú)電阻的理想導(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

9、(其他支路不變)，則總電阻也增大D并聯(lián)電路任一支路電阻增大(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電阻增大時(shí)(其他支路不變)，總電阻也增大，所以A、B、C對(duì)，D錯(cuò)2(串聯(lián)電路的應(yīng)用)電阻R1、R2、R3串聯(lián)在電路中已知R110 、R35 ，R1兩端的電壓為6 V，R2兩端的電壓為12 V，則()A電路中的電流為0.6 AB電阻R2的阻值為20 C三只電阻兩端的總電壓為21 VD電阻R3兩端的電壓為4 V答案ABC解析電路中電流I A0.6 A，A對(duì)；R2阻值為R2 20 ，B對(duì)；三只電阻兩端的總電壓UI

10、(R1R2R3)21 V，C對(duì)；電阻R3兩端的電壓U3IR30.6×5 V3 V，D錯(cuò)3(電表的改裝)將分壓電阻串聯(lián)在電流表上，改裝成電壓表，下列說(shuō)法中正確的是()A接上分壓電阻后，增大了原電流表的滿(mǎn)偏電壓B接上分壓電阻后，電壓按一定比例分配在電流表和分壓電阻上，電流表的滿(mǎn)偏電壓不變C如分壓電阻是表頭內(nèi)阻的n倍，則電壓表量程擴(kuò)大到n倍D通電時(shí)，通過(guò)電流表和分壓電阻的電流一定相等答案BD解析電流表改裝成電壓表后，電壓按一定比例分配在電流表和分壓電阻上，電流表的滿(mǎn)偏電壓并不改變，并且電流表和分壓電阻是串聯(lián)關(guān)系，通過(guò)的電流一定相等，故選項(xiàng)A錯(cuò)誤，選項(xiàng)B、D正確如分壓電阻是表頭內(nèi)阻的n倍，則

11、電壓表量程擴(kuò)大到(n1)倍，故選項(xiàng)C錯(cuò)誤題組一串、并聯(lián)電路的特點(diǎn)和應(yīng)用1.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BC2.如圖2所示三個(gè)完全相同的電阻阻值R1R2R3，接在電路中，則它們兩端的電壓之比為()圖2A111B122C144D211答案D解析R2、R3并聯(lián)電阻為，再根據(jù)串聯(lián)電路分得電壓與電阻成正比知U1U2U3211，D項(xiàng)正確3三個(gè)阻值都為R的電阻，它們?nèi)我膺B接、組合

12、，得到的電阻值可能是()A0.5RB3RC1.5RD.R答案BCD解析全部串聯(lián)R13R，全部并聯(lián)R2；兩并一串R3RR1.5R.兩串一并R4R，綜上正確選項(xiàng)為B、C、D.4電阻R1阻值為6 ，與電阻R2并聯(lián)后接入電路中，通過(guò)它們的電流之比I1I223，則電阻R2的阻值和總電阻的阻值分別是()A4 2.4 B4 3.6 C9 3.6 D9 4.5 答案A解析由并聯(lián)電路特點(diǎn)知R1I1R2I2，所以R2R14 ，R總2.4 .故選項(xiàng)A正確5.如圖3所示四個(gè)相同的燈泡按如圖所示方式連接，關(guān)于四個(gè)燈泡的亮度，下列結(jié)論中正確的是()圖3AA燈、B燈一樣亮，C燈次之，D燈最暗BA燈最亮、C燈次之，B與D燈最

13、暗且亮度相同CA燈最亮、B與C燈一樣亮，D燈最暗DA與B燈一樣亮，C與D燈一樣亮，但比A與B燈暗些答案B解析電路的連接特點(diǎn)是：B燈與D燈串聯(lián)和C燈并聯(lián)再和A燈串聯(lián)，A燈在干路上通過(guò)它的電流最大，A燈最亮，C燈中的電流大于B與D燈中的電流，C燈較亮，B燈與D燈最暗且亮度相同，綜合以上分析得B正確A、C、D錯(cuò)誤6.兩個(gè)定值電阻R1、R2串聯(lián)后接在輸出電壓穩(wěn)定的12 V的直流電源上，有人把一個(gè)內(nèi)阻不是遠(yuǎn)大于R1或R2的電壓表接在R1兩端(如圖4所示)，電壓表的示數(shù)為8 V，如果把此表改接在R2兩端，則電壓表的示數(shù)將()圖4A小于4 VB等于4 VC大于4 V而小于8 V D大于等于8 V答案A解析由

14、于電壓表的內(nèi)阻不是足夠大，因此其分流現(xiàn)象較嚴(yán)重，導(dǎo)致并聯(lián)部分總電阻減小，分壓值也減小，故R1兩端實(shí)際電壓大于8 V，R2兩端實(shí)際電壓小于4 V.題組二電表的改裝7如圖5所示甲、乙兩個(gè)電路，都是由一個(gè)靈敏電流計(jì)G和一個(gè)變阻器R組成，它們之中一個(gè)是測(cè)電壓的電壓表，另一個(gè)是測(cè)電流的電流表，那么以下結(jié)論中正確的是()圖5A甲表是電壓表，乙表是電流表BR增大時(shí)甲表量程增大CR增大時(shí)乙表量程增大D上述說(shuō)法都不對(duì)答案C8一個(gè)電流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

15、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造成的，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(guò)G的電流變大9電流表的內(nèi)阻是Rg200 ，滿(mǎn)刻度電流值是Ig500 A，現(xiàn)欲把此電流表改裝成量程為1 V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)1 800 的電阻D應(yīng)并聯(lián)一個(gè)1 800 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UUUg1 V200×500×106 V0.9 V，串聯(lián)的電阻阻值為RU/

16、Ig1 800 .10用兩個(gè)相同的小量程電流表，分別改裝成了兩個(gè)量程不同的大量程電流表A1、A2，若把A1、A2分別采用串聯(lián)或并聯(lián)的方式接入電路，如圖6所示，則閉合電鍵后，下列有關(guān)電流表的示數(shù)和電流表指針偏轉(zhuǎn)角度的說(shuō)法正確的是()圖6A圖(a)中的A1、A2的示數(shù)相同B圖(a)中的A1、A2的指針偏角相同C圖(b)中的A1、A2的示數(shù)和偏角都不同D圖(b)中的A1、A2的指針偏角相同答案B解析電表的示數(shù)是由通過(guò)電流表A1、A2的電流決定的，而電表指針的偏角是由通過(guò)內(nèi)部小量程電流表的電流決定的兩個(gè)電流表并聯(lián)時(shí)，兩個(gè)相同的小量程電流表是并聯(lián)關(guān)系，所以，通電時(shí)，兩小量程的電流表中通過(guò)的電流相同，A1

17、、A2的指針偏角相同，B正確； A1、A2的內(nèi)阻不同，并聯(lián)時(shí)，A1、A2中通過(guò)的電流不同，A1、A2的示數(shù)不相同，A不正確；A1、A2兩表串聯(lián)時(shí)，通過(guò)電流表的電流相同，示數(shù)相同；但是，由于電流表內(nèi)阻不同，通過(guò)小量程電流表的電流不同，A1、A2的偏角不同，故C、D錯(cuò)誤題組三綜合應(yīng)用11一個(gè)T型電路如圖7所示，電路中的電阻R110 ，R2120 ，R340 .另有一測(cè)試電源，電動(dòng)勢(shì)為100 V，內(nèi)阻忽略不計(jì)則()圖7A當(dāng)c、d端短路時(shí)，a、b之間的等效電阻是40 B當(dāng)a、b端短路時(shí)，c、d之間的等效電阻是40 C當(dāng)a、b兩端接通測(cè)試電源時(shí)，c、d兩端的電壓為80 VD當(dāng)c、d兩端接通測(cè)試電源時(shí)，a

18、、b兩端的電壓為80 V答案AC解析當(dāng)c、d端短路時(shí)電路如圖甲，等效電阻R123R140 ，所以A對(duì)當(dāng)a、b端短路時(shí)如圖乙，等效電阻R123R2128 ，所以B錯(cuò)當(dāng)a、b兩端接通測(cè)試電源時(shí)電路如圖丙，根據(jù)歐姆定律得：IA2 A，所以UcdIR380 V，所以C對(duì)當(dāng)c、d兩端接通測(cè)試電源時(shí)電路如圖丁，根據(jù)歐姆定律得：I A A，所以UabIR325 V，所以D錯(cuò)12已知電流表的內(nèi)阻Rg120 ，滿(mǎn)偏電流Ig3 mA，要把它改裝成量程是6 V的電壓表，應(yīng)串聯(lián)多大的電阻？要把它改裝成量程是3 A的電流表，應(yīng)并聯(lián)多大的電阻？答案1 880 0.12 解析改裝成電壓表時(shí)應(yīng)串聯(lián)一個(gè)分壓電阻，由歐姆定律得：UIg(RgR)，分壓電阻：RRg 120 1 88