高中物理恒定电流串联电路和并联电路学案

1、 / 8串联电路和并联电路【学习目标】.理解串、并联电路的特点。.掌握串、并联电路中电压、电流和电阻的关系。.理解电阻串联分压、并联分流的原理。.理解电表改装的原理。.知道伏安法测电阻的方法。.会区分“分压电路”和“限流电 路” 主学习 一、串联电路.特点：串联电路中各处的 目等；总电压等于各部分电路的电压之和。.性质(1)串联电路的总电阻等于 之和。串联电路各部分两端的电压与电阻成 。.想一想：若R、R2组成串联电路，R不变，R增大时，串联的总电阻如何变化？若 R? R,串联的总 电阻接近哪个电阻？若n个相同的电阻R串联，总电阻是多大？二、并联电路.特点：并联电路的总电流等于 之和；总电压与

2、各支路电压相等。.性质(1)并联电路总电阻的倒数等于各支路电阻的倒数 (2)各支路的电流与电阻成 .想一想：若R、R组成并联电路，R不变，R增大时，并联的总电阻如何变化？若 R? R,并联的总 电阻接近哪个电阻？若 n个相同的电阻R并联，总电阻是多大？ 三、电压表和电流表.表头：小量程的电流表，符号为 .表头的三个参数： 满偏电压Ug、内阻Rg.根据欧姆定律，三个参数之间关系是Ug=IgRg.3电流表的满偏电流I。和满偏电压U。一般都比较小，测量较大的电压时要 一个电阻把它改装成 电压表，该电阻起分压作用，因此又叫分压电阻，测 量较大的电流时，则 要 一个电阻，把小 量程的电流表改装成大量程的

3、电流表，该电阻具有分流作用，因此叫分流电阻。答案、1.电流2.(1)各部分电路电阻(2)正比3.增大 接近R2 nR R、1.各支路电流2.(1)之和 (2)反比3.增大 接近R -n、1. G 2.满偏电流Ig 3. 串联；井联知识点一对串联电路、并联电路的理解.关于电阻的几个常用推论细节诠释知识点一对串联电路、并联电路的理(1)串联电路的总电阻大于其中任一部分电路的电阻。(2)并联电路的总电阻小于其中任一支路的电阻，且小于其中最小的电阻。R(3)几个相同的电阻 R并联，其总电阻为 R总=n。(4)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，以两电阻R、尾为例加

4、以说明.串联时 R1 - R2R1R= R+R,并联时F=-o可见，当R或R2增大或减小R+R R时,R都随之增大或减小。(5)当一个大电阻和一个小电阻并联时，总电阻接近小电阻。.关于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。【典例探究】【典例1】电阻R、R、R3串联在电路中.已知R = 10 、R= 5 Q ,两端的电压为6 V , R两端的电压为V,则()=2A.电路中的电流为 0.6 AB.电阻R的阻值为20 QC.三只电阻两端的总电压为21D.电阻R两端的电压为4 V【典例2】如图所示的电路中,R= 4 Q o12推导：在串联电路中，由于Ui = 11R,

5、Ub= I 2R2, Ub= I 3R3UUiRi,而 I=I1=I2=In,所以有 =RiU2unUR2I.推导：在并联电路中U1=I 1R1, U2= I 2R2, U3=I 3R3 - Un= I nR1,(2)若流过电阻R的电流11=3 A,而 Ui=U2=3= Uin,所以有 I1R=I2R2=3= InR=I 总R总=U.【名师点睛】则通过R、R3的电流分别为多少？干路电流为多少?.总电阻是串联或并联的等效电阻，计算时，首先要分清电路串、并联关系。.电阻串联起分压作用，电阻并联起分流作用。.分析串联电路要抓住电流不变的特点。.串联电路的总电阻大于其中任一部分电路的电阻;当一个大(1

6、)求电路中的总电阻.【典例3】如图所示的电路中，R电阻和一个小电阻串联时，串联电阻接近大电阻。(2)当加在电路两端的电压U= 42(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。电路的总电阻是多少?5.串联电路中任一电阻增大，总电阻增大。6.分析并联电路要抓住电压不变的特点。7.并联电阻小于任一个分电阻；一个大电阻与一个小电阻并联时，总电阻接近小电阻。8.并联电路任一电阻增大时，总电阻也随之增大。知识点二电表的改装与使用小量程的表头G改装成电压表V小量程白表头G改装 成电流表A内部电路M U*1R的作用分压分流扩大 量程 计算u= Ig(R + Rg)URRg (nIg1)Rg其中n=

7、UgIgRg = (I -Ig)RJgRg_=_Rg_I Ig n 1其中n = yIg电表 的总 内阻Rv= Rg+ Ri RRgRA=-R+ Rg1.电表的改装【名师点睛】电表的改装没有改变表头 G的满偏电流Ig、满偏电压Ug、 内阻R,即改装后电表达到满量程时，表头的电流、电压仍 为Ig、Ug,电阻R也没变，只是表头与-分压电阻总的电压、 表头与分流电阻总的电流比表头的电压、电流变大了。2.使用电表需要注意的几个问题-(1)选用电流表、电压表时，应考虑所测电流、电压的最 大值不能超出仪表的量程，以确保不损坏仪器。在实验电路 中测量电流、电压时，电流表、电压表的指针偏转角度不宜 过小，以减

8、少误差。(2)电流表并联电阻 R= -Rg-后，内阻很小，串联在电路n- 1中时，可作短路处理；电压表串联电阻R= R(n1)后，内阻V时，通过每个电阻的电流是多少?知识点二电表的改装与使用【典例探究】【典例4】已知电流表的内阻 Rg= 120Q ,满偏电流Jg =3 mA要把它改装成量程 是6 V的电压表，应串联多,大的电阻？要把 它改装成量程是3A的电流表，应并联多大 的电阻？【典例5】如图所示,是一个电流表、电压表两用电表的电路，电流表G的量程是100 A,内一阻是1000 Q,电阻 R1=0.1 Q, R2= 99 000 Q,当 双刀双掷开关接到a、b上时，可作为表，其量程是 ;当双

9、刀双 掷开关接到c、d上时，可作为 表， 其量程是。【典例6】如图所示，甲、乙两个电路都是由一个灵敏电流计 G和一个变阻器R组 成，它们中一个是测电压的电压表，另一个 是测电流的电流表，那么以下结论中正确的 是()A.甲表是电流表,B.甲表是电流表,C.乙表是电压表,D.乙表是电压表,R增大时量程增大R增大时量程减小R增大时量程减小R增大时量程增大很大，当电压表并联在电路中时，可看成断路，这两种情况 均可看成电表对电路无影响，即把电表视为理想的电表。(3)当电流表和电压表不能看成理想的电表时(即表的内阻不能忽略时)，电流表看成一个小电阻，其示数为流过此电 阻的电流，电压表看成一个大电阻，其示数

10、为此电阻两端的 电压。(4)电流表A与电压表V的指针偏转角度越大，相对误差 越小。知识点三伏安法测电阻.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= J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。.电流表两种不同接法的比较知识点三伏安法测电阻【典例探究】【典例7】在下图中，A、B两图分别为 测灯泡电阻R的电路图，下列说法正确的是比较项目电流表内接法电流表外接法电路-Lgn一庆方原因由于电流表内 阻的分压作 用，电压测量 值偏大由于电压表内阻 的分流作用，电流 测量值偏大测量 结果UR 测=7= RA+RRU RRR测= I = R+ RR适用

11、 条件R? FAR? R3.选择电流表内、外接的常用方法A. A图的接法叫电流表外接法，B图的接法叫电流表内接法A中R测R真，B中R测R真A中误差由电压表分流引起，为了减小误差，应使 R? R,故此法测较小电阻好B中误差由电流表分压引起，为了减小误差，应使R? R,故此法测较大电阻好【典例8】如图所示的是伏安法测电阻 的部分电路，开关先后接通 a和b时，观察 电压表和电流表示数的变化，那么()(1)直接比较法：适用于R、R、FV的大小大致可以估计, 当R? R时，采用内接法，当 R? R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R、/RR时，

12、用内接法，当rRR寸，用外接法，当r=RM/时，两种接法效果相同。(3)试触法：适用于 R、R、R的阻值关系都不能确定的 情况，如图所示，把电压表的接线端分别接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。7：- c b 11A.若电压表示数有显著变化，测量R的值时，S应接aB.若电压表示数有显著变化，测量R的值时，S应接bC.若电流表示数有显著变化，测量R的值时，S应接aD.若电流表示数有显著变化，测量R的值时，S应接b答案与解析.【答案】ABC U1 6

13、,，U2 12, 一 一【解析】电路中的电流 I = R= 10 A = 0.6 A, A对；R2阻值为=1 = 06 = 20 Q , B对；二只电阻两端的总电压 U= I(R+R+R)=21 V, C对；电阻 R两端的电压 U=IR3= 0.6X5 V = 3 V, D错。.【答案】(1) (2) 2 A 1.5 A 6.5 A 13【解析】(1)根据并联电路的特点电路中=+ 77+77,所以R总=兀R R 及 R13(2)由于 I1R=I2R=I3R,所以 12 = 2 A 13=1.5 A干路电流 I = I1+I2+I3 =(3 + 2+1.5) A =6.5 A.【答案】 (1)1

14、4 Q (2)I1=12=3 A, I3=1 A, 14=2 ARI? 4Kqt解析】笄联后电阻为&.，则艮三白巾仃2 OK：十民。十3通、氐和限串联,总电阻R = R#艮+氐产14亿根据欧姆定律工吗1 = = 34 1A 14由于良、良串联在千路上，故通造R艮的电流都是？ AT R设通过民、兄的电流为L、:L，由并麻电路的特点工4L-33，7 =r,解得L=14L2乩.【答案】1 880 Q 0.12 Q【解析】改装成电压表时应串联一个分压电阻，由欧姆定律得：U= Ig(Rg + R)分压电阻：R= - Rg=6 Q - 120 Q= 880 QIg 3 3X10 3IgRg=(I Ig)R

15、改装成电流表时应并联一个分流电阻，由并联电路两端电压相等得:八、巾 -IgRg 3X103X120 c.分流电阻： R= ；7=工一Q dn-寸 = 0.12 Q .I 一 Ig 3 3A 10 3.【答案】见解析【解析】当开关合到a、b上时，电路转换成如图甲所示的电路，此时小电阻R1与电流表G并联，R1起分流作用，可作为大量程电流表使用。根据并联电路的特点有：(I - Ig)R1=IgRg.电流表量程为1=IgRg+ R10.0 001 X 1 000 +0.1=2 1 A.R10.1当开关合到c、d上时，电路变成如图乙所示的电路，此时大电阻R2与电流表G串联，R2起分压作用,所以电流表G已

16、改装成电压表。根据串联电路的特点，电压表量程为U= Ig(Rg + R2) = 0.0 001 X (1 000 +99 000)V =10 V.【答案】BD匚解析】电压裹电阻分压，串联，电瑞表电阻分充，并联；所以甲裹为电流表，乙表为电压表，井喋电格电阻大时分潦少，所以五熠大时里程减小，&错误E正确；串联电路电阻大时分压多，所以欢增大时里程熔大，C.【答案】ACD【解析】根据伏安法测电阻的两种接法及产生误差的原因可判A、C D正确，B错误。.【答案】AD【解析】若电压表示数变化显著，说明电流表的分压作用明显，应用电流表外接法，所以S应接a;若电流表示数变化显著，说明电压表的分流作用明显，应用电

17、流表内接法,S应接b,所以A D正确。1.有三个电阻,R=2 Q , R2=3 QR=4 Q,现把它们并联起来接入电路，则通过它们的电流之比A 6 : 4: 3B 3 : 4: 6C. 2 : 3: 4D. 4 : 3: 22.有一只电压表，它的内阻是100Q,量程为0.2 V,现要改装成量程为10 A的电流表，电压表上应3.A并联0.002 Q的电阻C并联50 Q的电阻有一只电流表的满偏电流B并联D串联0.02 Q的电阻4 900 Q的电阻I g=2 mA内阻Rg=150 Q,要把它改装成一个量程为 3 V的电压表，则应在电流表上(A并联1350Q的电阻B串联1350 Q的电阻C并联50 Q

18、的电阻D串联1500 Q的电阻4. R 1=10 Q, R2 = 20 Q, R允许通过的最大电流为1.5 A, R2两端允许加的最大电压为10 V。若将它们串联，加在电路两端的最大电压可以是（）A 45 V B 5 V C 25 V D 15 V.四个相同的灯泡按如图所示连接，关于四个灯泡的亮度，下列结论中正确的是% IA A灯、B灯一样亮，C灯次之，D灯最暗B A灯最亮，C灯次之，B与D灯最暗且亮度相同C A灯最亮，B与C灯一样亮，D灯最暗D A与B灯一样亮，C与D灯一样亮，但比 A与B灯暗些.（多选）两只完全相同的灵敏电流计改装成量程不同的电压表V、V2,如将两表串联起来后去测某一线路的

19、电压，则两只表（）A读数相同B指针偏转的角度相同C量程大的电压表读数大D量程大的电压表读数小7. 一个电流表，刻度盘的每1小格彳t表1 内阻为R;如果把它改装成量程较大的电流表，刻度盘的每一小格代表n 则（）A给它串联一个电阻，阻值为nRC给它并联一个电阻，阻值为 言B给它串联一个电阻，阻值为 （n1）RgD,给它并联一个电阻，阻值为Rn 18.如图所示,1 A和10 A两种量程的电流表,有一个表头 G满偏电流I g= 500 mA内阻R=200 Q,用它改装成有求R、R的阻值各为多大?答案与解析.【答案】A【解析】根据并联电路的特点，I1： I 2： I 3 = ： 解得：I1： I 2： I 3= 6: 4: 3,故A正确。R K R.【答案】B【解析】改装前电压表的满偏电流为Ig=Ug=0;2- A= 2X103 A,由电流表的改装原理可知需再并联Rg 100一只 R的电阻 RX=-Ug-=dn 0.23 Q=0.02 Q.故选项 B正确。I I g 10 2X10.【答案】B【解析】改装成一个量程为 3 V的电压表，应在原电流表上串联一个电阻，由 U= Ig(Rg+R)须串联的分 压电阻R= 1