高中物理（人教版）選修3-1 第2章 第4節(jié)　串聯(lián)電路和并聯(lián)電路

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歡迎進(jìn)入物理課堂 第四節(jié)串聯(lián)電路和并聯(lián)電路 課標(biāo)定位學(xué)習(xí)目標(biāo) 1 掌握串 并聯(lián)電路中電流 電壓和電阻的特點(diǎn) 2 掌握電阻串 并聯(lián)的計(jì)算 3 理解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 重點(diǎn)難點(diǎn) 電流表改裝的原理和有關(guān)計(jì)算 核心要點(diǎn)突破 課堂互動(dòng)講練 知能優(yōu)化訓(xùn)練 第四節(jié)串聯(lián)電路和并聯(lián)電路 課前自主學(xué)案 課前自主學(xué)案 一 串聯(lián)電路和并聯(lián)電路 相等 和 和 等于 等于 等于 思考感悟1 電阻串聯(lián)連接時(shí) 其中一個(gè)電阻增大 總電阻一定增大 試分析電阻并聯(lián)連接時(shí) 其中一個(gè)電阻增大 并聯(lián)總阻值如何變化 二 電壓表和電流表1 小量程電流表G 表頭 1 主要部分 永久磁鐵和可轉(zhuǎn)動(dòng)的 2 工作原理 通電后 線圈在磁場力的作用下帶動(dòng)指針偏轉(zhuǎn) 指針的偏角與通過指針的電流成 3 表頭三個(gè)主要參數(shù) 內(nèi)阻Rg 小量程電流表G的電阻 滿偏電流Ig 小量程電流表G指針偏轉(zhuǎn)到 時(shí)的電流 線圈 正比 最大刻度 滿偏電壓Ug 小量程電流表G通過滿偏電流時(shí) 加在它兩端的電壓 則歐姆定律可知 Ug IgRg 2 改裝原理 1 將表頭 一個(gè)電阻改裝成了電壓表 2 將表頭 一個(gè)電阻改裝成了大量程的電流表 串聯(lián) 并聯(lián) 思考感悟2 改裝電表時(shí) 表頭上串聯(lián)或并聯(lián)的電阻起什么作用 電表改裝后 表頭G的三個(gè)參數(shù)是否發(fā)生了改變 提示 串聯(lián)電阻起分壓作用 并聯(lián)電阻起分流作用 電表改裝后 表頭的參數(shù)不改變 核心要點(diǎn)突破 2 電壓 電流的分配關(guān)系 1 串聯(lián)電路中各電阻兩端的電壓跟它的阻值成正比 2 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 特別提醒 1 在電路電壓超過用電器額定電壓時(shí) 可以串接一個(gè)分壓電阻 在電路中電流超過某元件的額定電流時(shí) 可并聯(lián)一個(gè)分流電阻 2 串聯(lián)和并聯(lián)的總電阻與原電阻是一種等效替代關(guān)系 計(jì)算等效電阻時(shí) 首先要分清串并聯(lián)關(guān)系 答案 D 二 電表的改裝和校對1 改裝 2 校對按圖2 4 1所示的電路對改裝后的電表進(jìn)行核對 核對時(shí)注意搞清楚改裝后電表刻度盤每一小格表示多大的數(shù)值 圖2 4 1 即時(shí)應(yīng)用 即時(shí)突破 小試牛刀 2 兩只完全相同的靈敏電流計(jì)改裝成量程不同的電壓表V1 V2 如將兩表串聯(lián)起來后去測某一線路的電壓 則兩只表 A 讀數(shù)相同B 指針偏轉(zhuǎn)的角度相同C 量程大的電壓表讀數(shù)大D 量程大的電壓表讀數(shù)小 解析 選BC 電流表改裝成電壓表后 量程大的內(nèi)阻大 兩改裝后的電壓表串聯(lián)在一起去測電壓 每個(gè)表兩端的電壓與其內(nèi)阻成正比 所以量程大的電壓表讀數(shù)大 兩電壓表串聯(lián) 流過兩電壓表的電流相等 即流過電壓表內(nèi)部的表頭的電流相等 所以指針偏轉(zhuǎn)的角度相等 圖2 4 2 圖2 4 3 3 試觸法 適用于Rx RV RA的阻值關(guān)系都不能確定的情況 如圖2 4 4所示 把電壓表的接線端分別接b c兩點(diǎn) 觀察兩電表的示數(shù)變化 若電流表的示數(shù)變化明顯 說明電壓表的分流對電路影響大 應(yīng)選用內(nèi)接法 若電壓表的示數(shù)有明顯變化 說明電流表的分壓作用對電路影響大 所以應(yīng)選外接法 圖2 4 4 四 滑動(dòng)變阻器兩種接法的比較1 兩種接法比較 2 限流電路 分壓電路的選擇原則 1 若采用限流式不能控制電流滿足實(shí)驗(yàn)要求 即若滑動(dòng)變阻器阻值調(diào)到最大時(shí) 待測電阻上的電流 或電壓 仍超過電流表 或電壓表 的量程 或超過待測電阻的額定電流 則必須選用分壓式 2 若待測電阻的阻值比滑動(dòng)變阻器總電阻大得多 以致在限流電路中 滑動(dòng)變阻器的滑動(dòng)觸頭從一端滑到另一端時(shí) 待測電阻上的電流或電壓變化范圍不夠大 此時(shí) 應(yīng)改用分壓電路 3 若實(shí)驗(yàn)中要求電壓從零開始連續(xù)可調(diào) 則必須采用分壓式電路 4 限流接法好處是電路簡單 耗能低 課堂互動(dòng)講練 兩個(gè)用電器的額定電壓都是6V 額定電流分別是I1 0 1A和I2 0 3A 1 把這兩個(gè)用電器并聯(lián)后接在電壓為8V的電路中 要使它們正常工作 應(yīng)附加多大的電阻 功率至少需多大 2 如果把它們串聯(lián)后接在12V的電路上 要使它們正常工作應(yīng)該接多大的電阻 功率至少為多大 思路點(diǎn)撥 1 兩個(gè)用電器的額定電壓都是6V 并聯(lián)后接入6V的電路上就能正常工作 而今電路的電壓是8V 大于6V 故應(yīng)串聯(lián)一個(gè)分壓電阻Rx 使其分擔(dān)2V的電壓 2 兩個(gè)電阻不能簡單地串聯(lián) 因串聯(lián)后兩個(gè)用電器的分壓不同 不能均分12V的電壓 圖2 4 5 答案 1 5 0 8W 2 30 1 2W 題后反思 用電器正常工作的條件是 加在它們兩端的電壓必須是額定電壓 或通過它們的電流必須是額定電流 若電源電壓不滿足要求 就要用學(xué)過的串并聯(lián)知識(shí)進(jìn)行電路整合 變式訓(xùn)練1如圖2 4 6所示電路中有三個(gè)電阻 已知R1 R2 R3 1 3 6 則電路工作時(shí) 電壓U1 U2為 A 1 6B 1 9C 1 3D 1 2答案 D 圖2 4 6 如圖2 4 7所示是一個(gè)電流表 電壓表兩用的電路 電流表G的量程是100 A 內(nèi)阻是1000 電阻R1 0 1 R2 99k 當(dāng)雙刀雙擲開關(guān)合到a b上時(shí) 電流表改裝成什么表 其量程是多少 當(dāng)雙刀雙擲開關(guān)合到c d上時(shí) 電流表改裝成什么表 其量程是多少 圖2 4 7 精講精析 當(dāng)開關(guān)合到a b上時(shí) 電路轉(zhuǎn)換成圖2 4 8甲所示的電路 此時(shí)小電阻R1與電流表G并聯(lián) R1起分流作用 可作為大量程電流表使用 圖2 4 8 答案 見精講精析 規(guī)律總結(jié) 理解電表改裝的原理 并根據(jù)串 并聯(lián)電路的特點(diǎn)進(jìn)行計(jì)算是解這類題的關(guān)鍵 變式訓(xùn)練2將一個(gè)電阻為60 滿偏電流為500 A的電流表表頭改成如圖2 4 9所示的兩個(gè)量程的電壓表 量程分別為3V和15V 試求R1和R2的阻值 圖2 4 9 答案 5940 24000 用電流表和電壓表測量電阻Rx的阻值 如圖2 4 10所示 分別將圖甲和圖乙兩種測量電路連接到電路中 按照甲圖時(shí) 電流表示數(shù)4 60mA 電壓表示數(shù)2 50V 按照乙圖時(shí) 電流表示數(shù)為5 00mA 電壓表示數(shù)為2 30V 比較這兩次結(jié)果 正確的是 圖2 4 10 A 電阻的真實(shí)值更接近543 且大于543 B 電阻的真實(shí)值更接近543 且小于543 C 電阻的真實(shí)值更接近460 且大于460 D 電阻的真實(shí)值更接近460 且小于460 答案 B 變式訓(xùn)練3 2011年吉林實(shí)驗(yàn)中學(xué)期中 如圖2 4 11所示 用伏安法測電阻R 按圖中甲圖測得的結(jié)果為R1 按乙圖測得為R2 若電阻的真實(shí)值為R 則 A R1 R R2B R1R1 R R2D R1 R R2解析 選A 用內(nèi)接法測電阻有R1 R 用外接法測電阻有R2R R2 選項(xiàng)A正確 圖2 4 11 如圖2 4 12所示 滑動(dòng)變阻器R1的最大值是200 R2 R3 300 A B兩端電壓UAB 8V 1 當(dāng)開關(guān)S斷開時(shí) 移動(dòng)滑動(dòng)片P R2兩端可獲得的電壓變化范圍是多少 2 當(dāng)S閉合時(shí) 移動(dòng)滑動(dòng)片P R2兩端可獲得的電壓變化范圍又是多少 圖2 4 12 思路點(diǎn)撥 先認(rèn)清電鍵S斷開 閉合時(shí)的滑動(dòng)變阻器的接法 再根據(jù)串并聯(lián)關(guān)系結(jié)合滑片位置計(jì)算R2獲得的電壓范圍 答案 1 4 8V 8V 2 3 43V 8V 名師歸納 1 滑動(dòng)變阻器接入電路時(shí) 金屬桿的兩個(gè)端點(diǎn)不能同時(shí)接入電路 否則電流由金屬桿流過而短路 2 限流接法電壓調(diào)節(jié)范圍較小 而分壓式接法電壓調(diào)節(jié)范圍較大 在具體應(yīng)用中要根據(jù)題目要求合理選擇 變式訓(xùn)練4如圖2 4 13所示 R1 7 R2 3 可變電阻器R3的最大阻值為6 求AB兩端的電阻值的范圍 圖2 4 13 答案 7 R 9 知能優(yōu)化訓(xùn)練 本部分內(nèi)容講解結(jié)束 點(diǎn)此進(jìn)入課件目錄 按ESC鍵退出全屏播放 謝謝使用 同學(xué)們 來學(xué)校和回家的路上要注意安全 同學(xué)們 來學(xué)校和回家的路上要注意安全