1、4 串联电路和并联电路课标解读1.掌握串、并联电路中电流、电压、电阻的关系.2.知道滑动变阻器接入电路的作用.3.理解有关电表改装的计算问题.课前思考1.节日用的彩灯，一串串一簇簇，或挂在街道两旁的树上，或挂在装饰物品上，煞是好看.你知道它们用什么作电源吗？又是怎样和电源连接的呢？续问：若其中一串有一个小灯泡灯丝烧毁，这一串是否都不亮了？答案：这些装饰用彩灯大多数所使用的电源都是220 V 市电.每串小灯泡先串联连接，大约有几十个串在一起，然后把这些串联好的每一串再并联，接在220 V的电源上.不是的.当其中一个灯泡烧毁后，只是坏的不亮，其余的照常发光.原因是，当这个小灯泡烧坏的瞬间，220
2、V的电压就加在这个坏灯泡的两端，而灯泡内的一个特殊装置将会被击穿导通变成导体，电路重新被接通.2.传统的家用电器，如收录机、电视机等，都有音量控制旋钮，你知道该旋钮连接的是什么电器元件吗？答案：元件名称叫电位器，也就是本节课中的滑动变阻器.自主研学1.把几个导体依次首尾相连接入电路的连接方式叫做_；把几个导体一端连在一起，另一端也连在一起，然后把这两端接入电路的连接方式叫做_.2.串联电路的基本特点：串联电路中各处的_相等，用字母表示为：_；串联电路的总电压等于各部分电路电压之和，用字母表示为：_；串联电路中的总电阻等于各部分电路电阻之和，用字母表示为：_;电路中各部分导体两端的电压分配与导体
3、的_成正比，公式为：=3.并联电路的基本特点：并联电路的总电流等于各支路电流之和，用字母表示为：_；并联电路的总电压与支路电压_，用字母表示为：_;串联电路总电阻的_等于各支路电阻的_之和，用字母表示为：=+串联电路中各支路的电流分配与电阻成反比，公式为：_.4.常用的电压表和电流表都是由小量程的_改装而成的.小量程电流表主要有三个参数:电流表的电阻称为_，用字母Rg表示；指针偏转到最大刻度时的电流Ig叫做_；电流表通过满偏电流时加在它两端的电压Ug叫做_.上述三个物理量的关系为：_.5.电压表和电流表的改装：当把电流表改装成量程为U的电压表时，应当串联一个电阻R，该电阻起分压作用，因此叫_，
4、与三个参数间的关系为：_；当把电流表改装成量程为I的电流表（也叫安培表）时，应当并联一个电阻，该电阻起分流作用，因此叫做_，与三个参数间的关系为：_.三点剖析1.混联分析时注意以下几点：(1)分析多个电阻组成的混联电路的总电阻时，先分析并联部分，再分析串联部分.(2)若混联电路中一个电阻变大时，则混联电路的总电阻变大.反之，若混联电路中一个电阻变小时，则混联电路的总电阻变小.(3)若混联电路中一个滑动变阻器接在两个支路中，滑动触头移动时引起总阻值变化比较复杂，可能是先变大后变小，也可能是一直变大或一直变小. 如图2-4-1，当滑片P从左端滑到右端的过程中AB间的电阻一直变小；当滑片P从右端滑到
5、左端的过程中，AB间的电阻一直变大.如2-4-2所示两支路的阻值之和保持不变的情况下，当两支路的阻值相差最多时，A、B间的阻值最小，当两支路阻值相差最少时，A、B间的阻值最大. 图2-4-1 图2-4-22.电压表和电流表的改装（1）电压表的原理图2-4-3 电压表是利用串联电路电阻分压特点制成的.如图2-4-3所示，它是由灵敏电流表和一个分压电阻做成的.分压电阻的阻值R为 R=或R=(n-1)Rg 式中U为改装成的伏特表的电压，Ug为电流表的最大电压值，即满偏电流与电流表内阻Rg之积，n为改装后电压表较灵敏电流表电压扩大的倍数，即n=.（2）电流表的原理图2-4-4 安培表是利用并联电路的特
6、点制成的，如图2-4-4所示，安培表是由电流表和分流电阻R组成.分流电阻R的大小为R=Rg或R=Rg 式中Rg为电流表内阻，I为改装后安培表电流，Ig为电流表满偏电流，n为安培表较原电流表电流扩大的倍数，即n=.（3）用小量程电流表G改装成电压表和电流表的对比. 由于小量程电流表G的满偏电流和满偏电压一般都比较小，测量较大的电流或电压时必须对小量程电流表G进行改装、扩程，具体比较如下表：小量程的电流表G改装成电压表V小量程的电流表G改装成电流表A内部电路R的作用分压分流扩大量程的计算U=Ig(R+Rg)R=IgRg=(I-Ig)RR=Rg电表的总电阻RV=Rg+RRA=使用并联在待测电路中，“
7、+”接线柱接电势较高的一端串联在被测支路中，电流从“+”接线柱流入精题精讲例1 已知通过三个并联支路的电流之比是I1I2I3=123,则三个并联支路的电阻之比R1R2R3为( )A.123 B.321 C.236 D.632思路解析 在并联电路中，各部分电压都相等，电流的分配与各支路电阻成反比. 所以有=,= 写在一起应该是R1R2R3=632,D项对.答案：D黑色陷阱 既然电阻与电流成反比，因此出现R1R2R3=I3I2I1这种错误.通过本题的讨论，应该理解电流在并联各支路上的分配规律.例2 有R1、R2两个电阻，阻值分别为30 、90 ，串联后接入某电路中总电阻为_ ,通过两个电阻中的电流
8、之比为_,两个电阻两端的电压之比为_.思路解析 串联电路中的总电阻等于各部分电阻之和，所以R=R1+R2=120 . 串联电路中各电阻上通过的电流相等，得出I1I2=11. 串联电路中各电阻两端的电压分配与电阻成正比，U1U2=R1R2=13.答案：120 11 13绿色通道 串联电路的分压作用、并联电路的分流作用，都是后面要学习的基础，电表的改装正是利用了这个原理.例3 电流表G的内阻为Rg,用它测量电压时，量程为U；用它改装成较大量程的电流表,内阻为RA，量程为I.这几个量的关系是( )A.RARg,U/IRg B.RARgU/IC.RARg,U/IRg D.RARg=U/I思路解析 正确
9、选项为C.将电流表G改装成较大量程的电流表，需并联一个分流电阻，因此其内阻减小，即RARg.由题知Rg=U/Ig,所以RgU/I.答案：C绿色通道 将电流表扩大量程，并联的分流电阻R=，改装后的电流表内阻为Rg与R的并联值，将电流表改装成电压表时，需串联的分压电阻为R=-Rg，改装后的电压表内阻为Rg与R的串联值.图2-4-5例4 滑动变阻器的分压接法，如图2-4-5，试分析R上的电流和电压调节范围.思路解析 由电路分析可知，连接方式为AP间的电阻与R并联，然后与PB间的电阻串联.因此当滑动触头由A向B移动时，加在R上的电压逐渐增大，因此，在闭合电键S之前，应使P移至A端，此时R上的电压为零.
10、 采用分压式电路，负载电阻R的电压范围为0U，显然，电流的调节范围为0.答案：R上电流的范围0, R两端的电压范围0,U绿色通道 两种接法的对比以及在电路中的应用：（1）负载电阻的阻值Rx远大于变阻器总电阻R，须用分压式电路.（2）要求负载上电压或电流变化范围较大，且从零开始连续可调，须用分压式电路.（3）负载电阻的阻值Rx小于变阻器的总电阻R或相差不多，且电压电流变化不要求从零调起，可采用限流法.（4）两种电路均可使用的情况下，应优先采用限流式接法，因为限流式接法总功耗较小.（5）特殊问题中还要根据电压表和电流表量程以及允许通过的最大电流来反复推敲，若用限流接法，负载的额定电流小于用限流接法所能达到的最小电流；或所用电流表和电压表的量程小于用限流接法所能达到的最小电流和分到的电压时，采用分压接法.