1、4串联电路和并联电路学习目标1.知道串、并联电路的电流和电压特点(重点) 2.掌握串、并联电路的相关计算(重点) 3了解电流表(表头)的原理，知道什么是满偏电流和满偏电压(难点) 4.理解表头改装成常用电压表和电流表的原理，会求分压电阻和分流电阻的阻值(难点)串、并联电路的特点先填空串联电路并联电路电流各处电流相等，即II1I2In总电流等于各支路电流之和，即II1I2In电压总电压等于各部分电压之和，即UU1U2Un各支路两端电压相等，即UU1U2Un总电阻总电阻等于各部分电阻之和，即RR1R2Rn总电阻倒数等于各支路电阻倒数之和，即再思考1试想马路上的路灯是如何连接的？【提示】照明电路的电
2、压为220 V，而每个灯泡的额定电压也是220 V，因此欲使路灯同时正常工作，它们之间只能是并联2两个电阻并联，总电阻的大小与原来两个电阻有什么关系？【提示】(1)并联电路总电阻的倒数等于各支路电阻的倒数之和(2)两个电阻并联，总电阻比其中任一个电阻都小(3)并联电路中，有一个电阻增大，总电阻增大后判断(1)串联电路的总电阻大于电路任意电阻()(2)并联电路的总电阻小于电路中任意电阻()(3)串联电路中有一电阻变大，总电阻变大()(4)并联电路中某电阻变大时，总电阻减小()电压表和电流表先填空1小量程电流表(表头)的三个参数2电压表的改装3电流表的改装再思考把一个小量程的电流表改装成一个大量程
3、电压表后，通过校对发现电压表量程偏大，若要符合改装要求，怎么办？【提示】电压表改装利用的是串联电路正比分压的特点，改装后的电压表量程偏大，说明串联电阻偏大，应该换用阻值小的符合改装要求的电阻后判断(1)把小量程的电流表改装成大量程的电流表需串联一个电阻()(2)若将分压电阻串联在电流表上改装成电压表后，增大了原电流表的满偏电压()(3)若将分流电阻并联在电流表两端改装成电流表后，分流电阻和电流表两端的电压相等()预习完成后，请把你认为难以解决的问题记录在下面的表格中问题1问题2问题3问题4学生分组探究一串、并联电路(深化理解)第1步探究分层设问，破解疑难1串、并联电路，总电阻与各电阻有何关系？
4、2串、并联电路中某电阻变化时，总电阻如何变化？第2步结论自我总结，素能培养1串联电路，并联电路总电阻的比较比较串联电路的总电阻R总并联电路的总电阻R总不同点n个相同电阻R串联，总电阻R总nRn个相同电阻R并联，总电阻R总R总大于任一电阻阻值R总小于任一电阻阻值一个大电阻和一个小电阻串联时，总电阻接近大电阻一个大电阻和一个小电阻并联时，总电阻接近小电阻相同点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2.串、并联电路中，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推导：在串联电路中，由于U1I1R1，U2I2R2，U3I3R3UnInRn，II
5、1I2In，所以有I.(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推导：在并联电路中，U1I1R1，U2I2R2，U3I3R3UnInRn，U1U2Un，所以有I1R1I2R2InRnI总R总U.第3步例证典例印证，思维深化用半导体材料制成热敏电阻，在温度升高时，电阻会迅速减小，如图241所示，将一热敏电阻接入电路中，接通开关后，随温度的升高会观察到()A电流表示数不变B电流表示数减小C电压表示数增大 D电压表示数减小图241【思路点拨】(1)R2与热敏电阻串联然后再与R1并联(2)热敏电阻值减小，电路中总电阻变小(3)电流表测的是总电流，电压表测的是热敏电阻两端电压，两表示数可借助
6、欧姆定律分析【解析】接通开头后，热敏电阻的温度升高，电阻减小，总电阻减小，由I总得I总增大，电流表示数变大，A、B错误R1中电流I1不变，R2支路的电流I2增大，UR2增大，又UUR2U热，则U热减小，电压表的示数减小，D正确，C错误【答案】D处理简单混联电路的方法(1)准确地判断出电路的连接方式，画出等效电路图(2)准确地利用串、并联电路的基本规律、特点(3)灵活地选用恰当的物理公式进行计算第4步巧练精选习题，落实强化1如图242所示电路中电阻R1、R2、R3的阻值相等，电池的电阻不计那么开关K接通后流过R2的电流是K接通前的()A.B.C.D.图242【解析】设电池提供的电压为U，每个电阻
7、的阻值为R.K接通前，通过R2的电流I.K接通后，通过R2的电流I，B项正确【答案】B2(多选)有三个电阻的阻值及额定电流分别为R110 ，I11 A，R220 ，I22 A，R35 ，I32 A它们组成的电路如图243中甲、乙、丙所示，下列关于各图的说法中正确的是()图243A图甲中电路两端允许加的最大电压为60 VB图乙中电路允许通过的最大电流为3.5 AC图丙中电路两端允许加的最大电压为17.5 VD图丙中电路允许通过的最大电流为2 A【解析】对图甲分析：根据I11 A可知，最大电压UmaxI1(R1R2R3)35 V，选项A错误对图乙分析：先根据UIR计算出各元件的额定电压U110 V
8、，U240 V，U310 V三个电阻最小的额定电压为10 V,10 V就是并联电路允许加的最大电压值，即Umax10 V电路允许通过的最大总电流Imax() A3.5 A，选项B正确对图丙分析：在图甲和图乙的分析中，已经知道，R1、R2的额定电压分别是10 V和40 V，故并联部分允许承受的最大电压Umax10 V，该部分的最大电流Imax A1.5 A又知R3的额定电流I32 A，故整个电路允许通过的最大电流ImaxImax1.5 A，电路两端允许加的最大电压UmaxImaxR3ImaxR并17.5 V，选项C正确，选项D错误【答案】BC学生分组探究二电表的改装(深化理解)第1步探究分层设问
9、，破解疑难1由电流表怎样改装为电压表？2怎样将小量程的电流表和电压表改为大量程的电流表和电压表？第2步结论自我总结，素能培养电表的改装问题，实际上是串、并联电路中电流、电压的计算问题，具体分析见表：两表改装比较项目小量程的表头G(Ig，Rg)改装成电压表小量程的表头G(Ig，Rg)改装成电流表内部电路扩大后量程UIR的作用分压分流R的数值RRg或R(n1)Rg(n)R或R(n)电表的总内阻RVRgR或RVRA或RA第3步例证典例印证，思维深化有两个相同的灵敏电流计，允许通过的最大电流(满偏电流)为Ig1 mA，表头电阻Rg20 ，若改装成一个量程为3 V的电压表和一个量程为0.6 A的电流表应
10、分别()A串联一个2980 的电阻和并联一个0.033 的电阻B并联一个2990 的电阻和串联一个0.033 的电阻C串联一个2970 的电阻和并联一个0.05 的电阻D并联一个2970 的电阻和串联一个0.05 的电阻【思路点拨】(1)扩大电压表量程需串联一固定电阻(2)扩大电流表量程需并联一固定电阻(3)扩大后电压表量程为表头与固定电阻总电压，扩大后电流表量程为表头与固定电阻并联总电流【解析】若改装成一个量程为3 V的电压表需串联一个分压电阻，由UIg(RRg)得，所串联的分压电阻阻值R2 980 ；若改装成一个量程为0.6 A的电流表需并联一个分流电阻，由IgRg(IIg)R得，所并联的
11、分流电阻R0.033 .故选项A正确【答案】A分析电表改装应明确的两问题1无论表头G改装成电压表还是电流表，它的三个特征量Ug、Ig、Rg是不变的，即通过表头的最大电流Ig并不改变2改装后电压表的量程指小量程电流表表头满偏时对应的R与表头串联电路的电压，改装后电流表的量程指小量程电流表表头满偏时对应的R与表头并联电路的总电流第4步巧练精选习题，落实强化3如图244所示，电流表G的内阻不可忽略不计，R1、R2是两个可变电阻，当a、b间的电压为4 V时，电流表的指针刚好满偏(指针指在刻度盘的最大值处)，当a、b间的电压为3 V时，如果仍要使电流表G的指针满偏，下列方法中可行的是()图244保持R2
12、不变，增大R1增大R1，减小R2保持R2不变，减小R1增大R2，减小R1ABCD【解析】当a、b间的电压为3 V时，要使电流表G的指针满偏，则使G和R1的并联电阻增大或者使R2减小，故可以，选A.【答案】A4如图245所示为一双量程电压表的示意图已知电流表G的量程为0100 A，内阻为600 ，则图中串联的分压电阻R1_，R2_.图245【解析】用5 V的量程时，Ig用15 V的量程时，Ig由两式得R14.94104 ，R2105 .【答案】4.94104105学生分组探究三伏安法测电阻(拓展延伸)第1步探究分层设问，破解疑难1根据电阻定义式R，怎样设计测电阻电路？2伏安法测电阻时，电流表什么
13、时候外接，什么时候内接？第2步结论自我总结，素能培养1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，就可求出待测电阻的阻值2电流表的两种接法内接法外接法电路误差分析电压表示数UVURUAUR电流表示数IAIR R测R真电压表示数UVUR电流表示数IAIRIVIRR测R真误差来源电流表的分压作用电压表的分流作用3.选择电流表内、外接的常用方法(1)直接比较法：当Rx RA时，采用内接法；当RxRV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Rx时，用电流表内接法，当Rx时，用电流表
14、外接法，当Rx时，两种接法效果相同(3)试触法：适用于Rx、RV、RA的阻值关系都不能确定的情况，如图246所示，把电压表的可动接线端分别试接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，说明电压表的分流作用对电路影响大，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，所以应选外接法图246第3步例证典例印证，思维深化用伏安法测量某电阻Rx的阻值，现有实验器材如下：A待测电阻Rx：范围在5 8 ，额定电流0.45 AB电流表A1：量程00.6 A(内阻0.2 )C电流表A2：量程03 A(内阻0.05 )D电压表V1：量程03 V(内阻3 k)E电压表V2：
15、量程015 V(内阻15 k)F滑动变阻器R：010 G蓄电池：电动势12 VH导线，开关为了较准确地测量，并保证器材安全，电流表应选_，电压表应选_，并画出电路图【思路点拨】(1)确定被测电阻额定电压(2)结合Rx额定电流、额定电压选取电流表和电压表(3)用直接比较法确定电流表内外接(4)结合滑动变阻器作用确定分压式或限流式【解析】待测电阻Rx的额定电流为0.45 A，应选电流表A1；额定电压Umax0.458 V3.6 V，应选电压表V1；由于375，40，RVRx，因此选用电流表的外接法测电阻；因为电压表V1量程小于3.6 V，且要较准确地测量，故变阻器R应选择分压式接法，其电路如图所示
16、【答案】A1V1见解析图对电流表、电压表的认识(1)电流表和电压表是特殊的电阻、电流表能指示自身电流，电压表能指示自身两端电压(2)电流表及电压表指针在满刻度的左右时最准确第4步巧练精选习题，落实强化1(多选)用如图247所示的电路测量待测电阻Rx的阻值时，下列关于由电表产生误差的说法中，正确的是()A电压表的内电阻越小，测量越精确B电流表的内电阻越小，测量越精确C电压表的读数大于Rx两端真实电压，Rx的测量值大于真实值D由于电流表的分流作用，使Rx的测量值小于真实值图247【解析】该电路中电流表的读数为通过Rx的真实值，电压表的读数为Rx两端的电压与电流表的分压之和，大于Rx两端的真实电压，
17、根据欧姆定律知，Rx的测量值大于真实值，C对，D错该电路中，Rx的测量值实际上为R测RxRA，故电流表的内电阻越小，测量越精确，A错，B对【答案】BC2两个定值电阻R1、R2串联后接在输出电压U12 V的直流电源上，且电源电压保持不变把一个内阻不是远大于R1、R2的电压表接在R1的两端(如图248所示)电压表的示数为8 V，如果把此电压表改接在R2两端，则电压表的示数将()A小于4 VB等于4 VC大于4 V、小于8 VD等于或大于8 V图248【解析】当电压表接在R1两端时，其示数为8 V，则此时电阻R2两端的电压为4 V，将R1与RV并联后的电阻用R1V表示，则，即R1V2R2，由于R1R
18、1V，则R12R2.当电压表改接在R2两端时，将R2与RV并联后的电阻用R2V表示，则R2R2V.此时电阻R1两端的电压U1与电压表示数U2V之比为2.故电压表的示数将小于4 V选项A正确【答案】A电路的等效简化高中物理恒定电流知识学习中，化简电路是应当掌握的基本技能之一，现在介绍两种常见的电路化简方法一、简化原则1理想导线可任意长短2无电流支路可去掉3等电势点可合并4理想电压表可看成断路，理想电流表可看成短路，电流稳定后，电容器可看成断开二、简化方法1电流分支法(1)将各节点用字母标上(2)判定各支路元件的电流方向 .(3)按电流流向，自左向右(或自上向下)将各元件、节点、分支逐一画出(4)
19、将画出的等效图加工整现图2492等势点排列法(1)将各节点用字母标上(2)判定各节点电势的高低(3)将各节点按电势高低自左向右(或自上向下)依次排列，再将各节点之间的支路画出(4)将画出的等效图加工整理图2410如图2411所示的电路中，R110 ，R24 ，R36 ，R43 ，U2.4 V若在a、b间接一只理想电压表，它的读数是多少？图2411【思路点拨】解答该题可用电流分支法画出简化电路图【解析】在a、b间接一只理想电压表时，原电路可以简化为：R2、R3串联后电阻为R串R2R34 6 10 ，R串与R1并联后电阻为R分5 ，再与R4串联后总电阻为，R总R分R45 3 8 ，此时干路电流为I
20、总0.3 A，R4两端的电压U4I总R40.3 A3 0.9 V，所以R2、R3串联后两端的电压为U串UU42.4 V0.9 V1.5 V，R2、R3串联后电流I分0.15 A，R3两端的电压为U3I分R30.15 A6 0.9 V，电阻R3、R4两端的电压之和也就是电压表的示数UU3U40.9 V0.9 V1.8 V.【答案】1.8 V先看名师指津等势点排列法化简电路步骤(1)将电路中的所有理想电流表视为短路，所有理想电压表视为断路(2)寻找电路中的所有等势点：凡是用无电阻导线相连的点都是电势相等的点(3)将电路中电势不等的点用不同的字母标示出来(4)按电流的流向将电势不同的点按电势降低顺序排列(5)将各用电器按对号入座的原则放到相应的等势点中去(6)再按原电路图，将电流表和电压表放到相应位置上去(7)将各用电器用导线连接起来再演练应用如图2412所示四个电阻的阻值均为4 ，求Rab.图2412【解析】等效电路如图所以RabR41 .【答案】1
