1、4串联电路和并联电路 第十一章 电路及其应用 核心素养明目标 核心素养学习目标 物理观念知道串、并联电路的电流、电压、电阻的特点。科学思维(1)分析得出串并联电路电流、电压关系式，体会严谨的科学推理过程。(2)依据电流和电压的关系，推导电阻的表达式，体会等效思想的运用。核心素养学习目标 科学探究建立简化模型，应用串、并联电路规律分析电流表及电压表的改装原理。科学态度与责任培养学习和研究物理的内在动机。自主预习探新知 NO.1知识点一 知识点二 知识点一 串、并联电路的特点 1定义(1)串联电路：把几个导体(用电器)依次首尾连接，接入电路的连接方式，如图甲所示。(2)并联电路：把几个导体(用电器
2、)的一端连在一起，另一端也连在一起，再将两端接入电路的连接方式。如图乙所示。甲 乙 2串、并联电路的特点 串联电路并联电路 电流电流处处相等：I_总电流等于各支路 _：I_ I1I2In电流之和I1I2In串联电路并联电路 电压总电压等于各部分_：U_各支路两端电压_：U_ 总电阻总电阻等于各部分电阻_：R_总电阻倒数等于各支路电阻_：1R 1R1 1R2 1Rn 电压之和U1U2Un相等U1U2Un之和R1R2Rn倒数之和1：思考辨析(正确的打“”，错误的打“”)(1)串联电路的总电阻大于电路中任意电阻。()(2)并联电路的总电阻小于电路中任意电阻。()(3)并联电路中某电阻变大时，总电阻减
3、小。()知识点二 电压表和电流表的电路结构 1小量程电流表(表头)的三个参数 最大刻度满偏电流IgRg2电压表的改装 R+Rg3电流表的改装 2：思考辨析(正确的打“”，错误的打“”)(1)若将分压电阻串联在电流表上改装成大量程电压表后，增大了原电流表的满偏电压。()(2)若将分流电阻并联在电流表上改装成大量程电流表后，分流电阻和原电流表两端的电压相等。()合作探究提素养 NO.2考点1 考点2 考点 1 串、并联电路的理解及应用 如图所示，城市的夜景变得越来越好看了，尤其是亮化提升后的照明和灯光秀让我们的城市夜色绚丽多彩，让市民的夜生活更加丰富多彩。那么这些灯是怎么连接的呢？提示：有些灯是串
4、联连接的，有些灯是并联连接的。1串联电路、并联电路总电阻的比较 串联电路的总电阻 R 总并联电路的总电阻 R 总 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Rn 不同点R 总大于任一电阻阻值R 总小于任一电阻阻值 串联电路的总电阻 R 总并联电路的总电阻 R 总 不同点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
5、U1I1R1，U2I2R2，U3I3R3，UnInRn，II1I2In，所以有 U1R1U2R2UnRn UR总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，U3I3R3，UnInRn，U1U2Un，所以有 I1R1I2R2InRnI 总R 总U。【典例 1】(多选)一个 T 形电路如图所示，电路中的电阻 R110，R2120，R340。另有一电压为 100 V 的测试电源，则()A当 c、d 端短路时，a、b 之间的等效电阻是 40 B当 a、b 端短路时，c、d 之间的等效电阻是 40 C当 a、b 两端接通测试电源时，c、d
6、两端的电压为 80 V D当 c、d 两端接通测试电源时，a、b 两端的电压为 80 V AC 当 c、d 端短路时，等效电路如图甲所示，R 总R1 R2R3R2R340，同理可知当 a、b 端短路时，R 总R2 R1R3R1R3128，选项 A 正确，选项 B 错误；当 a、b 两端接通测试电源时，等效电路如图乙所示，根据欧姆定律得 IUR1R3 1001040 A2 A，所以 UcdIR380 V。当 c、d 两端接通测试电源时，等效电路如图丙所示，根据欧姆定律得 IUR2R310012040 A58 A，所以 UabIR325 V，选项 C 正确，选项 D 错误。甲 乙 丙 解决简单混联
7、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。跟进训练 1如图所示电路，电压保持不变，当开关 S 断开时，电流表的示数为 0.6 A，当 S 闭合时，电流表的示数为 0.9 A，则两电阻阻值之比 R1R2 为()A12 B21 C23D32 A 由题意知，当 S 断开时，电流表示数 I10.6，则 R1UI1，当 S 闭合时，I 总I1I2，I2I 总I10.3 A，则 R2UI2，所以 R1R212，A 正确。考点 2 电压表和电流表的电路结构 实验室用的电流表和电压表分别有几个量程？如何把量
8、程较小的灵敏电流计改装成大量程的电流表和电压表？甲 乙 提示：实验室用的电流表有 0.6 A、3 A 两个量程，电压表有 3 V、15 V 两个量程，灵敏电流计改装成电流表需要并联一个电阻，改装成电压表需要串联一个电阻。1两表改装对比 改装成电压表 V改装成电流表 A 内部电路 扩大后的量程UI电阻 R 的作用分压分流 改装成电压表 V改装成电流表 A 电阻 R 的数值RUIgRg(n1)Rgn UUgR IgRgIIg Rgn1n IIg电表的总电阻RVRgRUIgRA RRgRRgIgRgI 2电表改装问题的四点提醒(1)电表改装的问题实际上是串、并联电路中电流、电压的计算问题，只要把表头
9、看成一个电阻 Rg 即可。(2)无论表头改装成电压表还是电流表，它的三个参量 Ug、Ig、Rg 是不变的，即通过表头的最大电流并不改变。(3)由改装后电压表的内阻 RVR 串RgnRg其中n UUg UIgRg可知，电压表量程越大，其分压电阻 R 越大，电压表内阻 RV 越大。(4)由改装后电流表的内阻 RA R并RgR并RgRgn(其中 n IIg)可知，电流表的量程越大，其分流电阻 R 并越小，电流表的内阻 RA 越小。【典例 2】某电流表内阻 Rg 为 200，满偏电流 Ig 为 2 mA，如分别按图甲、乙改装成量程为 00.1 A 和 01 A 的两个量程的电流表，试求在图甲、乙两种情
10、况下，R1 和 R2 各为多少？甲 乙 解析 根据串联电路的分压作用和并联电路的分流作用来求解。按图甲接法，由并联电路中电流跟电阻成反比，可得 R1 IgIIgRg21030.12103200 4.08 R2IgIIgRg 210312103200 0.40。按图乙接法，量程为 01 A 时，R2 和 Rg 串联后与 R1 并联；量程为 00.1 A 时，R1 和 R2 串联后与 Rg 并联，分别得 Ig(RgR2)(1 AIg)R1 IgRg(0.1 AIg)(R1R2)解得 R10.41，R23.67。答案 4.08、0.40 0.41、3.67 电表改装问题的三点提醒(1)无论表头 G
11、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)电表改装的问题实际上是串、并联电路中电流、电压的计算问题，只要把表头 G 看成一个电阻 Rg 即可。(3)改装后的电压表的表盘上显示的是表头和分压电阻两端的总电压，改装后的电流表表盘上显示的是通过表头和分流电阻的总电流。跟进训练 2一量程为 0.6 A 的电流表，其刻度盘如图所示，若此电流表的两端并联一个电阻，其阻值等于该电流表内阻的一半，使其成为一个新的电流表，则图示的刻度盘上的一个小格表示多少安培？解析 设该表内阻为 Rg，并联电阻值为Rg2 的分流电阻后，分流电阻承担的电流为
12、IRIgRgRg20.612 A1.2 A 所以改装后的电流表的量程为 IIRIg(1.20.6)A1.8 A 所以每一个小格表示 I01.830 A0.06 A。答案 0.06 A当堂达标夯基础 NO.31 2 3 4 1三个阻值都是 6 的电阻可以用不同的方法连接起来，如图所示的四个图中等效电阻(即总电阻)等于 4 的是()A B C D 5 1 2 3 4 C 由电阻的串联、并联特点可知选项 A 中的总电阻为 18，选项 B 中的总电阻为 2，选项 C 中的总电阻为 4，选项 D 中的总电阻为 9，C 正确，A、B、D 错误。5 1 2 3 4 2已知通过三个并联支路的电流之比是 I1I
13、2I3123，则三个并联支路的电阻之比 R1R2R3 为()A123 B321 C236D632 D 由欧姆定律有 RUI，在并联电路中，各支路两端电压相等，所以有 R1R2R31I11I21I3111213632，D 正确。5 1 2 3 4 3如图所示，a、b 两端电压恒定，电阻 R12 k，用内阻也是 2 k 的电压表测电阻 R1 两端电压为 2 V，测 R2 两端电压为 4 V，则不接电压表时，关于 a、b 间总电压判断正确的是()A等于 6 VB大于 6 V C小于 6 VD以上说法都不对 5 1 2 3 4 B 测 R2 两端电压时读数为 4 V，即电压表与 R2 并联所得的电压为
14、 4 V，此时 R1 分得的电压应大于 2 V，故 a、b 间总电压应大于6 V。5 1 2 3 4 4电流表的内阻是 Rg200，满刻度电流值是 Ig500 A，现欲把这个电流表改装成量程为 1.0 V 的电压表，正确的方法是()A应串联一个 0.1 的电阻 B应并联一个 0.1 的电阻 C应串联一个 1 800 的电阻 D应并联一个 1 800 的电阻 5 1 2 3 4 C 把电流表改装成电压表需串联一个电阻 R，改装后 UIg(RgR)，解得 RUIgRg1.0500106200 1 800，即应串联一个 1 800 的电阻，C 正确。5 1 2 3 4 5 5情境：电子式互感器是数字
15、变电站的关键装备之一。如图所示，某电子式电压互感器探头的原理为电阻分压，ac 间的电阻是 cd间电阻的(n1)倍。1 2 3 4 5 问题：(1)电子式互感器的 ac 段和 cd 段属于什么连接方式？(2)在某次测量中，输出端数字电压表的示数为 U，则输入端的电压为多少？1 2 3 4 5 解析(1)因为电子式互感器探头原理为电阻分压，所以 ac 段和 cd 段应串联。(2)该电子式互感器探头的原理为电阻分压，即 Rac 与 Rcd 串联，所以UacRac URcd，又 Rac(n1)Rcd 输入电压 U 输入UacU，可求得 U 输入nU。答案(1)串联(2)nU 回归本节知识，自我完成以下
16、问题：1串、并联电路的电流、电压、电阻有什么特点？提示：(1)电流特点：串联电路中的电流处处相等；并联电路的总电流等于各支路电流之和。(2)电压特点：串联电路两端的总电压等于各部分电路两端电压之和；并联电路的总电压与各支路电压相等。(3)电阻特点：串联电路的总电阻等于各部分电路电阻之和；并联电路的总电阻的倒数等于各支路电阻的倒数之和。2表头就是一个电阻，它与普通电阻的区别有哪些？提示：表头在电路中是一个电阻，通过表头的电流是可以从刻度盘上读出来的，表头就是一个小量程的电流表。3表头的三个参量是什么？它们之间有什么关系？提示：内阻 Rg、满偏电流 Ig、满偏电压 Ug、UgIgRg。点击右图进入 课 后 素 养 落 实 谢谢观看 THANK YOU!