1、 4.串联电路和并联电路 4.串联电路和并联电路 4.串联电路和并联电路 教学目标 教学目标1了解串联和并联电路的连接方式，掌握串、并联电路的电流和电压特点2掌握电阻的串、并联的计算3知道常用的电压表和电流表都是由小量程的电流表G(表头)改装而成的4了解电流表(表头)的原理，知道什么是满偏电流和满偏电压5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4.串联电路和并联电路 重点难点 重点难点【重点】熟练掌握串、并联电路的特点，电阻的串、并联的计算【难点】表头G改装成大量程电压表V和电流表A的原理，并会计算分压电阻和分流电阻4.串联电路和并联电路 教学建议 教学建议这节课在
2、本章及整个电学部分都具有重要地位，它是进一步学习电学其他物理概念的基础，是掌握电学中的物理规律、认识电学中的物理现象必不可少的知识；本节课在初中已有的串、并联电路的基础上进一步归纳总结出串联电路和并联电路的电流特点、电压特点，并进一步推出串联电路和并联电路中电阻的计算方法建议教学中采用分析、观察、总结的方法4.串联电路和并联电路 新课导入 新课导入【导入一】情境导入情境一：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：这些装饰用彩灯大多数所使用的电源都是
3、220 V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4.串联电路和并联电路 新课导入 续答：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 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，电路重新被接通情境二：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：元件名称叫电位器，也就是本节课中的滑动变阻器4.串联电路和并联电路 新课导入 情境三：汽车驾驶室的面板上有很多仪表，如速度表、油表、机油表等，其他运输工具驾驶舱或
4、自动化控制室也都有各种仪表，你知道这些仪表的共同部分是什么吗？答：共同部分就是电流表表头，这些仪器都是通过传感装置将其他信号转变成电信号经电流表显示的，都是用电流表表头改装而成的4.串联电路和并联电路 新课导入【导入二】当夜幕降临的时候，天安门广场景观灯开启，华灯异彩，煞是好看这些装饰用的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，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的电源上若其中一串有一个小灯泡因灯丝烧毁而不亮，其余的照常发光，你知道这是为什么吗？4.串联电路和并联电路 知识必备 知识必备 知识点一 串联电路1串联电路：如图241所示，把几个导体
5、_，接入电路，这样的连接方式叫串联图241依次首尾相连 2串联电路的特点(1)电流：串联电路中各处的电流相等写成表达式为_(2)电压：串联电路中总电压等于各部分电路 电 压 _，写 成 表 达 式 为_(3)电阻：串联电路中的总电阻等于各部分电 路 电 阻 _，写 成 表 达 式 为_4.串联电路和并联电路 知识必备 II1I2I3In 之和 UU1U2U3Un之和 RR1R2R3Rn 知识点二 并联电路 1并联电路：如图242所示，把几个导体一端连在一起，另一端也_，然后把这两端接入电路，这样的连接方式叫并联 图2424.串联电路和并联电路 知识必备 连在一起 4.串联电路和并联电路 知识必
6、备 2并联电路的特点(1)电压：并联电路中，各支路两端电压_，写成表达式为UU1U2Un.(2)电流：并联电路中，总电流等于_，写成表达式为 II1I2In.(3)电阻：并联电路中，总电阻的倒数等于_，写成表达式为1R 1R1 1R2 1Rn.相等各支路电流之和各支路电阻的倒数之和 知识点三 电压表和电流表 1表头的主要参数：内阻Rg、满偏电流Ig、满偏电压Ug.图243 2表头改装成电压表的原理 电压表是利用串联电路的_特点制成的 如 图 243 所 示，电 压 表 是 由 一 个_ 和 一 个 分 压 _ 制 成的若量程扩大n倍，则R_Rg.4.串联电路和并联电路 知识必备 分压灵敏电流表
7、电阻(n1)3表头改装成电流表的原理 电流表是利用并联电路的_特点制成的如图244所示，电流表是由一个_和一个分流_制成的 若量程扩大n倍，则R_Rg.图2444.串联电路和并联电路 知识必备 分流灵敏电流表电阻1n14.串联电路和并联电路 学习互动 考点一 串、并联电路想一想 夜幕降临，马路边的路灯亮起，有时一个路灯熄灭了，其余的路灯仍然亮着，你是否考虑过这些路灯是按照什么方式连接的呢？串、并联电路的电压、电流是怎样分配的呢？学习互动要点总结1串联电路中，IU1R1U2R2U3R3UnRn，即阻值越大则分得的电压越大，所以串联电路又称为分压电路2并联电路中，UI1R1I2R2InRn，即阻值
8、越小则通过的电流越大，所以并联电路又称为分流电路图 2-4-54.串联电路和并联电路 学习互动 例1(多选)一个T形电路如图245所示，电路中的电阻R110，R2120，R340.另有一测试电源，电动势为100 V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两端接测试电源时，c、d两端的电压为80 V D当c、d两端接测试电源时，a、b两端的电压为80 V4.串联电路和并联电路 学习互动 4.串联电路和并联电路 学习互动 AC 解析 当 c、d 端短路时，R2 与 R3 的并联电阻为 30 ，再与 R1 串联，a、b 间等效电
9、阻为 40 ，选项 A 正确；当 a、b 端短路时，R1 与 R3 的并联电阻为 8 ，再与 R2 串联，c、d 间等效电阻为 128 ，选项 B 错误；当 a、b 两端接测试电源时，电阻R2 未接入电路，c、d 两端的电压即为 R3 两端的电压，为 Ucd4050100 V80 V，选项 C 正确；当 c、d 两端接测试电源时，电阻 R1未接入电路，a、b 两端的电压即为 R3 两端的电压，为 Uab 40160100 V25 V，选项 D 错误 考点二 电表的改装 想一想 测量大的电压或者电流时对电表有什么要求？它们是如何改装的？要点总结 电压表和电流表都是由小量程的电流表G(表头)改装而
10、成的，其中，电压表是通过串联一个分压电阻来扩大量程的，电流表是通过并联一个分流电阻来扩大量程的4.串联电路和并联电路 学习互动 例2 有甲、乙两个不同的电流表(内阻均可忽略)，每个表的指针偏转与电流成正比且刻度均匀把阻值为R1的电阻与甲表串联，阻值未知的另一电阻与乙表串联，把改装后的甲、乙两个电流表串联，接到电路的A、B两端，如图246(a)所示，发现甲、乙两表的指针偏转格数分别是n1、n2.然后将这两个表并联，再接到电路的A、B两端，如图(b)所示，发现甲、乙两表的指针偏转格数分别是n3、n4，试求电阻R2的阻值 图2464.串联电路和并联电路 学习互动 4.串联电路和并联电路 学习互动 n
11、2n3R1n1n4 解析 第一种情况中，由于两表串联，因此它们的读数相等，即有 I1I2.设甲、乙两表指针每偏转一格表示的电流分别为 I01、I02，则有 I1n1I01I2n2I02在第二种情况下，甲、乙两表的读数分别为 I3、I4，则有 I3n3I01，I4n4I02，n3I01R1n4I02R2联立可得 R2n2n3R1n1n4.例3 图247中的甲、乙两个电路都是由一个灵敏电流计G和一个电阻箱R组成的，它们之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()图247 A甲图是电流表，R增大时量程增大 B甲图是电流表，R增大时量程减小 C乙图是电压表，R增大时量程
12、减小 D上述说法都不对4.串联电路和并联电路 学习互动 4.串联电路和并联电路 学习互动 B 解析 甲图为电流表，其量程 IIgUgR，所以 R 增大时量程减小，选项 A 错误，选项 B 正确；乙图为电压表，其量程 UUgIgR，R 增大时量程增大，选项 C 错误 考点三 串、并联电路的实际应用 想一想 n个相同的电阻R串联或并联，总电阻等于多少？若干个不同的电阻串联或并联，总电阻与其中阻值最大或最小的电阻的大小关系如何？4.串联电路和并联电路 学习互动 4.串联电路和并联电路 学习互动 要点总结1串联电路的总电阻等于各部分电路电阻之和，n 个相同的电阻 R串联，其总电阻为 R 串nR，一个大
13、电阻与一个小电阻串联，总电阻接近大电阻2并联电路的总电阻小于其中任一支路的电阻，n 个相同的电阻 R并联，其总电阻为 R 总Rn，一个大电阻与一个小电阻并联，总电阻接近小电阻3多个电阻不管串联还是并联，其中任一电阻增大或减小，总电阻也随之增大或减小4.串联电路和并联电路 学习互动 例 4(多选)阻值都为 R 的三个电阻，可采用不同的方式连接则三个电阻全部连接得到的电阻值可能是()A0.5R B3R C1.5R D23R4.串联电路和并联电路 学习互动 BCD 解析 全部串联 R13R，全部并联 R2R3；两个并联后和另一个串联 R31.5R；两个串联后和另一个并联 R423R，综上可知，选项
14、B、C、D 正确 例5 A、B两地间铺有通讯电缆，它是由两条长为L的并在一起彼此绝缘的均匀导线组成的，通常称为双线电缆在一次事故中经检查断定电缆上某处的绝缘保护层损坏，导致两导线之间漏电，相当于该处电缆的两导线之间接了一个电阻检查人员经过下面的测量可以确定损坏处的位置：(1)令B端的双线断开，在A处测出双线两端间的电阻RA；(2)令A端的双线断开，在B处测出双线两端间的电阻RB；(3)在A端的双线间加一已知电压UA，在B端用内阻很大的电压表测出双线间的电压UB.试由以上测量结果确定损坏处的位置4.串联电路和并联电路 学习互动 4.串联电路和并联电路 学习互动 与 A 端距离为RAL（UAUB）
15、（RARB）UA2RAUB处解析 设导线每单位长度的电阻为 r，漏电处的电阻为 R，漏电处与 A端的距离为 x，题设测量过程可用如图所示的电路表示B 端双线断开时，A、A间电阻 RA2rxRA 端双线断开时，B、B间电阻 RB2r(Lx)R4.串联电路和并联电路 学习互动 在 A、A间加电压 UA 时，在 B、B间用内阻很大的电压表测出的双线间的电压 UB 等于 R 两端的电压(R 的右边部分的双线看作无电流通过，也无电势降落)，根据串联电路分压原理有UA2rxRUBR，联立解得 xRAL（UAUB）（RARB）UA2RAUB.即漏电处距 A 端的距离为 xRAL（UAUB）（RARB）UA2
16、RAUB.4.串联电路和并联电路 备用习题 备用习题1(多选)在如图所示的电路中，属于串联电路的是()4.串联电路和并联电路 备用习题 解析 BC 由串联电路和并联电路的定义可知：B、C电路是各元件逐个顺次连接起来的电路，所以是串联电路；A、D电路中各元件是并列地连接在两点之间，所以是并联电路，选项B、C正确4.串联电路和并联电路 备用习题 2R110，R220，R1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，允许加在电路两端的最大电压是()A45 VB5 VC25 VD15 V4.串联电路和并联电路 备用习题 解析 D R2 两端允许加的最大电压为 U2
17、10 V，R2 允许通过的最大电流为 0.5 A，与 R1 串联后，由电压与电阻成正比，故 R1 两端的电压 U1R1R2U25 V，总电压 UU1U215 V故选项 D 正确4.串联电路和并联电路 备用习题 3学校每一层楼都有安装一个空气自动开关，允许通过它的最大电流是20 A若一盏日光灯的工作电流约为400 mA，则每一层楼最多可安装_盏这样的日光灯4.串联电路和并联电路 备用习题 答案 50解析 空气自动开关装在干路上，所以通过空气自动开关的电流等于通过各并联的日光灯的电流之和通过每一盏日光灯的电流约 400 mA，即 0.4 A，则灯泡的数目 n20 A0.4 A50盏，即每一层楼最多
18、可安装 50 盏这样的日光灯4.串联电路和并联电路 备用习题 4一个电流表的满偏电流Ig0.6 A，面板如图所示，那么它每一小格所表示的电流是_mA，指针现在所指的电流示数是_A如果这个量程为0.6 A的电流表内阻Rg60，要把这个电流表的量程扩大成3 A，那么应该在Rg上_联一个电阻RS，RS的阻值应是_；并联RS后测某一电流，指针仍指到如图所示位置，则该电流是_A；并联RS后，刻度盘上每一小格所代表的电流值是未并联RS前的_倍4.串联电路和并联电路 备用习题 解析 当满偏电流为0.6 A时，读刻度板上面的刻度，每十个小格是0.2 A，所以每一个小格是0.02 A，要想扩大电流表的量程，应该
19、并联一个电阻以便分流，所分得的电流为2.4 A，所以并联的电阻的阻值是表头内阻的1/4.4.串联电路和并联电路 备用习题 5电流表G的内阻Rg25，满偏电流Ig3 mA，应如何把它改装成量程为0.6 A的电流表？4.串联电路和并联电路 备用习题 答案 并联一个阻值为 0.126 的电阻解析 当通过电流表的电流为 0.6 A 时，通过表头 G 的电流最大，为 0.003 A，通过分流电阻 R 的电流为 IRIIg0.597 A由分流原理得IgIR RRg，所以 RIgRgIR 0.126 ，即将表头G 并联一个阻值为 0.126 的电阻，就改装成了量程为 0.6 A的电流表4.串联电路和并联电路
20、 备用习题 6一个分压电阻R1串联到电压表上，使电压表的量程扩大为原来的n倍；另一个分压电阻R2串联到同一电压表上，使电压表的量程扩大到原来的m倍如果把这两个电阻并联之后再串联到同一电压表上，则使电压表的量程扩大到原来的几倍？4.串联电路和并联电路 备用习题 答案mn1mn2解析 设原来电压表的内阻为 RV，原来的量程为 U，满偏电流为 I，则有 UIRV串联上分压电阻 R1 时，有 I(R1RV)nU串联上分压电阻 R2 时，有 I(R2RV)mUR1、R2 并联之后再串联到电压表上时，有IR1R2R1R2RV kU化简可得R1(n1)RV4.串联电路和并联电路 备用习题 R2(m1)RVR
21、1R2R1R2(k1)RV联立解得 k mn1mn2.4.串联电路和并联电路 备用习题 7如图所示，电压 U 保持不变，在滑动变阻器的滑片由 a 端移到 b 端的过程中，R1 两端的电压变化的范围是从 U 到56U，则滑动变阻器 R2 的总阻值与 R1 的阻值之比为多少？4.串联电路和并联电路 备用习题 答案 15解析 滑片在 a 端时 U1U；滑片在 b 端时 U2UR1R2R156U.所以R1R1R256，解得R2R115.4.串联电路和并联电路 自我检测 自我检测1(并联电阻)(多选)对于一组并联电阻，下列叙述正确的是()A总电阻值小于每一个分电阻值B某个分电阻值变小时，总阻值变小C某个
22、分电阻值变小时，总阻值先增大后减小D总电阻值大于每一个分电阻值4.串联电路和并联电路 自我检测 AB 解析 由1R 1R1 1R2 1Rn，总电阻值小于每一个分电阻值，某个分电阻值变小时，总阻值变小，选项 A、B 正确 2(电表的改装)一个电流表的满偏电流Ig1 mA，内阻为500，要把它改装成一个量程为10 V的电压表，则应在电流表上()A串联一个10 k的电阻 B并联一个10 k的电阻 C串联一个9.5 k的电阻 D并联一个9.5 k的电阻4.串联电路和并联电路 自我检测 4.串联电路和并联电路 自我检测 C 解析 把一个电流表改装成一个电压表，要串联一个电阻，可知 B、D 错误通过电流表
23、的电流为 Ig 时，电流表表头两端的电压 UgIgRg1103500 V0.5 V，串联电阻 R分担的电压 URUUg10 V0.5 V9.5 V，所以串联电阻的阻值 RURIg 9.5 V1103A9.5 k，A 错误，C 正确 3(串、并联电路)如图248所示，已知电阻R13，R26，电流表A的示数是0.6 A，则电流表A1的示数是()A0.1 AB0.2 A C0.4 AD0.6 A 图2484.串联电路和并联电路 自我检测 4.串联电路和并联电路 自我检测 C 解析 R1 与 R2 并联，电流之比为电阻之比的倒数，即为21，电流表 A1 的示数是电流表 A 的示数的23，即为 0.4
24、A，选项 C 正确 4(串、并联电路)(多选)如图249所示，R12，R210，R310，A、B两端接在电压恒定的电源上，则()AS断开时，R1与R2的电压之比为15 BS闭合时，通过R1与R2的电流之比为21 CS闭合时，R1与R2两端的电压之比为15 DS断开与闭合两种情况下，电阻R1两端的电压之比为21 图2494.串联电路和并联电路 自我检测 4.串联电路和并联电路 自我检测 AB 解析 S 断开时，R1 与 R2 串联，电压之比为电阻之比，即为 15，R1 的电压为U6，选项 A 正确；S 闭合时，R3 与 R2并联的阻值为 5 ，R1 与 R2 的电压之比为 25，R1 的电压为2U7，选项 C、D 错误；通过 R3 与 R2 的电流相等，等于 R1的电流的一半，选项 B 正确