1、2.4串联电路和并联电路学案【学习目标】1掌握串并联电路的电流、电压、电阻的基本规律;2了解表头的原理,知道什么是满篇电流和满篇电压。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;3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。【重点难点】串并联电路的电流、电压、电阻的基本规律。【学法指导】认真阅读教材,体会串并联电路的特点,体会电压表改装的原理 【知识链接】什么是串联?什么是并联?画图说明。【学习过程】1串联电路的基本特点:(1)电路中各处的电流相等,即I1I2In;(2)电路两端的总电压等于各部分电路两端电压之和,即UU1U2Un2串联电路的重要性
2、质:(1)总电阻:RR1R2Rn;(2)电压分配:U1/R1U2/R2Un/Rn。3并联电路的基本特点:(1)电路中各支路两端的电压相等,即U1U2Un。(2)电路的总电流等于各支路电流之和,即II1I2In。4并联电路的重要性质:(1)总电阻:;推论:并联总电阻小于任一支路电阻;任一支路电阻增大,总电阻增大;反之,减小。(2)电流分配:I1R1I2R2InRnU。5稍复杂电路的等效化简方法:(1)电路化简时的原则:无电流的支路化简时可去除;等电势的各点化简时可合并;理想导线可任意长短;理想电流表可认为短路,理想电压表可认为断路。(2)常用等效化简方法:电流分支法:a先将各结点用字母标出;b判
3、断各结点元件的电流方向;c按电流流向,自左向右将元件、结点、分支逐一画出;d将画出的等效图加工整理。等势点排列法:a先将各结点用字母标;b判断各结点电势高低;c将各结点按电势高低自左向右排列,再将各结点间的支路画出;d将画出的等效图加工整理。(3)含有电容器的直流电路的分析方法:电路稳定时,电容器是断路的,其两端电压等于所并联的电路两端的电压;电路的电流、电压变化时,将会引起电容器的充(放)电;如果电容器两端电压升高,电容器将充电;如果电压降低,电容器将通过与它并接的电路放电。6电压表是由小量程的电流表串联一定的分压电阻所组成。为了计算分压电阻,需要测定电流表的两个基本参数,即_和_。7用串联
4、分压的原理来改装电压表,扩大量程。串联的电阻大小根据所分担的电压来计算即R串(UIgRg)/Ig。8改装电压表根据Ig、Rg和要求改装后电压表的量程U,计算串联电阻:R串(UIgRg)/Ig,选择电阻箱上的阻值为R串,把电流表和该电阻箱串联,就做成了量程为U的电压表。此时电流表的刻度就是电压表的刻度了,满偏电流Ig代表电压U,刻度是均匀的。考虑到学生用电阻箱最大阻值只有9999,用J0415型微安表宜改装成为量程2V,用J0409型电流表宜改装成量程3V。例1、如图所示,设R1R2R3R4R,求电键K闭合和开启时,A、B两端电阻之比。解析:用分支法简化电路:由A经R1为第一支路到B,(原则上最
5、简便直观);由A取第二支路经R2经C到B;由A取第三支路经R3到D再经R4到B;CD间接有K,如图1244所示。K闭合:R4短路,相当于R1、R2、R3并联,故RABR/3K开启:相当于R3、R4串联后再和R1、R2并联,故:;R/AB2R/5,所以RABR/AB56例2、一个分压电阻为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,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电压表上,此时电压表的量程扩大了几倍?解析:设原电压表的内阻为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
6、阻R2时,有:I(R2RV)mUR1、R2并联后再串联到电压表上时,有:IR1R2/(R1R2)RVkU 把IU/RV代入得:R1(n1)RV,R2(m1)RV,R1R2/(R1R2)(k1)RV由以上方程可解得:k(mn1)/(mn2) 【训练测试】1在下图所示的电路中,通过电阻R1的电流I1是()AI1 BI1CI1 DI12下列说法中正确的是()A一个电阻和一根无电阻的理想导线并联,总电阻为零B并联电路任一支路的电阻都大于电路的总电阻C并联电路任一支路电阻增大(其他支路不变),则总电阻一定增大D并联电路任一支路电阻增大(其他支路不变),则总电阻一定减小3一照明灯泡电路如下图所示,开关S闭
7、合后,电灯不亮,但用测电笔测试a点和b点均见氖管发光电灯不亮可能的原因是()A电厂停电B灯丝断了C供电线路某处火线断路D供电线路某处零线断路4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,如图所示,将一热敏电阻接入电路中,接通开关后,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5如下图所示电路中,伏特表V1和V2的内阻都远远大于R1、R2、R3和R4的电阻R1和R3电阻未知,R2R420,伏特表V1和V2的读数分别为15V和10V,则a、b两点间的电压为()A23V B24VC25V D26V6一灵敏电流计,允许通过的最大电流(满刻度电流)为Ig50A,表头电阻Rg1k,若改装成量程为Im10mA的电流表,应_联的电阻阻值为_.若将此电流计改装成量程为Um15V的电压表,应再_联一个阻值为_的电阻参考答案:1BC2ABC3D4D5C6并,5;串,299000