1、4 串联电路和并联电路1.通过理论分析，理解串、并联电路的电流关系和电压关系。2.能根据电流、电压关系和欧姆定律，推导串、并联电路的电阻关系，提高逻辑思维能力。3.通过对电表改装的分析讨论，提高综合运用欧姆定律、电路串、并联规律来分析解决问题的能力。4.学习等效思维方法，体会等效法在解决电路问题中的重要作用。重点：1.熟练掌握串、并联电路的特点。2.能应用串、并联电路的规律分析计算有关问题。难点：1.理解电表的改装原理。2.能画出简单电路的等效电路图。一、串、并联电路1.串联把几个导体依次首尾相连，接入电路，这种连接方式叫做_。2.并联把几个导体的一端连在一起，另一端也连在一起，然后把这两端接
2、入电路，这样的连接方式叫做_。二、串联电路和并联电路的电流(1)串联电路各处的电流_，即_。(2)并联电路的总电流等于各支路电流_，即_。串联并联相等II1I2I3之和II1I2I3三、串联电路和并联电路的电压(1)串联电路两端的总电压等于各部分电路电压_，即_。(2)并联电路的总电压与各支路电压_，即_。四、串联电路和并联电路的电阻(1)串联电路的总电阻等于各部分电路电阻_，即_。(2)并联电路的总电阻的_等于各支路电阻的_之和，即_。之和UU1U2U3相等UU1U2U3之和RR1R2倒数倒数五、电压表和电流表1.小量程电流表G(表头)的三个参数表头最大刻度表头两端IgRg2.改装原理(1)
3、电压表：给表头_一个电阻。(2)电流表：给表头_一个电阻。串联并联【判一判】(1)并联电路的总电压与各支路电压之和相等。()(2)串联电路各处的电流相等。()(3)串联电路的总电阻大于其中任一部分电路的电阻。()(4)把电流表改装成电压表时，改装后原电流表自身的电阻也增大了。()提示：(1)并联电路的总电压与各支路电压相等，故(1)错；(2)串联电路中各处的电荷分布保持不变，相同时间内通过电路中各点的电荷量必然相等，故(2)对；(3)串联电路的总电阻等于各部分电路电阻之和，故串联电路的总电阻大于其中任一部分电路的电阻，故(3)对；(4)把电流表改装成电压表，是串联了一个大电阻，电流表自身的电阻
4、并没有发生变化，故(4)错。串联电路的特点如图所示，三个电阻R1、R2、R3串联在一起，0、1、2、3是电路中的4个点，试探究下列问题：1.从电荷分布的角度，分析流过0、1、2、3各点的电流关系。提示：在恒定电流电路中，各处电荷的分布是稳定的，因此在相等的时间内通过0、1、2、3各点的电荷量必须相等，故流过0、1、2、3各点的电流一定相等。2.从电势的角度分析电压U03与U01、U12、U23的关系。提示：由图可知：U01=0-1,U12=1-2,U23=2-3,则U01+U12+U23=0-3,而U03=0-3,所以U01+U12+U23=U03。3.将串联电路中的电阻R1、R2、R3等效为
5、一个电阻，设阻值为R，试证明：R=R1+R2+R3。提示：根据欧姆定律得：而根据串联电路的电流、电压特点可知，I=I1=I2=I3,U=U1+U2+U3，所以即R=R1+R2+R3。【规律方法】识别串联电路与并联电路的三种方法(1)路径法：从电源的正极出发，沿开关、用电器等元件“走”回电源负极的路径中，若只有一条通路即为串联电路。(2)拆除法：若拆除一个用电器，另一个用电器也不工作，说明这两个用电器是串联的；如果另一个用电器仍然工作，说明这两个用电器是并联的。(3)支点法：只要电路中没有出现分支点，用电器肯定是串联的。【探究归纳】串联电路的特点1.串联电路各处的电流相等，即II1I2I3。2.
6、串联电路两端的总电压等于各部分电路电压之和，即UU1U2U3。3.串联电路的总电阻等于各部分电路电阻之和，即RR1R2。【典例1】电阻R1、R2、R3串联在电路中。已知R110、R35，R1两端的电压为6 V，R2两端的电压为12 V，则()A电路中的电流为0.6 AB电阻R2的阻值为20 C三只电阻两端的总电压为21 VD电阻R3两端的电压为15 V【思路点拨】解答本题应把握以下两点：(1)理解串联电路的电流、电压特点。(2)知道串联电路中导体两端电压与电阻的关系。【解析】选A、B、C。串联电路中电流处处相等，所以A对；串联电路中导体两端电压和导体电阻成正比，即U1U2U3R1R2R3，所以
7、R220，U33 V，B对，D错；串联电路的总电压等于各支路电压之和，所以UU1U2U321 V，C对。并联电路的特点如图所示，三个电阻R1、R2、R3并联在一起，0、1、2、3是电路中的4个点，试探究下列问题：1.从电荷分布的角度，分析流过0、1、2、3各点的电流关系。提示：在并联电路中,要保持电路各处电荷量分布稳定不变，在相同时间内流过干路某横截面的电荷量必须等于流过各支路横截面的电荷量之和,即流过0点的电流等于流过1、2、3三个点电流之和。2.从电势的角度探究0点与1、2、3各点电压之间的关系。提示：不考虑导线的电阻，1、2、3各点之间没有电势差，具有相同的电势，因此，0点与1、2、3各
8、点电压相等，即U01=U02=U03。3.将并联电路中的电阻 R1、R2、R3等效为一个电阻，设阻值为R，试证明：提示：根据欧姆定律得：而根据并联电路的电流、电压特点可知，I=I1+I2+I3、U=U1=U2=U3，所以等式两边取倒数得：即【规律方法】串、并联电路的两个规律(1)串联电路中导体两端的电压与导体电阻的阻值成正比，即U1U2U3=R1R2R3。(2)并联电路中的各支路电流之比等于各支路电阻的反比，即I1I2=R2R1。【知识点拨】关于电阻的五个常用的推论(1)串联电路总电阻大于其中任一部分电路的电阻。(2)并联电路的总电阻小于其中最小的电阻。(3)几个相同的电阻并联，总电阻等于一个
9、电阻的几分之一，即(4)多个电阻并联时，其中任意一个电阻增大或减小，总电阻也随之增大或减小。(5)若有一个大阻值电阻与一个小阻值电阻，串联时的总电阻约为大阻值电阻的电阻值；并联时的总电阻约为小阻值电阻的电阻值。【探究归纳】并联电路的特点1.并联电路的总电流等于各支路电流之和，即II1I2I3。2.并联电路的总电压与各支路电压相等，即UU1U2U3。3.并联电路的总电阻的倒数等于各支路电阻的倒数之和，即【典例2】(2012大庆高二检测)如图是两个电阻的U-I图线，则a、b所表示的电阻大小及电阻串联和并联后的U-I图线所在的区域分别是()Aa表示电阻大的图线，两电阻并联后图线在区域Ba表示电阻小的
10、图线，两电阻串联后图线在区域Ca表示电阻小的图线，两电阻并联后图线在区域Da表示电阻大的图线，两电阻串联后图线在区域【思路点拨】解答本题应把握以下两点：(1)理解U-I图线斜率的含义。(2)明确电阻串联、并联时电阻的变化。【解析】选B、C。由题图可以看出，该电阻的伏安特性曲线的斜率表示电阻的大小，即有RbRa。当两电阻串联后总电阻大于Rb，所以串联后的曲线斜率较大，应在区域；当两电阻并联后，总电阻小于Ra，所以并联后的曲线斜率较小，应在区域。故本题正确答案是B、C。电压表和电流表的改装结合下表，探究电表的改装。【思路分析】将表头G改装为量程为U的电压表需要串联一个分压电阻，根据串联分压的特点，
11、求串联电阻的阻值；将表头G改装为量程为I的电流表需要并联一个分流电阻，根据并联分流特点,求并联电阻的阻值。提示：串并（n-1）Rg【知识点拨】电压表、电流表的共性和个性(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)电压表改装是在表头上串联分压电阻，电流表改装是在表头上并联分流电阻。(3)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，牢记通过表头的满偏电流Ig是不变的。【探究归纳】电压表和电流表的改装1.改装成电压表需要将表头串联一个分压电阻，改装的电压表的量程越大，串联的分压
12、电阻越大，改装后电压表的内阻RV=Rg+R越大。2.改装成电流表需要将表头并联一个分流电阻，改装的电流表的量程越大，并联的分流电阻越小，改装后电流表的内阻越小。【典例3】(2012福州高二检测)一个电流表的满偏电流Ig=1mA，内阻Rg=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【思路点拨】解答本题需要注意以下两点：(1)改装成电压表和电流表的原理不同。(2)熟练应用串、并联电路的特点解题。【解析】选C。将电流表改装成电压表应串联一个分压电阻，设串联一个阻值为R的
13、电阻，则根据串联电路的特点得：IgR=U-IgRg，所以=9.5103，C正确。【温馨提示】实际电路往往是串联和并联的组合,通常称之为混联电路。在高中物理中,混联电路很常见，而解决问题的关键是将电路简化，这是分析电路的基础。【典例】如图所示的电路中，R18，R24，R36，R43。(1)求电路中的总电阻。(2)当加在电路两端的电压U42 V时，通过每个电阻的电流是多少？【思路点拨】解答本题应把握以下两点：(1)明确电阻之间的串、并联关系。(2)熟练应用串、并联电路的特点解题。考查内容混联电路的计算【解析】电路连接的特点是R3、R4并联后再和R1、R2串联，可根据串、并联电路的特点求解总电阻和流过每个电阻的电流。(1)设R3、R4并联后电阻为R34，则R342，R1、R2和R34串联，所以总电阻RR1R2R3414。(2)根据欧姆定律得由于R1、R2串联在干路上，故通过R1、R2的电流都是3 A。设通过R3、R4的电流为I3、I4，由并联电路的特点知，I3I43 A，解得I31A，I42 A。答案：(1)14 (2)3 A 3A 1 A 2 A
