粤教版 (2019)必修 第三册电阻的串联和并联第1课时学案设计

这是一份粤教版 (2019)必修 第三册电阻的串联和并联第1课时学案设计，共5页。
一、电阻的串联和并联
1．串联电路：把几个导体或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：把几个导体或用电器的一端连在一起，另一端也连在一起，两端接入电路的连接方式，如图乙所示。
3．串联电路、并联电路的特点
(1)串联电路具有分压作用，并联电路具有分流作用，那么串联分压和并联分流的特点是什么？
(2)n个相同电阻(R1)串联或并联，其总电阻分别为多少？
(3)R1和R2并联后的总电阻与其中任一支路的电阻有什么关系？若R1远大于R2，总电阻R有何规律？
(4)并联电路中，若某一电阻增大，总电阻如何变化？若增加一支路，总电阻如何变化？
(1)电路中电阻的个数越多，电路的总电阻越大。( )
(2)一个大电阻和一个小电阻串联时，总电阻接近大电阻。( )
(3)一个大电阻和一个小电阻并联时，总电阻接近小电阻。( )
(4)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。( )
例1 (2024·河源市高二期末)如图所示的电路中，电阻R1＝2 Ω，R2＝3 Ω，R3＝2 Ω。当开关K闭合时，电流表示数为0.6 A，求：
(1)电阻R3两端的电压U3；
(2)流过电阻R2的电流I2；
(3)电阻R1两端的电压U1。
例2 (2023·广州市高二期中)三个电阻R1＝2 Ω，R2＝3 Ω，R3＝5 Ω，将它们并联后加一恒定电压U，电路如图所示。流过每个电阻的电流分别是I1、I2、I3，每个电阻两端电压分别是U1、U2、U3，则下列说法正确的是( )
A．I1∶I2∶I3＝5∶3∶2
B．U1∶U2∶U3＝5∶3∶2
C．若再并联一个100 Ω的电阻，则并联的总阻值增大
D．若减小R1的阻值，则电路中并联的总阻值减小
1．串联电路中各电阻两端的电压与它们的阻值成正比，即eq \f(U1,R1)＝eq \f(U2,R2)＝…＝eq \f(Un,Rn)＝eq \f(U,R总)＝I或U1∶U2∶U3∶…∶Un＝R1∶R2∶R3∶…∶Rn。
2．并联电路中通过各支路电阻的电流与它们的阻值成反比，即I1R1＝I2R2＝…＝InRn＝I总R总＝U或I1∶I2∶I3∶…∶In＝eq \f(1,R1)∶eq \f(1,R2)∶eq \f(1,R3)∶…∶eq \f(1,Rn)。
二、滑动变阻器的两种接法
1．滑动变阻器用来改变电路中的电流、电压、其两种接法的特点如下：
2.两种接法的适用条件
(1)限流式接法适合测量阻值较小的电阻(与滑动变阻器的总电阻相当)。由于R小，限流式接法中滑动变阻器分得的电压大，移动滑片调节范围大。
(2)分压式接法适合测量阻值较大的电阻(比滑动变阻器的总电阻大)。若R很大，分压式接法中R几乎不影响电压的分配，移动滑片电压变化明显，便于调节。
(3)以下几种情况必须采用分压式接法
①要求电压表能从零开始读数，要求电压(电流)测量范围尽可能大；
②当待测电阻R≫R0(滑动变阻器的最大阻值)时(限流式接法滑动变阻器几乎不起作用)；
③若采用限流式接法，电路中的最小电流仍超过电路中电表、电阻允许的最大电流。
(4)在两种接法均可使用的情况下，应优先采用限流式接法，因为限流式接法电路简单，能耗低。
例3 (2023·佛山市一中高二月考)滑动变阻器的原理如图所示，则下列说法中正确的是( )
A．若将a、c两端连在电路中，则当滑片OP向右滑动时，滑动变阻器接入电路的阻值增大
B．若将a、d两端连在电路中，则当滑片OP向右滑动时，滑动变阻器接入电路的阻值减小
C．若将b、c两端连在电路中，则当滑片OP向右滑动时，滑动变阻器接入电路的阻值增大
D．若将a、b两端连在电路中，则当滑片OP向右滑动时，滑动变阻器接入电路的阻值增大
例4 如图所示，滑动变阻器R1的最大阻值是200 Ω，R2＝300 Ω，A、B两端电压UAB＝8 V。
(1)当S断开时，移动滑片P，R2两端可获得的电压变化范围是多少？
(2)当S闭合时，移动滑片P，R2两端可获得的电压变化范围是多少？
第1课时 电阻的串联和并联 滑动变阻器的两种接法
一、
3．相同 I1＝I2＝…＝In 之和 I1＋I2＋…＋In 之和 U1＋U2＋…＋Un 相等 U1＝U2＝…＝Un
之和 R1＋R2＋…＋Rn 倒数之和 eq \f(1,R1)＋eq \f(1,R2)＋…＋eq \f(1,Rn)
讨论与交流
(1)电阻越大，串联分压越多，并联分流越少，且串联电路分压与电阻成正比，并联电路分流与电阻成反比，即U1∶U2∶U3∶…Un＝R1∶R2∶R3∶…Rn，I1∶I2∶I3∶…In＝eq \f(1,R1)∶eq \f(1,R2)∶eq \f(1,R3)∶…eq \f(1,Rn)。
(2)串联后的总电阻为R＝nR1，并联后的总电阻为 R＝eq \f(R1,n)。
(3)R1和R2并联后的总电阻小于其中任一支路的电阻，若R1远大于R2，总电阻R＝eq \f(R1R2,R1＋R2)＝eq \f(R2,1＋\f(R2,R1))≈R2。
(4)并联电路中，若某一电阻增大，则总电阻增大；若增加一支路，则总电阻减小。
二、
1．左 大 左 零 0～U
一、
易错辨析
(1)× (2)√ (3)√ (4)√
例1 (1)1.2 V (2)0.4 A (3)2.0 V
解析 (1)由欧姆定律可知U3＝I3R3＝1.2 V
(2)并联电路U2＝U3，则I2＝eq \f(U2,R2)＝0.4 A
(3)干路电流I1＝I2＋I3＝1.0 A
R1两端电压U1＝I1R1＝2.0 V。
例2 D [三个电阻并联，则各电阻两端的电压相等，所以可得U1∶U2∶U3＝1∶1∶1，由I＝eq \f(U,R)可知I1∶I2∶I3＝eq \f(1,R1)∶eq \f(1,R2)∶eq \f(1,R3)＝15∶10∶6，A、B错误；若再并联一个100 Ω的电阻，并联的总阻值减小，若减小R1的阻值，则电路中并联的总阻值减小，C错误，D正确。]
二、
例3 A [若将a、c两端连在电路中，滑动变阻器的左侧接入电路，当滑片OP向右滑动时，滑动变阻器接入电路的阻值增大，A正确；若将a、d两端连在电路中，滑动变阻器的左侧接入电路，当滑片OP向右滑动时，滑动变阻器接入电路的阻值增大，B错误；若将b、c两端连在电路中，滑动变阻器的右侧接入电路，当滑片OP向右滑动时，滑动变阻器接入电路的阻值减小，C错误；若将a、b两端连在电路中，滑动变阻器的总阻值接入电路，当滑片OP向右滑动时，滑动变阻器接入电路的阻值恒定，D错误。]
例4 (1)4.8～8 V (2)0～8 V
解析 (1)S断开时，滑动变阻器R1为限流式接法，R1的下部不接入电路中，当滑片P在最上端时，R1接入电路的电阻为零，因此R2获得的最大电压等于8 V，当滑片P在最下端时，R1与R2串联，此时R2两端的电压最小，UR2＝eq \f(R2,R1＋R2)UAB＝4.8 V，所以R2两端可获得的电压变化范围为4.8～8 V。
(2)当S闭合时，滑动变阻器R1为分压式接法，当滑片P在最下端时，R2两端电压为0，当滑片P在最上端时，R2两端的电压最大，为8 V，所以R2两端可获得的电压变化范围为0～8 V。
串联电路
并联电路
电流关系
各电阻电流________，即I＝________
总电流等于各支路电流________，即I＝________
电压关系
电路两端总电压等于各电阻两端电压________，即U＝________
各支路两端电压________，即U＝________
电阻关系
总电阻等于电路中各电阻________，即R＝________
总电阻的倒数等于电路中各电阻的________，即eq \f(1,R)＝_______________
限流式接法
分压式接法
电路图(图中R为测量电阻，R0为滑动变阻器)
滑动变阻器与测量电阻串联
滑动变阻器一部分与测量电阻并联之后，再与滑动变阻器另一部分电阻串联
滑动变阻器接入电路的特点
采用“一上一下”的接法
采用“一上两下”的接法
闭合开关前滑片位置
应在最________端，即保证滑动变阻器接入电路中的阻值最________
应在最________端，即开始时R上分得的电压为________
R两端的电压范围
eq \f(R,R0＋R)U～U
________
通过R的电流范围
eq \f(U,R0＋R)～eq \f(U,R)
0～eq \f(U,R)
优点
电路连接简单，耗电少
R的电压调节范围大