人教版 (新课标)选修3选修3-1第二章 恒定电流4 串联电路和并联电路学案

2-4 串并联电路

[学习目标]

1.会从理论上分析串、并联电路的电流和电压关系。会推导串、并联电路的电阻关系，会应用串、并联电路中电流、电压和电阻关系进行相关计算。

2.理解电表改装的原理，能进行定量计算。

[学习过程]

任务一：利用电势概念，推导串、并联电路的电流和电压关系。

1．串联电路的特点：

(1)串联电路各处的电流相等，即I＝I1＝I2＝I3＝…＝In.

(2)串联电路两端的总电压等于各部分电路电压之和，即U＝U1＋U2＋U3＋…＋Un.

(3)串联电路的总电阻等于各部分电路电阻之和，即R＝R1＋R2＋R3＋…＋Rn.

2．拓展：

(1) 串联电路的总电阻大于其中任一部分电路的电阻，且当一个大电阻和一个小电阻串联时，总电阻接近大电阻．

(2)串联电路中各电阻两端的电压跟它的阻值成正比，即＝＝…＝＝I.

任务二：实验室有一表头G，满偏电流为5 mA，电阻为100 Ω，现在欲用它作为电压表测量5 V的电压，能直接测量吗？若不能，应采取什么措施？

答案　不能直接测量．由于表头的满偏电压Ug＝IgRg＝0.5 V，小于要测量的电压，应给表头串联一分压电阻．

1．小量程电流表G(表头)的三个参数

(1)电流表的内阻：电流表G的电阻Rg叫做电流表的内阻．

(2)满偏电流：指针偏转到最大刻度时的电流Ig叫做满偏电流．

(3)满偏电压：电流表G通过满偏电流时，加在它两端的电压Ug叫做满偏电压．

2．电流表、电压表的改装分析

任务三：完成以下练习，检测本节课学习效果。

如图所示是某一电流表G的刻度盘．使用时指针指着某一电流刻度，表示通过电流表的电流为某一数值，而且也意味着表头的两接线柱之间具有一定大小的电压，因此，电流表G实际上也是一个小量程的电压表．如果图中电流表的内阻是100 Ω，怎样在这个刻度盘上标出相应的电压数据？

答案　由表盘可以读得电流表最大能通过3 mA的电流，由欧姆定律得：Umax＝IRg＝3×10－3×100 V＝0. 3 V，若标电压数据，应在表盘1、2、3的位置处标上0.1、0.2、0.3，单位为V.