物理选修34 串联电路和并联电路学案

学习时间

第______周  第_____节  2012年____月____日

学案编号

学习内容

2.4  串联电路和并联电路

主笔人

审核人

课 程 学 习 目 标

1．进一步学习电路的串联和并联，理解串、并联电路的电压关系、电流关系和电阻关系，并能运用其解决有关关问题。

2．进而利用电路的串、并联规律分析电表改装的原理。

重点：：串、并联电路的规律。难点：电表的改装

学习过程——不看不讲 不议不讲 不练不讲

【知识回顾】

1、电源是                             装置。

2、写出下列物理量的定义式。

速度       、加速度       、功率       、场强       、电势差       、电容       、电流强度       、电动势       、电阻      

3、电池的电动势取决于___________________________与_______无关，电池容量通常以_________或_________做单位，对同一种电池来说体积越大，电池的容量越_______，内阻越________。

4,、电动势等于______没有接入电路时两极间的_______。电源电动势等于____、____电压之和。

5、欧姆定律的内容及公式___________________________

欧姆定律的适用条件___________________________

【自主学习与探究】一：串联电路和并联电路

（一）、认识电路

串联电路 ：把几个导体元件依次          的方式

并联电路 ：把几个元件的                       ,然后把              的方式。

（二）、电路的特点

1．串联电路的基本特点：

（1）电流特点 ：电路中     的电流相等，即I0 = I1          I2        I3

（2）电压特点 ：

①各点的电势与各点之间的电势差有什么关系?

②比较电压关系?   U03 =U01    U12     U23

③结论:串联电路                                     

2．并联电路的基本特点：

（1）电流特点 ：电路的总电流等于各支路电流之和，即I0=I1    I2     I3     ……In。

（2）电压特点 ：①比较0、1、2、3点的电势关系?                    

②比较4、5、6点的电势关系?                       

③比较电压关系?   U=U14=U25=U36

④结论:并联电路                                     

（三）、电路的性质：

1．串联电路的重要性质：

（1）总电阻：∵U=  

∴    即

若n个电阻串联则R=                                  

串联电路的总电阻等于                                

（2）电压分配： …= 即每个电阻上的电压分配与该电阻成       。

2．并联电路的重要性质：

（1）总电阻：∵  

∴  即

若n个电阻并联则                                  

并联电路的总电阻                                  

（2）电流分配：I1R1=I2R2=……InRn=U。即每个电阻上的电流分配与该电阻成          。

（四）、几个常用的推论：

① n个相同电阻(R1)串联或并联，其总电阻R=                          。

②若不同的电阻并联，总电阻        其中最小的电阻。

③ 串联电路的总电阻      其中任一部分电路的总电阻

④ 不管电路连接方式如何，若任一支路的电阻增大，则总电阻也           ，反之亦然。

⑤ 若并联的支路增多时，总电阻将          。

⑥ 当一个大电阻与一个小电阻并联时，总电阻接近         。

例有三个电阻，其阻值分别为10 Ω、20 Ω、30 Ω.现把它们分别按不同方式连接后加上相同的直流电压，问：在总电路上可获得的最大电流与最小电流之比为多少?

应用：1．家庭中的用电器是_________联在电路中的，控制用电器的开关跟用电器是­­­­­­­­_________联的．

2．判断图中L1与L2的连接方式．

点拨：怎样判断串联电路和并联电路？

串联电路和并联电路是电路连接的两种基本形式．判断某一电路中的用电器是串联还是并联，要抓住串联电路和并联电路的基本特征．具体方法是：

(1)定义法：分析电路中用电器的连接方法，逐个顺次连接起来的是串联；并列连接在电路两点间的是并联．

(2)电流法：凡是同一股电流依次流经几个用电器，就一定是串联．电流在某点分支，即一股电流(干路电路)分成几股电流(支路电流)，再在某点处汇成一股电流，这几股电流流过的用电器是并联．

(3)开路法：串联的几个用电器中任何一个用电器开路，其他用电器就没有电流通过，并联的几个用电器中任何一个用电器开路，其他用电器仍有电流通过，用电器互不影响．

二：电压表和电流表

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。

1.表头G：

①.构造（从电路的角度看）：表头就是一个电阻，同样遵从       ，与其他电阻的不同仅在于通过表头的电流是可以从       上读出来的。

②.原理：磁场对通电导线的作用（为后续知识做准备）

③.作用：测量微小电流和电压

④.电路图符号：

2.描述表头的三个特征量（三个重要参数）

①内阻Rg：表头的内阻。

②满偏电流Ig：电表指针偏转至       时的电流

③满偏电压Ug：电表指针偏转至       时的电压，与满偏电流Ig的关系       ，因而若已知电表的内阻Rg，则根据欧姆定律可把相应各点的电流值改写成电压值，即电流表也是电压表，本质上并无差别，只是刻度盘的刻度不同而已。

3．电流表（G）改装成电压表    在表头    联一个阻值      的电阻

如图Rx为分压电阻，由串联电路特点得：

，（或）

Rx=           =（n-1)Rg  (n为量程扩大倍数，)

改装后的总内阻RV  =       = n 

例2有一个电流表G，内阻Rg=10Ω满偏电流Ig=3mA。要把它改装成量程0 —3V的电压表，要串联多大的电阻？改装后电压表的内阻是多大？

4．电流表（G）改装成大量程电流表   在表头上   联一个阻值     的电阻

如图Rx为分流电阻，由并联电路特点得：

Rx=        =       (n为量程扩大倍数，)

改装后的总内阻=        =

例3.有一个电流表G，内阻Rg=25 Ω ，满偏电流Ig=3mA。要把把它改装为量程为0～0.6A的电流表，要并联多大的电阻？改装后的电流表内阻多大？

练1、 一电压表由电流表G与电阻R串联而成，如图所示，若在使用中发现此电压表的读数总比准确值稍小一些，可以加以改正的措施是(     )             

A.在R上串联一个比R小得多的电阻

B.在R上串联一个比R大得多的电阻

C.在R上并联一个比R小得多的电阻

D.在R上并联一个比R大得多的电阻

练2、有一满偏电流Ig=5mA,内阻Rg=400Ω的电流表G,若把它改装成量程为10V的电压表,应      一个          Ω的分压电阻,该电压表的内阻为           Ω;若把它改装成量程为3A的电流表,应         联一个          Ω的分流电阻,该电流表的内阻为              Ω

5．电流表和电压表的读数
　　读数时应使视线垂直于刻度表面，并要估读. 具体估读方法如下：
　　(1) 量程为3 V和3 A的电压表和电流表，其最小分度为0.1 V和0.1 A, 读数要估读到最小分度的十分之一.
　　(2) 量程为0.6 A的电流表，其最小分度为0.02 A, 读数要估读到最小分度的1/2，即不足半格的略去，超过半格的要按半格读出，因此最后读数如果以安培为单位，小数点后面有两位，尾数可能为0、1、2、3…
　　(3) 量程为15 V的电压表，其最小分度为0.5 V, 读数要估读到最小分度的1/5，因此最后读数如果以伏特为单位，小数点后面只有一位，尾数为0、1、2、3、4…