高中物理人教版 (新课标)选修34 串联电路和并联电路学案设计

这是一份高中物理人教版 (新课标)选修34 串联电路和并联电路学案设计，共6页。学案主要包含了串联电路和并联电路的电流，串联电路和并联电路的电压，串联电路和并联电路的电阻，电压表和电流表等内容，欢迎下载使用。
一、串联电路和并联电路的电流
1．串联和并联：把几个导体依次首尾相连，接入电路，这种连接方式叫做______；把几个导体的一端连在一起，另一端也连在一起，然后把这两端接入电路，这样的连接方式叫做______．
2．串、并联电路中的电流：串联电路各处的电流______，即________________；并联电路的总电流等于各支路电流________，即____________．
二、串联电路和并联电路的电压
串联电路两端的总电压等于各部分电路电压之和，即________________________；并联电路的总电压与各支路电压________，即__________________．
三、串联电路和并联电路的电阻
串联电路的总电阻等于各部分电路电阻______，即____________________；并联电路的总电阻的__________等于各支路电阻的____________之和，即__________________．
四、电压表和电流表
1．电流表G(表头)：常用的电压表和电流表都是由小量程的______改装而成的．小量程电流表主要有三个参数：①电流表的电阻叫做______，用字母Rg表示；②指针偏转到最大刻度时的电流Ig叫做______；③电流表通过满偏电流时，加在它两端的电压Ug叫做______，上述三个物理量的关系为：__________.
2．电压表和电流表的改装：当把电流表G改装成量程较大的电压表时，应当______一个电阻R；当把电流表G改装成大量程的电流表时，应当______一个电阻R.
一、串联电路和并联电路
[问题情境]
节日用的彩灯，一串串一簇簇，或挂在街道两旁的树上，或挂在装饰物上，煞是好看！你知道它们是怎样和电源连接的吗？若其中一串有一个灯泡灯丝烧毁，是否会影响到其他小灯泡呢？
1．电路连接有哪两种基本方式？



2．对于串联、并联电路的特点，主要研究哪三个物理量的关系？



[要点提炼]
1．若几个导体依次________________，接入电路，这样的连接方式叫做串联；若几个导体的两端各________，然后把这两端接入电路，这样的连接方式叫做并联．
2．用公式写出串联电路的特点：
(1)电流： _________________________________________________________________
(2)电压： _________________________________________________________________
(3)电阻： _________________________________________________________________
3．用公式写出并联电路的特点：
(1)电流： _________________________________________________________________
(2)电压： ________________________________________________________________
(3)电阻： _________________________________________________________________
[问题延伸]
1．并联电路的总电阻与其任一支路的电阻大小关系怎样？



2．串联电路的电压分配关系是怎样的？



3．并联电路的电流分配关系是怎样的？



二、电压表和电流表
[问题情境]
实验室中的电流表和电压表都是由小量程的电流表G(表头)改装而成的，它们往往都有两个量程，可以根据需要测量不同大小的电压和电流．它们是根据什么原理设计制作的呢？
1．从电路的角度看，表头是一个什么元件？它遵从欧姆定律吗？



2．为什么要对表头进行改装？



[要点提炼]
1．表头的内阻、满偏电流、满偏电压三个参数的关系满足________定律．
2．改装成电压表是利用电阻的________作用，改装成电流表是利用电阻的________作用．
[问题延伸]
1．改装成电压表时，电压表量程越大，电压表内阻______．
2．改装成电流表时，电流表量程越大，电流表内阻______.
例1
图1
如图1所示的电路中，R1＝8 Ω，R2＝4 Ω，R3＝6 Ω，R4＝3 Ω.
(1)求电路中的总电阻．
(2)当加在电路两端的电压U＝42 V时，通过每个电阻的电流是多少？

变式训练1 如图2所示，有三个电阻，已知R1∶R2∶R3＝1∶3∶6，则电路工作时，电压U1∶U2为( )
图2
A．1∶6 B．1∶9 C．1∶3 D．1∶2
例2 有一电流表G，内阻Rg＝10 Ω，满偏电流Ig ＝3 mA.要把它改装成量程为0～3 V的电压表，应串联一个多大的电阻？改装后电压表的内阻是多大？
变式训练2 有一电流计，内阻Rg＝25 Ω，满偏电流Ig＝3 mA.要把它改装成量程为0～0.6 A的电流表，需要并联一个多大的电阻？改装后电流表的内阻是多大？
【即学即练】
1．三个阻值都为12 Ω的电阻，它们任意连接、组合，总电阻可能为( )
A．4 Ω B．24 Ω C．8 Ω D．36 Ω
2.下列说法正确的是( )
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)，总电阻也增大
D．并联电路任一支路电阻增大(其他支路不变)，总电阻一定减少
3．如图3所示，甲、乙两个电路，都是由一个灵敏电流计G和一个变阻器R组成，它们之中一个是测电压的电压表，另一个是测电流的电流表，那么以下结论中正确的是( )
图3
A．甲表是电流表，R增大时量程增大
B．甲表是电流表，R增大时量程减小
C．乙表是电压表，R增大时量程减小
D．上述说法都不对
4．电流表的内阻是Rg＝200 Ω，满刻度电流值是Ig＝500 μA，现欲把这个电流表改装成量程为1.0 V的电压表，正确的方法是( )
A．应串联一个0.1 Ω的电阻
B．应并联一个0.1 Ω的电阻
C．应串联一个1 800 Ω的电阻
D．应并联一个1 800 Ω的电阻
参考答案
课前自主学习
一、1.串联 并联 2.相等 I＝I1＝I2＝I3＝… 之和 I＝I1＋I2＋I3＋…
二、U＝U1＋U2＋U3＋… 相等 U＝U1＝U2＝U3＝…
三、之和 R＝R1＋R2＋… 倒数 倒数 eq \f(1,R)＝eq \f(1,R1)＋eq \f(1,R2)＋…
四、1.电流表G(表头) 电流表的内阻 满偏电流 满偏电压 Ug＝IgRg
2．串联 并联
核心知识探究
一、
[问题情境]
1．串联 并联 2.电流、电压、电阻
[要点提炼]
1．首尾相连 连在一起
2．(1)I＝I1＝I2＝I3＝… (2)U＝U1＋U2＋U3＋… (3)R＝R1＋R2＋R3＋…
3．(1)I＝I1＋I2＋I3＋… (2)U＝U1＝U2＝U3＝… (3)eq \f(1,R)＝eq \f(1,R1)＋eq \f(1,R2)＋eq \f(1,R3)＋…
[问题延伸]
1．(1)并联电路中的总电阻小于其任一支路的电阻，且并联的电阻越多总电阻越小；(2)在保持其他支路电阻不变的情况下，增大任一支路电阻，并联电路的总电阻都增大．
2．电压分配：串联电路中各个电阻两端的电压跟它的阻值成正比，即eq \f(U1,R1)＝eq \f(U2,R2)＝eq \f(U3,R3)＝…＝eq \f(Un,Rn).
3．电流分配：并联电路中通过各导体中的电流跟它的电阻成反比，即I1R1＝I2R2＝…＝InRn.
二、
[问题情境]
1．电阻 遵从
2．表头的满偏电压和满偏电流一般都比较小
[要点提炼] 1.欧姆 2.分压 分流
[问题延伸] 1.越大 2.越小
解题方法探究
例1 (1)14 Ω (2)3 A 3A 1 A 2 A
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)R3、R4并联后电阻为R34，则R34＝eq \f(R3R4,R3＋R4)＝eq \f(6×3,6＋3) Ω＝2 Ω，R1、R2和R34串联，总电阻R＝R1＋R2＋R34＝14 Ω.
(2)根据欧姆定律I＝eq \f(U,R)得I＝eq \f(42,14) A＝3 A.
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：I3＋I4＝3 A，eq \f(I3,I4)＝eq \f(R4,R3)，解得I3＝1 A，I4＝2 A.
变式训练1 D [设R1＝R，则R2＝3R，R3＝6R，R2与R3的并联电阻R23＝eq \f(3R×6R,9R)＝2R，故U1∶U2＝1∶2，选项D正确．]
例2 990 Ω 1 000 Ω
解析 表头G的满偏电压Ug＝IgRg＝0.03 V
分压电阻R的分压UR＝U－Ug＝2.97 V
R＝eq \f(UR,Ig)＝990 Ω，Rv＝Rg＋R＝1 000 Ω
变式训练2 0.126 Ω 0.125 Ω
解析 表头G的满偏电压Ug＝IgRg＝0.075 V
分流电阻R的分流IR＝I－Ig＝0.597 A
R＝eq \f(Ug,IR)≈0.126 Ω
RA＝eq \f(RgR,Rg＋R)≈0.125 Ω
即学即练
1．ACD [共有四种组合，三个串联：总电阻为36 Ω；三个并联：总电阻为4 Ω；两个串联再跟第三个并联：总电阻为8 Ω；两个并联再跟第三个串联，总电阻为18 Ω.]
2．ABC [由并联电路的特点知：并联电路的总电阻比任一支路的阻值都要小，所以A、B、C对，D错．]
3．B [电压表中电阻分压，串联；电流表中电阻分流，并联．甲表为电流表，乙表为电压表．并联电路电阻大时分流少，所以R增大时量程减小；串联电路电阻大时分压多，所以R增大时量程增大．]
4．C [电流表改电压表，串联电阻．电阻两端的电压为U′＝U－Ug＝1.0 V－200×500×10－6V＝0.9 V．电阻的阻值为R＝eq \f(U′,Ig)＝eq \f(0.9,500×10－6) Ω＝1 800 Ω.]