年高中物理 2.4 串联电路和并联电路教案 新人教版选修3-1

第四节 串联电路和并联电路
教学目标:
(一)知识与技能
1、理解串联电路、并联电路,会连接简单的串联和并联电路,
会画简单的串联和并联电路图;
2、通过学生动手实验,培养学生初步的实验操作技能,会使用简单的仪器,进行实验探究;
3、通过学生自主的合作、探究,得出串联、并联电路的概念和特点 。

(二)过程与方法
通过实验探究过程的体验,使学生对科学探究的方法有初步的认识和感受,并为观察、
提出问题、设计实验方案、分析概括能力的初步形成打下基础。

(三)情感与价值观
1、通过学生的观察、探究体验,使学生保持对科学的求知欲,乐于探索自然现象和日常
生活中物理道理;体验战胜困难、解决物理问题时的喜悦;
2、通过探究学习中交流与合作的体验,使学生认识交流与合作的重要性,敢于提出与别人不同的见解,也勇于修正自己的错误观点。

教学重点:理解串联电路、并联电路,电表的改装 教学难点:并联电路的识别及连接、电表的改装 教学方法:复习、讲授、实验、讨论
教学用具:电压表、电流表,开关,导线、电阻 教学过程:
(一)新课引入:电阻的串、并联问题在初中就已经有了系统的讲解,但是在高中依然有较多的应用,下面就系统地罗列了电阻串、并联时所满足的规律和特点,并在初中的基础上有了进一步的提高。

(二)新课教学:
一、电阻串联时的规律和特点(师生共同回顾) 1.电流关系:n I I I I ==== 21 2.电压关系:n U U U U +++= 21 3.电阻关系:n R R R R +++= 21
4.电压分配关系(和电阻成正比):n
n R U R U R U R U I =====
22
11或U R R R R R U n
i i
i +++=
21
5.功率分配关系(和电阻成正比):n
n R P R P R P R P I =====
22
112
或P R R R R R P n
i i
i +++=
21
6.当n 个相同的电阻R 串联时,总电阻为:nR R =总 二、电阻并联时的规律和特点(师生共同回顾) 1.电流关系:n I I I I +++= 21 2.电压关系:n U U U U ==== 21 3.电阻关系:
n
R R R R 1
11121+
++= 4.电流分配关系(和电阻成反比):n n R I R I R I U ==== 2211;当只有两个电阻并联时,有I R R R I 2121+=
、I R R R I 2
11
2+=,但仅适用于两个电阻并联的情况
5.功率分配关系(和电阻成反比):n n R P R P R P U ==== 22112;当只有两个电阻并联时,有P R R R P 2
121+=
、P R R R P 211
2+=,但仅适用于两个电阻并联的情况
6.当2个电阻并联时,总电阻为:2
12
1R R R R R +=

当21R R ≈时,2
22
1R R R ≈≈并; 当21R R >时,
2
221R R R >>并; 当21R R >>时,2R R ≈并、且并R 略小于2R 7.当n 个相同的电阻R 并联时,总电阻为:n
R
R =
总 8.支路电阻对并联电路总电阻的影响:增加某个支路的电阻,总电阻增加;增加支路的条数,总电阻减小。

师:常规的电阻的串并联大家都很熟悉了,现在看你能否对非常规的电路进行处理。

例1.如图1所示,P 为一块均匀的半圆形电阻合金薄片,先将它按照图甲的方式接在电极A 、B 之间,测量它的电阻为R ,然后再将它按照图乙的方式接在电极C 、D 之间,求此时P 的阻值。

生一:补缺法。

在图甲中,假设把半圆合金片补上半圆,使它成为一个整圆片,其总电阻为两半圆合金片阻值的串联值,即
R R 2=总。

在图乙中也假设把半圆合金片补
成一个整圆片,其总电阻也R 2,但是图乙补后的电阻为两半圆合金片阻值的并联值,即
R R 22
`
=,则有R R 4`=。

生二:分割法。

将图甲中的半圆合金片看成是两个
4
1
圆片并联,将图乙中的半圆合金片看成是两个
4
1
圆片串联,同样可以得到R R 4`=。

教师给予点评和肯定
师:本节的难点是利用串并联电路的特点对电表进行改装,下面看两个问题。

三、将电流计改装为伏特表
电流计本身能测量的电压V g 是很低的。

为了能测量较高的电压,可在电流计上串联一个扩程电阻R p ,如图2所示,这时电流计不能承受的那部分电压将降落在扩程电阻上,而电流计上仍降落原来的量值V g 。

设电流计的量程为I g ,内阻为R g ,改装成伏特表的量程为V ,由欧姆定律得到 ()V R R I p g g =+
g g
g g p R V V R I V R )1(-=-=
式中V /V g 表示改装后电压表扩大量程的倍数,可用m 表示,则有 g p R m R )1(-=
可见,要将表头测量的电压扩大m 倍时,只要在该表头上串联阻值为g R m )1(-扩程电阻R p 。

在电流计上串联不同阻值的扩程电阻,便可制成多量程的电压表,如图3所示。

同理可
图1

12
2221111
1)()(R R I V R V R R R I R R V
R V R R I g g
g g g
g
g g --=
=++-==+
四、将电流计改装为电流表
电流计的指针偏转到满刻度时所需要的电流I g 称为表头量程。

这个电流越小,表头灵敏度越高。

表头线圈的电阻R g 称为表头内阻。

表头能通过的电流很小,要将它改装成能测量大电流的电表,必须扩大它的量程,方法是在表头两端并联一分流电阻R S ,如图4。

这样就
能使表头不能承受的那部分电流流经分流电阻R S ,而表头的电流仍在原来许可的范围之内。

设表头改装后的量程为I ,由欧姆定律得 ()
g g S g R I R I I =- 1-=
-=
g
g
g
g g S I R I I R I R 式中I /I g 表示改装后电流表扩大量程的倍数,可用n 表示,则有 1
-=
n R R g S
可见,将表头的量程扩大n 倍,只要在该表头上并联一个阻值为R g /(n -1)的分流电阻R S 即可。

在电流计上并联不同阻值的分流电阻,便可制成多量程的安培表,如图5所示。

同理可得)()()()(212211R R I R I I R I R R I I g g g g
g g +=-=+⋅-⎩
⎨⎧
则 )
(1211g g g I I I I R I R -=
)
()(12122g g g I I I I I R I R --=
小结:电表的改装难度比较大,特别是多量程电表的改装,所用的知识就是串联分压和并联分流,大家课后画出改装的电路图再体会一下。

作业:课本P52 4、5题。

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人教版高中选修3-1物理2.4串联电路和并联电路教案(6)

人教版高中选修3-1物理2.4串联电路和并联电路教案(6)

2.4 串联电路和并联电路学案(人教版选修3-1)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R g表示;②指针偏转到最大刻度时的电流I g叫做______;③电流表通过满偏电流时,加在它两端的电压U g 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2A.1∶6 B.1∶9 C.1∶3 D.1∶2例2有一电流表G,内阻R g=10 Ω,满偏电流I g=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R g=25 Ω,满偏电流I g=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 ΩB.24 ΩC.8 ΩD.36 Ω2.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R g =200 Ω,满刻度电流值是I g =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 =I 1=I 2=I 3=… 之和 I =I 1+I 2+I 3+…二、U =U 1+U 2+U 3+… 相等 U =U 1=U 2=U 3=…三、之和 R =R 1+R 2+… 倒数 倒数 1R =1R 1+1R 2+… 四、1.电流表G (表头) 电流表的内阻 满偏电流 满偏电压 U g =I g R g[来源:高.考.资.源.网]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 =I 1=I 2=I 3=… (2)U =U 1+U 2+U 3+… (3)R =R 1+R 2+R 3+…3.(1)I =I 1+I 2+I 3+… (2)U =U 1=U 2=U 3=… (3)1R =1R 1+1R 2+1R 3+… [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U 1R 1=U 2R 2=U 3R 3=…=U n R n. 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I 1R 1=I 2R 2=…=I n R n .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R 3、R 4并联后再和R 1、R 2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)R 3、R 4并联后电阻为R 34,则R 34=R 3R 4R 3+R 4=6×36+3Ω=2 Ω,R 1、R 2和R 34串联,总电阻R =R 1+R 2+R 34=14 Ω.(2)根据欧姆定律I =U R 得I =4214A =3 A . 由于R 1、R 2串联在干路上,故通过R 1、R 2的电流都是3 A .设通过R 3、R 4的电流为I 3、I 4,由并联电路的特点:I 3+I 4=3 A ,I 3I 4=R 4R 3,解得I 3=1 A ,I 4=2 A . 变式训练1 D [设R 1=R ,则R 2=3R ,R 3=6R ,R 2与R 3的并联电阻R 23=3R ×6R 9R=2R ,故U 1∶U 2=1∶2,选项D 正确.]例2 990 Ω 1 000 Ω解析 表头G 的满偏电压U g =I g R g =0.03 V分压电阻R 的分压U R =U -U g =2.97 VR =U R I g=990 Ω,R v =R g +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U g =I g R g =0.075 V分流电阻R 的分流I R =I -I g =0.597 AR =U g I R≈0.126 Ω R A =R g R R g +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.][来源:高.考.资.源.网]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 -U g =1.0 V -200×500×10-6V =0.9 V .电阻的阻值为R =U ′I g =0.9500×10-6 Ω=1 800 Ω.]。

高中物理教案选修3-1 2.4串联电路和并联电路(2篇)

高中物理教案选修3-1 2.4串联电路和并联电路(2篇)

教学设计:高中课程标准.物理(人教版)选修3-12.4串联电路和并联电路(一)内容及解析1、内容:本节主要介绍电表的改装、测量电阻的方法。

2、解析:电流表的改装就是把小量程的电流表改装成大量程的电流表,要并联一个小电阻;电流表的改装电压表,要串联一个较大的电阻;根据R=U/I可以用电压表和电流表测出U、I即可。

(二)目标及其解析1、了解电流表(表头)的工作原理,知道什么是满偏电流和满偏电压.2、知道电流表改装原理,知道电流表G改装成电流表A和电压表V的方法与计算.3、会用伏安法测电阻,知道内、外接法的区别.思考题1:如何用表头去测量较大的电压?思考题2:如何给改装后的电压表、电流表标度?解析:满偏电流指最大电流,满偏电压指最大电压,改装成电压表要串联一个电阻,依据分压关系来计算,改装成电流表要并联一个电阻,根据分流关系可以计算,伏安法测量电阻分为内接和外接两种,要根据具体的条件来选择,目的就是减小测量中的误差。

(三)教学问题诊断分析1、学生在学习知识过程中,初中知识没有学好或遗忘,在实际进行电路计算时容易出现问题。

2、电路连接仪器选择困难比较大。

3、选择内接或外接也会有较大困难。

(四)、教学支持条件分析为了加强学生对这部分知识的学习,帮助学生克服在学习过程中可能遇到的障碍,本节课要对初中电路进行复习,举一些例子来说明电表的改装和电阻的测量。

(五)、教学过程设计1、教学基本流程复习前节内容→本节学习要点→电表改装→电阻测量→练习、小结2、教学情景问题1串联电路的基本特点是什么?串联电阻起什么作用?设计意图:复习分压关系问题2并联电路的基本特点是什么?并联电阻起什么作用?设计意图:复习分流关系。

问题3什么是满偏电流?什么是满偏电压?设计意图:知道满偏电流、满偏电压就是最大量程。

例题1. 在“伏安法测电阻”的实验中:(1)实验原理是什么?(2)实验中需要测哪些物理量?(3)写出待测电阻的计算式;(4)实验中怎样改变待测电阻两端的电压?(5)如图(甲)是某同学设计的实验电路图,其中有几处错误,各错在何处?(6)请画出正确的电路图.解析 (1)伏安法测电阻的实验原理是欧姆定律I =.(2)被测的物理量是待测电阻两端的电压U 和通过待测电阻的电流I .(3)由欧姆定律的变形式R =,可以计算出待测电阻的阻值.(4)实验中是利用滑动变阻器来改变通过待测电阻的电流从而改变加在它两端的电压值.(5)图中有两处错误:①电流表和电压表的位置接错了;②图中缺少滑动变阻器.(6)正确电路图如图乙所示.【变式】在用伏安法测未知电阻R x 的实验中,电源电压为3V ,R x 的值约为3Ω.滑动变阻器两只,规格分别是“0.2A ,50Ω”和“1A ,20Ω”;电流表一只(量程0~0.6A 和0~3A );电压表一只(量程O ~3V 和0~15V ).测量时,滑动变阻器应选______;电流表应选_____量程;电压表应选_____量程.设计意图:示范怎样测量电阻(六)、目标检测1. 电流表的内阻为Rg 、满刻度电流为Ig.那么以下结论中正确的是 ( )A .如并联一个阻值为nRg 的定值电阻,就可以改装为量程是nIg 的电流表B .如串联一个阻值为nRg 的定值电阻,就可以改装为一个量程是(n +1)IgRg 的电压表C.如并联 一个阻值为1 n R g的定值电阻,就可以改装为一个量程是nIg 的电流表D.如串联一个阻值为n R g的定值电阻,就可以改装一个量程是(n- 1)IgRg 的电压表 2.电流表的内阻是Rg=200Ω,满刻度电流值是Ig=500微安培,现欲把这电流表改装成量程为1.0V 的电压表,正确的方法是 ( )A .应串联一个0.1Ω的电阻B .应并联一个0.1Ω的电阻C .应串联一个1800Ω的电阻D .应并联一个1800Ω的电阻3.校准过程中发现待测表(即改装表)的读数比标准电流表的读数稍大,若灵敏电流计G 的满偏电流值是准确的,则出现误差的原因可能是 ( )A .Rg 的测量值比真实值偏大B .Rg 的测量值比真实值偏小C.所并联的R S 比用公式g ggR I I I -算出的偏大 D. 所并联的R S 比用公式g gg R I I I -算出的偏小 A 组题:1、大量程电流表与小量程电流表相比,大量程档位的内阻比小量程档位的内阻______;把一个灵敏电流表改装成两个不同档位的电压表,则大量程档位电压表的内阻比小量程档位电压表的内阻______.2.有一内阻为10k Ω、满刻度电流值为100A 的灵敏电流计,它所允许测量的电压最多是______mV .如果把它串联一个490k Ω的大电阻后,它的电压量程扩大到______V ,原来“10A ”的刻度线,现k Ω的定值电阻,那么它的电流量程扩大到原来的______倍,可允许测量的电流最大值是______A.设计意图:对学生进行基础知识练习B 组题1. 图1中的甲、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( )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2.图2所示电路中,已知电流表内阻RA 比定值电阻R 小很多倍(RA 〈〈R ).当电键K 断开时,电流表的示数为3.0A ;当电键K 闭合时,电流表示数为1.0A.标准电阻R0=6Ω,则电流表的内阻RA 等于 ( )A .2ΩB .3ΩC .12ΩD .18Ω3.利用滑动变阻器来改变用电器R0上所得到的电压可以有图3中甲、乙两种电路.用R 表示滑动变阻器的全部阻值.选择哪个电路更合适,以下叙述中正确的是 ( )A .若R0〉〉R ,则采用电路甲比较合适B .若R0〉〉R ,则采用电路乙比较合适C .若R0≈R ,则甲、乙电路都合适D .两种电路都能使R0上的电压改变,因此两种电路都适合4.将滑动变阻器接成分压电路,如图4所示,由于电路有一处出现故障,致使输出电压Up 不能随滑动键P 的位置而改变①不论P 如何滑动,Up 始终等于0V ,则故障原因可能是 ( )A .导线EF 段有断开处B .导线AB 段有断开处C.滑动键P与电阻R接触不通D.导线BC段有断开处②不论P如何滑动,Up始终等于输入电压U0,则故障原因可能是()A.电源与导线端F接触不良B.滑动键P与电阻R接触不通C.BC段导线有断开处D.滑动变阻器R的电阻丝有断开处设计意图:提高学生对基础知识的学习,加强对库仑定律的巩固C组题1. 一个电流表的满刻度电流值Ig= 0.6A,面板如图5所示,那么它每一小格所相应的电流是______mA,指针现在的电流示数是______A.如果这个量程为0.6A的电流表内阻Rg=60Ω,要把这个电流表的量程扩大成3A,那么应该在Rg上______联一个电阻Rs,Rs的大小应是______Ω;并联Rs后,测某一电流,指针仍指到图5中所示位置,则该电流是______A,并联Rs 后,刻度盘上每一小格所代表的电流值是未并联Rs前的______倍.2. 图6所示是一个双量程电压表,表头是一个内阻Rg=500Ω,满刻度电流为Ig=1A的毫安表,现接成量程分别为10V和100V的两个量程,则所串联的电阻R1=______Ω,R2=______Ω.3.如图7所示电路中,定值电阻R1=80Ω,可变电阻R2的全部电阻为240Ω,A、B两点之间加恒定电压9.6V.当电键K断开时,滑动触头P,由R2最上端滑到最下端时,R1两端电压由______V变化到______V;当电键K闭合时,滑动触头P,由R2最上端滑到最下端,R1两端电压由______V变化到______V.设计意图:使部分学生有拓展的空间教学反思:学生对这一节内感到困难特别是仪器选择,学生还没有掌握好,第一轮复习还要进一步学习。

高中物理(人教版)选修3-1 优秀学案--2.4《串联电路和并联电路》(2篇)

高中物理(人教版)选修3-1 优秀学案--2.4《串联电路和并联电路》(2篇)

2. 4串联电路和并联电路学案课前预习学案一、预习目标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。

二、预习内容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.如图4—12所示是电冰箱内的电路,其中M表示压缩机内的______,L表示电冰箱内的________,它们组成___________联电路,其中开关S1控制_________,S2控制________.3.判断图4—13中L1与L2的连接方式.三、提出疑惑课内探究学案一、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。

二、学习过程1.串联电路和并联电路先回忆初中有关这方面(串、并联电路的规律)的问题,然后自学,在此基础上,将串联和并联加以对比,进行理解和记忆。

2.怎样判断串联电路和并联电路?(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.3.电压表和电流表----串、并联规律的应用(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.(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.(1)表头G:(3)表头的改装和扩程(综合运用串、并联电路的规律和欧姆定律)(2)描述表头的三个特征量(三个重要参数)④三、反思总结四、当堂检测4.将两盏小灯泡和一个开关接入电路中,下列说法正确的是A.若开关同时控制两盏灯,两盏灯一定是串联B.若开关同时控制两盏灯,两盏灯一定是并联C.若开关只控制一盏灯,则两盏灯一定是并联D.以上说法都不正确5.如图4—14所示电路,当开关S1、S2都闭合时,能发光的灯是A.L3B.L2、L3C.L1、L3D.L1、L2、L36.电路如图4—15所示,闭合开关后,电路将_____,要使电路中两灯串联,只要拆除导线____.7.下列用电器的连接中,属于串联的是A.节日里装饰房间用的小彩灯B.家庭里的电冰箱、电扇、电视机等用电器之间的连接.C.马路上照明用的路灯D.电冰箱内的压缩机和箱内的照明灯8.如图4—16所示,要用一个开关同时控制两个灯泡,应该怎样连接电路?有几种接法?如果要用两个开关分别控制两个灯泡(图4—17),又该怎样连接?先画出电路图,然后在实物图上画出连线.课后练习与提高做一做1.用一个小灯泡,两节1号干电池,还有导线、铜片,进行如下实验:只要有人打开他家外间的房门,装在屋里的小灯泡就亮了,请你设计这个电路,然后动手试一试.2.某次知识竞赛只有两个小组参加决赛,现请你设计一个抢答题的电路.要求不论哪一组按开关,电铃都能发出声音,而且指示灯会告诉主持人是哪组按的开关.画出设计电路图.当堂检测4.C5.A6.短路b7.A8.提示:要用一个开关同时控制两个灯泡,有两种接法:两灯串联;两灯并联,开关接在干路上.用两个开关分别控制两个灯泡,只能将两灯并联,且两开关分别接在两支路上.课后练习与提高1.电路图如图4—2′所示,当门关着时,门上的开关是断开的;当门打开后,由于门的旋转使开关接通,灯就亮了.2.电路图如图4—3′所示电流做功的多少及电流做功的快慢与哪些因素有关呢?本节课我们学习关于电功和电功率的知识。

高中物理选修3-1同步教案第2章2-4串联电路和并联电路doc_59

高中物理选修3-1同步教案第2章2-4串联电路和并联电路doc_59

第四节、串联电路和并联电路一、教学目标(一)知识与技能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。

(二)过程与方法通过复习、归纳、小结把知识系统化。

(三)情感态度与价值观通过学习,学会在学习中灵活变通和运用。

三、重点与难点:重点:教学重点是串、并联电路的规律。

难点:难点是电表的改装。

四、教学过程:(一)复习上课时内容要点:欧姆定律、电阻概念、导体的伏安特性曲线。

(二)新课讲解-----第四节、串联电路和并联电路1.串联电路和并联电路先让学生回忆初中有关这方面(串、并联电路的规律)的问题,然后让学生自学,在此基础上,让学生将串联和并联加以对比,学生容易理解和记忆。

老师点拨:一是要从理论上认识串、并联电路的规律,二是过程分析的不同,引入电势来分析。

从而让学生体会到高中和初中的区别,也能让学生易于理解和接受。

学生自己先推导有关结论,老师最后归纳小结得出结论:(并适当拓展)(1)串联电路①电路中各处的电流强度相等。

I=I1=I2=I3=…②电路两端的总电压等于各部分电路两端电压之和U=U1+U2+U3+…③串联电路的总电阻,等于各个电阻之和。

R=R1+R2+R3+…④电压分配:U1/R1=U2/R2 U1/R1=U/R⑤n个相同电池(E、r)串联:E n = nE r n = nr(2)并联电路①并联电路中各支路两端的电压相等。

U=U1=U2=U3=…②电路中的总电流强度等于各支路电流强度之和。

I=I1+I2+I3+…③并联电路总电阻的倒数,等于各个电阻的倒数之和。

1/R=1/R1+1/R2+1/R3+ 对两个电阻并联有:R=R1R2/(R1+R2)④电流分配:I1/I2=R1/R2 I1/I=R1/R⑤n个相同电池(E、r)并联:E n = E r n =r/n再由学生讨论下列问题:①几个相同的电阻并联,总电阻为一个电阻的几分之一;②若不同的电阻并联,总电阻小于其中最小的电阻;③若某一支路的电阻增大,则总电阻也随之增大;④若并联的支路增多时,总电阻将减小;⑤当一个大电阻与一个小电阻并联时,总电阻接近小电阻。

高中物理选修3-1学案:2.4 串联电路和并联电路

高中物理选修3-1学案:2.4 串联电路和并联电路

4 串联电路和并联电路[学习目标] 1.掌握串、并联电路的电流和电压的特点.2.掌握串、并联电路的有关计算.3.理解将小量程电流表改装成大量程电流表和电压表的原理,并会进行有关计算.一、串联电路和并联电路1.定义(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1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,再将两端接入电路的连接方式,如图乙所示.图12.串联电路、并联电路的特点串联电路并联电路电流各处电流相等,即I=I1=I2=…=I n 总电流等于各支路电流之和,即I=I1+I2+…+I n电压总电压等于各部分电压之和,即U=U1+U2+…+U n各支路两端电压相等,即U=U1=U2=…=U n总电阻总电阻等于各部分电阻之和,即R=R1+R2+…+R n总电阻倒数等于各支路电阻倒数之和,即1R=1R1+1R2+…+1R n.二、电压表和电流表1.小量程电流表G(表头)的三个参量:2.电表改装原理:(1)电压表改装:将表头串联一个较大电阻,如图2所示:图2(2)电流表改装:将表头并联一个较小电阻,如图3所示:图3[即学即用]1.判断下列说法的正误.(1)串联电路的总电流等于流过各电阻的电流之和.(×)(2)串联电路的总电压等于各电阻两端的电压之和.(√)(3)并联电路干路上的电流一定比通过某一支路的电流大.(√)(4)电路中电阻的个数越多,电路的总电阻越大.(×)(5)若将分压电阻串联在电流表上改装成电压表后,增大了原电流表的满偏电压.(×)(6)若将分流电阻并联在电流表两端改装成电流表后,分流电阻和电流表两端的电压相等.(√) 2.如图4所示电路中,R1=10 Ω,R2=20 Ω,滑动变阻器R3的最大值为30 Ω,则A、B两端的总电阻的最大值为________ Ω,最小值为________ Ω.图4[答案]2210一、对串、并联电路的理解[导学探究]1.如图5所示,三个电阻组成串联电路.图5(1)若R1=R2=R3=R,则此串联电路的总电阻R总为多少?(2)若R1<R2<R3,每个电阻两端的电压由小到大如何排序?[答案](1)由于串联电路的总电阻等于各部分电阻之和,则R总=R1+R2+R3=3R.(2)由串联电路各处电流相等得U1R1=U2R2=U3R3又由于R1<R2<R3,则U1<U2<U3.2.如图6所示,三个电阻构成并联电路.图6(1)若R1=R2=R3=R,则此并联电路的总电阻R总为多少?(2)若R1<R2<R3,流过每个电阻的电流由小到大如何排序?[答案](1)由并联电路的总电阻的倒数等于各支路电阻倒数之和得1R总=1R1+1R2+1R3=3R,解得R总=R3.(2)由并联电路各支路两端电压相等得I1R1=I2R2=I3R3得I3<I2<I1.[知识深化]1.关于电压和电流的分配关系:(1)串联电路中各电阻两端的电压跟它们的阻值成正比,即U1R1=U2R2=…=U nR n=UR总=I.(2)并联电路中通过各支路电阻的电流跟它们的阻值成反比,即I1R1=I2R2=…=I n R n=I总R总=U.2.串、并联电路总电阻的比较:串联电路的总电阻R总并联电路的总电阻R总不同点n个相同电阻R串联,总电阻R总=nRn个相同电阻R并联,总电阻R总=RnR总大于任一电阻阻值R总小于任一电阻阻值一个大电阻和一个小电阻串联时,总电阻接近大电阻一个大电阻和一个小电阻并联时,总电阻接近小电阻相同点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 由四个电阻连接成的电路如图7所示.R 1=8 Ω,R 2=4 Ω,R 3=6 Ω,R 4=3 Ω.图7(1)求a 、d 之间的总电阻;(2)如果把42 V 的电压加在a 、d 两端,则通过每个电阻的电流是多少? [答案] 见[解析][解析] (1)由题图可知R cd =R 3R 4R 3+R 4=6×36+3Ω=2 Ω. 故R ad =R 1+R 2+R cd =8 Ω+4 Ω+2 Ω=14 Ω.(2)由欧姆定律知I =U R ad =4214 A =3 A ,即为通过R 1、R 2的电流.设通过R 3、R 4的电流分别为I 3、I 4,则由并联电路电压相等,得I 3R 3=I 4R 4,又I 3+I 4=3 A ,解得I 3=1 A ,I 4=2 A. 针对训练1 如图8所示电路中,电阻R 1、R 2、R 3的阻值相等,电池的电阻不计(电池两端电压恒定).那么开关K 接通后流过R 2的电流是K 接通前的( )图8A.12B.23C.13D.14[答案] B[解析] 设电池提供的电压为U ,每个电阻的阻值为R .K 接通前,流过R 2的电流I =UR 1+R 2=U 2R .K 接通后,流过R 2的电流I ′=12×U R 1+R 2R 3R 2+R 3=12×U R +0.5R =U 3R ,I ′I =23,B 项正确. 二、电压表和电流表的改装[导学探究] (1)小量程电流表有哪三个参数?三个参数之间有什么关系?(2)对于小量程电流表,其额定电压比较小,如何将该电流表改装成大量程的电压表? (3)对于小量程电流表,其额定电流比较小,如何将该电流表改装成大量程的电流表? [答案] (1)三个参数:内阻R g 、满偏电流I g 、满偏电压U g ,U g =I g R g (2)需将表头串联一个阻值较大的分压电阻,改装成大量程的电压表.(3)需将表头并联一个阻值较小的分流电阻,改装成大量程的电流表.[知识深化] 电压表、电流表的改装及其特点项目小量程电流表G改装成大量程 电压表V小量程电流表G 改装成大量程 电流表A电路结构R 的作用 分压 分流 扩大量程 的计算 U =I g (R +R g ) R =UI g -R gI g R g =(I -I g )R R =I gI -I g R g电表的 总内阻R V =R g +RR A =RR gR +R g使用并联在被测电路中,“+”接线柱接电势较高的一端串联在被测支路中,电流从“+”接线柱流入例2 有一电流表G ,内阻R g =10 Ω,满偏电流I g =3 mA.(1)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?(2)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?[答案] (1)990 Ω 1 000 Ω (2)0.05 Ω 0.05 Ω [解析] (1)由题意知电流表G 的满偏电压 U g =I g R g =0.03 V改装成量程为0~3 V 的电压表,当达到满偏时,分压电阻R 的分压U R =U -U g =2.97 V 所以分压电阻R =U R I g =2.970.003 Ω=990 Ω改装后电压表的内阻R V =R g +R =1 000 Ω.(2)改装成量程为0~0.6 A 的电流表,当达到满偏时,分流电阻R 的分流I R =I -I g =0.597 A 所以分流电阻R =U gI R≈0.05 Ω改装后电流表的内阻R A =R g RR g +R≈0.05 Ω.电表改装的步骤:(1)先明确小量程电流表G 的两个参数:I g 、R g ,并算出满偏电压U g =I g R g . (2)用欧姆定律求改装时需要串联或并联的电阻①改装成电压表时要串联一个阻值较大的电阻以分压,它的阻值用它分担的电压(改装后的电压表量程减去U g )除以最大电流(即I g )确定.②改装成电流表时要并联一个阻值较小的电阻以分流,它的阻值用它两端的电压(即表头的U g )除以通过它的电流(即改装后的电流表量程减去I g )确定.针对训练2 如图9是有两个量程的电压表,当使用a 、b 两个端点时,量程为0~3 V ,当使用a 、c 两个端点时,量程为0~15 V.已知电流表的内阻R g 为100 Ω,满偏电流为1 mA ,则电阻R 1的阻值是________ Ω,电阻R 2的阻值是________ Ω.图9[答案] 2 900 12 000[解析] 接a 、b 时,串联的电阻为R 1,则有R 1=U 1I g -R g =30.001 Ω-100 Ω=2 900 Ω;接a 、c 时,串联的电阻为R 1和R 2,则有R 2=U 2I g -R g -R 1=150.001Ω-100 Ω-2 900 Ω=12 000 Ω.1.(串、并联电路的特点)(多选)下列说法中正确的是( ) A .一个电阻和一根理想导线并联,总电阻为零 B .并联电路任一支路的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),则总电阻也增大D .并联电路任一支路电阻增大(其他支路不变),则总电阻一定减小 [答案] ABC[解析] 由并联电路的特点知:并联电路的总电阻比各支路中的任意一个分电阻的阻值都要小,且任一支路的电阻增大时(其他支路不变),总电阻也增大,所以A 、B 、C 对,D 错.2.(串、并联电路的特点)如图10所示,三个完全相同的电阻阻值R 1=R 2=R 3,接在电路中,则它们两端的电压之比为( )图10A .1∶1∶1B .1∶2∶2C .1∶4∶4D .2∶1∶1[答案] D3.(电表的改装)两只电压表和是由完全相同的两个电流计改装成的,表的量程是5 V ,表的量程是15 V ,把它们串联起来接入电路中,则( ) A .它们的示数相等,指针偏转角度也相等 B .它们的示数之比为1∶3,指针偏转角度相等 C .它们的示数相等,指针偏转角度之比为1∶3 D .它们的示数之比、指针偏转角度之比均为1∶3 [答案] B[解析] 由于两个电压表是用相同的电流计改装的,当两个电压表串联使用时,通过两表的电流是相同的,所以表头指针偏转的角度是相同的;刻度盘上的示数表示的是电压表两端的电压,与量程成正比,故选项B 正确,选项A 、C 、D 错误.4.(电表的改装)已知电流表的内阻R g =120 Ω,满偏电流I g =3 mA ,要把它改装成量程是6 V 的电压表,应串联多大的电阻?要把它改装成量程是3 A 的电流表,应并联多大的电阻? [答案] 1 880 Ω 0.12 Ω[解析] 改装成电压表时应串联一个分压电阻,由欧姆定律得:U =I g (R g +R ), 分压电阻:R =U I g -R g =63×10-3 Ω-120 Ω=1 880 Ω. 改装成电流表时应并联一个分流电阻,由并联电路两端电压相等得:I g R g =(I -I g )R 分流电阻:R =I g R g I -I g =3×10-3×1203-3×10-3Ω≈0.12 Ω.。

人教版高中物理选修3-1第二章第四节2.4串联电路和并联电路

人教版高中物理选修3-1第二章第四节2.4串联电路和并联电路

永宁中学集体备课教学设计模板
J教师:【提出问题】
1.回顾初中学过的内容,串、并联电路的电流分别有什么特点?
2.根据恒定电流电路内部电荷分布特点,如何解释串、并联电路



如图乙,若不考虑导线电阻,则1、2、3点没有电势差,即它们

串联电路两端的总电压等于各部分电路电压之和:
.
03
并联电路的总电压与各支路的电压相等:U
甲乙
(2)并联电路:I=I1+2,U=U1=U2,所以I
U=,对于多个电阻的并联:
2.并联电路总电阻的倒数等于各支路电阻的倒数之和:1
R=
1
R1+
1
R2+…
课后反思本节的知识在初中已经有所涉及,利用学生的已有知识,在教学中通过“恒定电流电路中各处电荷分布是稳定的”和有关“电势、电势差”的新增知识进行理论分析,再引领学生认识“场”与“路”的内在联系,从更高的角度深化学生对串、并联电路规律的理解。

同时,本节内容为后续学习闭合电路的欧姆定律、进行电路的动态
分析、理解多用电表原理在知识上作了充分准备.教学设计充分利用
学案导学,通过提出问题、合作探究、分析归纳、思维拓展、实验
教具辅助教学等方式让学生积极参与到课堂活动中来,充分调动学
生的兴趣,并将解决实际问题的具体例题穿插到抽象的理论分析
中,贯彻了学以致用的理念.
作业布置。

山东省德州市乐陵一中高中物理 2.4 串联电路和并联电路学案 新人教版选修3-1

山东省德州市乐陵一中高中物理 2.4 串联电路和并联电路学案新人教版选修3-1学习目标1.了解串联和并联电路的连接方式,掌握串并联电路的电流和电压特点2.掌握电阻的串并联的计算3.理解小量程电流表改装成大量程电流表和电压表的原理,并会进行有关的计算学习重点串并联电路的规律学习难点电表的改装自主学习一.串联电路1.连接方式:几个导体连接2.特点:串联电路中各处的相等;总电压等于各部分电路的电压。

3.性质:(1)串联电路的总电阻等于(2)串联电路各部分两端的电压与电阻成二.并联电路1.连接方式:几个导体两端连接2.特点。

并联电路的总电流等于各支路电流;总电压与各支路电压。

3.性质:(1)并联电路总电阻的倒数等于各支路电阻的(2)各支路的电流与电阻成。

思考与讨论:(1)n个相同的电阻R并联,总电阻等于多少?(2)若干不同的电阻并联,总电阻与其中最小的电阻的大小关系如何?课堂练习(一)R21.如图所示,有三个电阻,已知R1:R2:R3A.1:6B.1:9C.1:3D.1:22.如图所示的电路中,R 1=8Ω,R 2=4Ω,R 3=6Ω,R 4=3Ω.(1)求电路中的总电阻(2)当加在电路两端的电压U=42V 时,通过每个电阻的电流是多少?三.电压表和电流表1.表头:小量程的 ,符号为2.表头的三个参数: , ,根据欧姆定律,三个参数之间的关系是3.改装:(1)测量较大的电压时,将表头上 一个电阻,就改装成了电压表。

(2)测量较大的电流时,将表头上 一个电阻,就改装成了量程较大的电流表。

课堂练习(二)1. 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?2. 有一个电流表G ,内阻Rg=25Ω满偏电流Ig=3mA 。

要把它改装成量程0 —0.6mA 的电流表,要并联多大的电阻?改装后电流表的内阻是多大?巩固训练:1.已知通过三个并联支路的电流比是I 1:I 2:I 3=1:2:3,则三个并联支路的电阻之比R 1:R 2:R 3为( )R 3A.1:2:3B.3:2:1C.2:3:6D.6:3:22.如图所示电路,电压保持不变,当电键S 断开时,电流表A 的示数为0.6A ,当电键S 闭合时,电流表的示数为0.9A ,则两电阻阻值之比R 1:R 2为( )A 、1:2B 、2:1C 、2:3D 、3:23.有四盏灯,接入如图所示的电路中,L 1和L 2的电 阻均为484Ω,L 3和L 4的电阻均为1210Ω把电路接通后,四个灯的电流之比I 1:I 2:I 3:I 4=4.一电压表由电流表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,采用下列哪种措施可能加以改进( )A.在R 上串联一比R 小得多的电阻B.在R 上串联一比R 大得多的电阻C.在R 上并联一比R 小得多的电阻D.在R 上并联一比R 大得多的电阻5.一安培表由电流表G 与电阻R 并联而成。

人教版高中物理选修(3-1)-2.4《串联电路和并联电路》导学案

串联电路和并联电路【学习目标】1.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.利用电路的串、并联规律分析电表改装的原理。

【学习重点】串、并联电路的规律【学习难点】电表的改装【问题导学】目标一:串联电路与并联电路1.什么是电路的串联?___________________________________________________什么是电路的并联?______________________________________________________2.电流特点串联电路: ___________________________并联电路:_____________________________,电流分配与各电阻的关系_________________________________________3.电压特点串联电路:________________________________ ,电压分配与各电阻的关系_________________________________________并联电路:__________________________________讨论:串联电路的作用:___________________________________并联电路的作用:______________________________________从电势的角度,分析串连电路电势的特点,串联电路中0、1、2、3各点电势大小的关系__________________________________________________ 并联电路中电势的特点,并联电路中0、1、2、3各点电势大小的关系____________;4、5、6各点的电势大小的关系______________________。

4.电阻特点串联电路: ____________________________________________ 并联电路:________________ ______________________________ 讨论:(1)若R 1远大于R 2,R 1和R 2并联后R=__________________;R 1和R 2串联后R=__________________(2)n 个相同电阻(R 1)串联,其总电阻R=_________________________;n 个相同电阻(R 1)并联,其总电阻R=_________________________ (3)不同阻值的电阻串联,总电阻与其中最大电阻有何关系? ____________________(4)不同阻值的电阻并联,总电阻与其中最小电阻有何关系?_____________________(5)并联电路中,某一电阻增大,总电阻如何变?_______________________________ (6)混联电路中,某一电阻增大,总电阻如何变?______________________________ 目标二: 电压表和电流表1.电流计G ——俗称表头G (1)作用:测量微小电流和电压 (2)三个主要参数:_______________________________________________________ 三者满足关系:_____________________________________________________ (3)电路图符号:(4)如图是某一电流表G 的刻度盘。

高中物理:2.4《串联电路和并联电路》教案(新人教版选修3-1)

(1)表头G:
构造(从电路的角度看):表头就是一个电阻,同样遵从欧姆定律,与其他电阻的不同仅在于通过表头的电流是可以从刻度盘上读出来的。
原理:磁场对通电导线的作用P98(为后续知识做准备)
(2)描述表头的三个特征量(三个重要参数)④
①内阻Rg:表头的内阻。
②满偏电流Ig:电表指针偏转至最大角度时的电流(另介绍半偏电流)
另外应让学生明确:串联和并联的总电阻是串联和并联的等效电阻,电阻R的作用效果与R1、R2串联使用或并联使用时对电路的效果相同,如教材图2.4—3和2.4—4所示。分析电路时要学会等效。
引导学生分析题与练习:1题
2.电压表和电流表----串、并联规律的应用
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。
让学生讨论,推导出有关的公式:要测量较大的电压(或电流)怎么办?通过分析,学生能提出利用电阻来分压(或分流)。然后提出:分压(或分流)电阻的阻值如何确定?
通过例1、2的分析、讲解使学生掌握计算分压电阻和分流电阻的方法---最后引导学生自己归纳总结得出一般公式。
(三)小结:对本节内容做简要小结
(四)课后作业:1、复习课本内容
③满偏电压Ug:电表指针偏转至最大角度时的电压,与满偏电流Ig的关系Ug=IgRg,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)表头的改装和扩程(综合运用串、并联电路的规律和欧姆定律)
关于电表的改装要抓住问题的症结所在,即表头内线圈容许通过的最大电流(Ig)或允许加的最大电压(Ug)是有限制的。
⑤n个相同电池(E、r)并联:En= E rn=r/n
再由学生讨论下列问题:

高中物理选修3-1学案5:2.4串联电路和并联电路

2.4 串联电路和并联电路学习目标1.掌握串联电路和并联电路的连接方式,理解串、并联电路的电流和电压规律.2.掌握电阻串、并联的计算规律和特殊结论.3.了解电流表(表头)的参数,知道满偏电流和满偏电压.4.理解表头改装成常用电压表和大量程电流表的原理,会用欧姆定律求分压电阻和分流电阻的阻值.自主探究1.串、并联电路的电流规律(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之,即.2.串、并联电路的电压规律(1)串联电路两端的总电压等于各部分电路电压之,即.(2)并联电路的总电压与各支路的电压,即.3.串、并联电路的电阻规律(1)串联电路总电阻等于各部分电路电阻之,即.(2)并联电路总电阻的等于各支路电阻的之和,即.(3)n个相同的电阻R0并联,R总=;电阻总是越串越,越并越,并联电阻总阻值任意支路阻值;混联电路中,某电阻增大,总阻值,反之亦然.4.电压表和电流表(1)电流表G(表头)的主要参数有、、.(2)小量程电流表改装成电压表:联一个阻值较大的电阻.(3)小量程电流表改装成大量程电流表:联一个阻值较小的电阻.合作探究一、串、并联电路的电流[思考讨论]恒定电流电路中各处电荷分布,要使串联电路中各处的电荷分布保持不变,那么在相同时间内通过0、1、2、3各点的电荷量必然.要使并联电路中各处的电荷分布保持不变,只有在相同时间内流过干路0点的电荷量等于进入各支路1、2、3各点的电荷量之和,即并联电路的总电流等于各支路电流.[归纳总结]1.串联电路各处的电流,用公式表示为.2.并联电路的总电流等于各支路电流,用公式表示为.二、串、并联电路的电压[思考讨论]如图用φ0、φ1、φ2、φ3分别表示电路中0、1、2、3各点的电势,用U01、U12、U23、U03分别表示0与1、1与2、2与3、0与3的电势差,根据电势差的特点,可分析得到U01+U12+U23=.如图,若不考虑导线电阻,则1、2、3点电势差为,即它们具有的电势,同理,4、5、6点也具有的电势,用U1、U2、U3代表三个电阻两端的电势差,即有U1U2U3U.[归纳总结]1.串联电路两端的总电压等于各部分电路电压,用公式表示为.2.并联电路的总电压与各支路的电压,用公式表示为.三、串、并联电路的电阻[思考讨论]1.串联电路总电阻等于各部分电路电阻,用公式表示为.2.并联电路总电阻的等于各支路电阻的之和,用公式表示为.[思维拓展](1)n个相同的电阻R0并联,总电阻等于多少?(2)若干不同电阻并联,总电阻与其中最小的电阻的大小关系如何?(3)混联电路中,某个电阻增大,总阻值如何变化?四、电压表和电流表[自主学习]1.认识小量程电流表G(表头)的特点和参数(1)满偏电流I g:表头的线圈准许通过的电流,也是表头指针偏转到刻度时的电流,叫表头的满偏电流,用I g表示.(2)表头的内阻R g:表头的电阻叫做表头的内阻,用R g表示.(3)表头的满偏电压U g:表头通过电流时,加在它两端的电压叫满偏电压,用U g 表示.[思考讨论]1.小量程电流表G可以测电压吗?2.如何将小量程电流表G改装成电压表?请画出你设计的电路图.3.如何将小量程电流表G改装成大量程电流表?请画出你设计的电路图.[巩固练习1]有一个电流表G,内阻R g=10 Ω,满偏电流I g=3 mA.要把它改装为量程为0~3 V的电压表,要串联多大的电阻?改装后的电压表内阻多大?[巩固练习2]有一个电流表G,内阻R g=30 Ω,满偏电流I g=1 mA.要把它改装为量程为0~0.6 A的电流表,要并联多大的电阻?改装后的电流表内阻多大?[思维拓展]1.改装后电压表、电流表的量程与分压、分流电阻的大小有什么关系?2.改装后的电流表表盘刻度还是均匀的吗?怎样改写表盘?3.你能利用单刀双置开关,设计一个既可以用来测电流,又可以用来测电压的多用电表吗?--☆参考答案☆--自主探究1.(1)相等I=I1=I2=I3(2)和I0=I1+I2+I32.(1)和U03=U01+U12+U23(2)相等U=U1=U2=U33.(1)和R=R1+R2+R3…(2)倒数倒数=++…(3)大小小于增大4.(1)满偏电流I g满偏电压U g内阻R g(2)串分压(3)并分流合作探究一、串、并联电路的电流[思考讨论]稳定相等之和[归纳总结]1.相等I=I1=I2=I32.之和I=I1+I2+I3二、串、并联电路的电压[思考讨论]U030相等相等===[归纳总结]1.之和U=U1+U2+U32.相等U=U1=U2=U3三、串、并联电路的电阻[思考讨论]1.之和R=R1+R2+R3…2.倒数倒数=++…[思维拓展](1)(2)总电阻小于支路中最小的电阻(3)总阻值变大四、电压表和电流表[自主学习]最大最大最大[思考讨论]1.可以测电压.2.小量程电流表G改装成电压表,电路图如图.3.小量程电流表G改装成大量程电流表,电路图如图.[巩固练习1]990 Ω 1 000 Ω[巩固练习2]0.05 Ω0.05 Ω[思维拓展]1.分压电阻越大,改装后电压表量程越大;分流电阻越小,改装后电流表量程越大.2.改装后流过电流表的电流I=I g+I R=(1+)I g,因R g、R固定不变,即改装后流过电流表的电流与原电流表的电流成正比关系,因此改装后的电流表表盘还是均匀的.改写表盘时,只需在原有表盘上刻度上乘以(1+)即可.3.。

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