第12讲 电阻的串联和并联-【帮课堂】2021-2022学年高二物理同步精品讲义（粤教2019必修第三册）

第12讲 电阻的串联和并联 SHAPE \* MERGEFORMAT 课程标准 课标解读 1.掌握串、并联电路的电流、电压和电阻关系，并能进行有关计算. 2.理解滑动变阻器的限流式和分压式接法，并能正确选择和应用. 1.掌握小量程电流表改装成电压表和大量程电流表的原理，并能根据串、并联电路的知识进行有关计算. 2.认识伏安法测电阻的两种电路并能正确选择和应用． SHAPE \* MERGEFORMAT 知识点01 串联电路、并联电路的特点 串联电路 并联电路 电流关系 电流处处相等，即I＝I1＝I2＝…＝In 总电流等于各支路电流之和，即I＝I1＋I2＋…＋In 电压关系 总电压等于各部分电路两端电压之和，即U＝U1＋U2＋…＋Un 总电压与各支路电压相等，即U＝U1＝U2＝…＝Un 电阻关系 总电阻等于电路中各电阻之和，即R＝R1＋R2＋…＋Rn 总电阻的倒数等于电路中各电阻倒数之和，即eq \f(1,R)＝eq \f(1,R1)＋eq \f(1,R2)＋…＋eq \f(1,Rn) 【知识拓展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eq \f(U1,R1)＝eq \f(U2,R2)＝…＝eq \f(Un,Rn)＝eq \f(U,R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＝…＝InRn＝I总R总＝U. 【知识拓展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＝nR n个相同电阻R并联，总电阻R总＝eq \f(R,n) R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 【即学即练1】 1．两个定值电阻R1、R2，当串联时两端的电压之比是2∶1，当把它们并联在一起使用时，电流之比是（　　） A．2∶1 B．1∶1 C．1∶2 D．1∶4 【答案】C 【详解】 由 得 又因为 所以 并联时 又因为 所以 故选C。 【即学即练2】 2．如图所示，电压 U 保持不变，电阻 、 、 的电功率一样大，则电阻之比 ： ： 是（　　） A．1：1：1 B．4：1：1 C．1：4：4 D．1：2：2 【答案】C 【详解】 、 电压相等，根据得 ，功率相等，则 则通过 电阻的电流是 电流的2倍，根据 得，功率相等，则 所以电阻之比为 故选C。 知识点02 滑动变阻器限流式和分压式接法 限流式 分压式 电路组成 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 调压范围 eq \f(RxE,R＋Rx)～E 0～E 适用情况 负载电阻的阻值Rx与滑动变阻器的总电阻R相差不多，或R稍大，且电压、电流的变化不要求从零开始 (1)要求负载上电压或电流变化范围较大，且从零开始连续可调 (2)负载电阻的阻值Rx远大于滑动变阻器的总电阻R 【即学即练3】 3．如图所示为某同学设计的加速度计。滑块2可以在光滑的框架1中平移，滑块两侧用弹簧3拉着；R为滑动变阻器，滑动片4与电阻器任一端之间的电阻值都与它到这端的距离成正比。两个电池E的电动势相同，内阻忽略不计。按图连接电路后，电压表指针的零点位于表盘中央，当P端的电势高于Q端时，指针向零点右侧偏转。将框架固定在运动的物体上，物体的加速度a沿图示方向，则（　　） A．电压表的指针应该偏向零点右侧 B．若电压表读数增大，物体的速度一定增大 C．若电压表读数增大，物体的加速度一定增大 D．若电压表读数不变，该物体一定做匀加速运动 【答案】C 【详解】 A．设电源电动势为E，R中的电流为I，规定Q端为电势零点，当物体加速度为零时，滑动片位于R中央，此时P点电势为 当物体加速度水平向右时，滑动片将向左偏移，此时滑动片右侧电阻器的阻值为 所以此时P点的电势为 则由题意可知电压表的指针应该偏向零点左侧，故A错误； BC．若电压表读数增大，则物体的加速度一定增大，但物体可能做减速运动，所以速度可能减小，故B错误，C正确； D．若电压表的读数不变，则物体的加速度恒定，物体可能做匀减速运动，故D错误。 故选C。 【即学即练4】 4．如图所示，滑动变阻器的最大阻值是R1，定值电阻的阻值是R2，A、B两端的电压恒定为U，R2两端的电压用U2表示，则（　　） A．开关S断开时，滑片P从a移动到b，U2从0变化到U B．开关S闭合时，滑片P从a移动到b，U2从0变化到U