第3章 第4节 串联电路和并联电路-2021-2022学年新教材高中物理必修第三册【名师导航】同步Word教参(鲁科版)

第4节　串联电路和并联电路 学习目标：1.[物理观念]知道串联电路、并联电路的电阻、电压、电流的特点，会用分压和分流原理将电流计改装成电压表和电流表。2.[科学思维]掌握串、并联电路和简单的混联电路，能进行相关计算，也能进行电表改装的有关计算，提高解决问题的能力。3.[科学探究]能够根据实际情况设计可行方案对电表改装，学会与他人合作交流，提升探究创新能力。4.[科学态度与责任]通过用串、并联关系改装电表，提升科学探索能力，体会电的使用对人类生活和社会发展的影响。 一、串联电路的分压作用 1．串联电路的特点和性质 电流 各处电流相等：即I＝I1＝I2＝…＝In 电压 总电压等于各部分电压之和，即U＝U1＋U2＋…＋Un 总电阻 总电阻等于各部分电阻之和，即R＝R1＋R2＋…＋Rn 电压分 配关系 ＝I＝…＝＝ 功率分 配关系 ＝I2＝…＝＝ 2.电流表改装成电压表 将电流表的示数根据欧姆定律U＝IR换算成电压值，可直接用于测电压，如果给小量程电流计串联一个分压电阻，就可以用来量度较大的电压，因此电压表就是一个串联了分压电阻的电流表。 说明：电流表改装成电压表以后，此时表头电阻与串联的电阻之和为电压表的总内阻。 二、并联电路的分流作用 1．并联电路的特点和性质 电流 总电流等于各支路电流之和，即I＝I1＋I2＋…＋In 电压 各支路两端电压相等，即U＝U1＝U2＝…＝Un 电阻 总电阻倒数等于各支路电阻倒数之和，即＋…＋＋＝ 电流分配关系 I1R1＝I2R2＝…＝InRn＝U 功率分配关系 P1R1＝P2R2＝…＝PnRn＝U2 2.把小量程的电流表改装成大量程的电流表 给小量程的电流计并联一个较小电阻就可以用来量度较大的电流，即扩大了电流表的量程。 说明：因并联小电阻，此小电阻分担的电流大，使总电流变得很大，因而改装成了大量程的电流表。 1．思考判断(正确的打“√”，错误的打“×”) (1)串联电路中总电阻大于任何一个电阻。 (√) (2)电流计改装成电压表时是串联一个电阻。 (√) (3)并联电路的总电阻小于其中任一支路的电阻。 (√) (4)两个电阻并联时，其中一个电阻增大则总电阻变小。 (×) 2．(多选)如图所示的电路中，通过电阻R1的电流I1是(　　) A.　　　　 B. C. D. BC　[由欧姆定律及串联电路电流相等的特点可知I1＝，故选项B、C正确。]＝＝ 3．如图所示有三个完全相同的电阻R1＝R2＝R3＝R接在电路中，则它们的电压之比为(　　) A．1∶1∶1 B．1∶2∶2 C．1∶4∶4 D．2∶1∶1 D　[R2、R3并联电阻为，再根据串联电路分得电压与电阻成正比知U1∶U2∶U3＝2∶1∶1，D正确。] 串、并联电路的理解及应用 电阻R1＝8 Ω，R2＝6 Ω，R3＝6 Ω，R4＝3 Ω，在电路两端加上U＝48 V的电压，通过每个电阻的电流是多少？ 提示：I1＝I2＝3 A，I3＝1 A，I4＝2 A。 1．串、并联电路的两个规律 (1)串联电路中导体两端的电压与导体电阻的阻值成正比，即U1∶U2∶U3＝R1∶R2∶R3。 (2)并联电路中的各支路电流之比等于各支路电阻的反比，即I1∶I2＝R2∶R1。 2．串、并联电路总电阻的比较 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＝ 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 【例1】　(多选)一个T形电路如图所示，电路中的电阻R1＝10 Ω，R2＝120 Ω，R3＝40 Ω。另有一测试电源，电动势为100 V，内阻忽略不计，则(　　) A．当CD端短路时，AB之间的等效电阻是40 Ω B．当AB端短路时，CD之间的等效电阻是40 Ω C．当AB两端接通测试电源时，CD两端的电压为80 V D．当CD两端接通测试电源时，AB两端的电压为80 V 思路点拨：(1)“短路”时相当于用导线相连。测“电压”时，相当于“断路”。 (2)画出等效电路图，灵活应用串、并联特点。 AC　[当CD端短路时，等效电路如图甲所示，R123＝R1＋＝40 Ω，选项A正确；同理可得选项B错误； 甲　　　　　　　　　乙 当AB两端接通测试电源时，等效电路如图乙所示，根据欧姆定律得I＝ A＝2 A，所以UCD＝IR3＝80 V，故选项C正确；同理可得选项D错误。]＝ 1．处理串联、并联电路及混联电路问题的方法 (1)准确地画出等效电路图。