第3章 第4节 串联电路和并联电路-2021-2022学年高中物理选修3-1【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.理解串联电路和并联电路的特点和性质。(物理观念)2.会用串、并联电路中电阻、电流、电压、功率的分配关系，解决一些简单的混联电路的问题。(科学思维)3.能用分压和分流原理将电流计改装成电压表和电流表。(科学思维) 一、串联电路的分压作用和电压表 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，如果给小量程电流表串联一个分压电阻，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。 二、并联电路的分流作用和电流表 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 给小量程的电流表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。 三、混联电路 1．混联电路 串联之中有并联，并联之中有串联的电路。 2．方法 不管混联电路多复杂，大都可以简化为串联电路和并联电路。 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)电流表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。 (×) [提示]　并联电路中，一个电阻增大，总电阻会变大。 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项正确。] 串、并联电路的理解及应用 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。 (2)利用串联、并联电路的特点和性质进行分析。 (3)灵活选用恰当的公式进行计算。 2．有电压表和电流表接入电路时，要注意是否考虑电压表和电流表的内阻对电路的影响。 1．由四个电阻连接而成的电路如图所示，R1＝8 Ω，R2＝4 Ω，R3＝6 Ω，R4＝3 Ω。 (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