11.4 串联电路和并联电路-【帮课堂】2022-2023学年高二物理同步精品讲义（人教2019必修第三册）

11.4 串联电路和并联电路 【物理核心素养】 物理观念：通过对电表量程的改装构建电流表和电压表电路模型。 科学思维：通过推导电流，电压关系和串、并联电路的电阻关系，培养提高学生的逻辑思维能力。 科学探究：通过对电表改装的分析，提高学生综合运用物理规律来分析解决问题的能力。 科学态度与责任：通过本节课的教学活动，要培养学生的应用意识，引导学生关心实际问题，有志于把所学物理知识应用到实际中去。 【教学重难点】 教学重点： 1、会分析串、并联电路和简单的混联电路 2、掌握串、并联电路的电流、电压和电阻的关系 3、了解电流表（表头）的原理，知道什么是满偏电流和满偏电压 教学难点： 1、掌握串、并联电路的电流、电压和电阻的关系 2、理解表头改装成电压表和电流表的原理，并会计算 知识点一、串、并联电路中的电流 1.串联电路中的电流 （1）电路的串联：把几个导体元件依次首尾相连的方式叫电路的串联。 （2）恒定电流电路中各处电荷的分布是稳定的，即电路中各处的电荷分布保持不变，所以相同时间内通过 0、1、2、3 各点的电荷量必然相等。串联电路中的电流处处相等。I0 = I1 = I2 = I3 2.并联电路中的电流 （1）把几个元件的一端连在一起另一端也连在一起，然后把两端接入电路的方式叫做电路的并联。 （2）在并联电路中，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，才能保证电路各处的电荷量的分布保持不变。 并联电路的总电流等于各支路电流之和，I0 = I1 + I2 + I3+… 特别提醒：并联电路中通过各支路电阻的电流跟它们的阻值成反比。 【经典例题1】（多选）如图所示的电路中，通过电阻R1的电流I1是（　　） A． B． C． D． 【变式训练1】电阻R1、R2串联在电路中，已知R1=10Ω，R1两端的电压为6V，R2两端的电压为12V，则（　　） A．电路中的电流为6A B．电路中的电流为1.2A C．电路的总电压为21V D．电阻R2的阻值为20Ω 知识点二、、串、并联电路中的电压 1.串联电路中的电压 如图各点的电势与各点之间的电势差之间的关系：U01 ＝ φ0 － φ1 ，U12 ＝ φ1 － φ2 ，U23 ＝ φ2 － φ3 因此：U01 ＋ U12 ＋ U23 ＝ φ0 －φ3 ＝ U03 串联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 特别提醒：串联电路中各电阻两端的电压跟它的阻值成正比。 2.并联电路中的电压 如图不考虑导线的电阻，0、1、2、3 各点之间的电势关系：φ0=φ1=φ2=φ3 4、5、6点的电势关系： φ4=φ5=φ6 因此，并联电路的总电压与各支路电压相等 U=U1=U2=U3。 【经典例题2】如图所示，电阻R1、R2串联接入电路，已知R1∶R2=1∶2，则U1∶U2为（　　） A．1∶4 B．1∶2 C．1∶1 D．2∶1 【变式训练2】如图所示，UAC=150V，UBD=70V，UBC=30V，且R2=R4=100Ω，则UAE为（　　） A．220V B．320V C．420V D．不能确定 知识点三、串、并联电路中的电阻 串联电路的总电阻等于各部分电路电阻之 R总=R1+R2+R3 并联电路的总电阻的倒数等于各支路电阻的倒数之和 注意：n个相同电阻并联，等效电阻Re=. 特别提醒： 串联电路的总电阻“越串越大，比大的还大”。 并联电路的总电阻“越并越小，比小的还小”。 【经典例题3】把6个相同的电灯接成如图甲、乙所示两电路，通过调节供电电压与变阻器R1、R2的阻值，使两组电灯均能正常发光，并且两电路消耗的总电功率也相同，则R1、R2大小满足（　　） A．R2＝9R1 B．R2＝6R1 C．R2＝3R1 D．R1＝R2 【变式训练3】（多选）两个电阻R1、R2的I―U关系图线如图所示，则下列判断中正确的是（  ） A．R1＞R2 B．R1＜R2 C．把R1、R2串联到电路中，R1两端的电压大于R2两端的电压 D．把R1、R2串联到电路中，通过R1的电流等于通过R2的电流 知识点四、电压表和电流表的电路结构 表头：小量程的电流表，通过表头的电流可以从刻度盘上读出来。 表头的三个参数：满偏电流Ig、满偏电压Ug、内阻Rg，三个参数之间的关系是Ug＝IgRg。 满偏电流Ig：指针偏转到最大刻度时，流过表头的电流。 满偏电流Ug：表头通过满偏电流时，加在表头两端的电压。 电压表改装：测量较大的电压时，将表头上串联一个较大的电阻，就改装成了电压表。 改装后的电压表： 量程：U=Ig（Rg+R） 内阻：R内=Rg+R 需要串联的电阻值： 电流表改装：测量较大的电流时，将表头上并联一个较小的电阻，就改装成了量程较大的电流表。 改装后的电流表： 量