内容正文:
第四节 电阻的串联和并联
物理
[课标引领]
学业质量水平要求
合格性考试 1.了解串、并联电路的连接方式以及电流、电压和电阻之间的关系。
2.了解电流表(表头)的原理,知道什么是满偏电流和满偏电压。
3.会计算改装电表的电阻
选择性考试 1.掌握串、并联电路的相关计算。
2.理解表头改装成常用电压表和电流表的原理,会求分压电阻和分流电阻的阻值
物理
基础探究
合作探究
课堂小结
物理
基础探究
一、电阻的串联和并联
情境化导学
形成概念,掌握新知
问题情境
夜晚,城市的高大建筑物上张灯结彩,这些灯忽明忽暗,闪烁不停,把城市打扮得分外美丽,如图所示。如果一串灯中的一个灯泡损坏后,整串灯就不亮了,为什么一个灯泡损坏后整串灯就不亮了呢?
答案:因为它们是串联关系。
物理
1.定义
(1)串联电路:把几个导体(用电器) 连接,接入电路的连接方式,如图甲所示。
依次首尾
(2)并联电路:把几个导体(用电器)的一端 ,另一端 ,再将两端接入电路的连接方式,如图乙所示。
连在一起
也连在一起
物理
2.串、并联电路的特点
相等
I1=I2=…=In
电流之和
I1+I2+…+In
电压之和
U1+U2+…+Un
相等
U1=U2=…=Un
之和
R1+R2+…+Rn
倒数之和
物理
二、电流表和电压表
1.表头
小量程的电流表,符号为 ,简称 。
2.表头的三个参数
满偏电流Ig、 、表头内阻Rg,根据欧姆定律,三个参数之间的关系是 。
G
表头
满偏电压Ug
Ug=IgRg
3.改装
(1)电压表改装:测量较大的电压时,将表头上 一个 的电阻,就改装成了电压表,如图所示。
串联
较大
物理
(2)电流表改装:测量较大的电流时,将表头上 一个 的电阻,就改装成了量程较大的电流表,如图所示。
并联
较小
物理
思考与自测
1.判断
×
(1)串联电路的总电阻大于电路中任意电阻。( )
(2)并联电路中某电阻变大时,总电阻减小。( )
(3)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。( )
√
√
物理
2.如图所示,R1=2 Ω,R2=3 Ω,滑动变阻器最大值R3=5 Ω,则当滑动变阻器的滑片P从a滑到b的过程中,电流表示数的最小值为多少?
答案:2 A
物理
合作探究
探究点一 对串、并联电路的分析
问题情境
要点突破,提升关键
仔细观察下列图片,恒定电流电路中电荷分布稳定,试利用电荷守恒定律分析如图甲串联电路和图乙并联电路的电流关系。
物理
归纳拓展
1.串、并联电路总电阻的比较
物理
(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。
推导:在并联电路中,U1=I1R1,U2=I2R2,U3=I3R3,…,Un=InRn,U1=U2=…=Un,所以有 I1R1=I2R2=…=InRn=I总R总=U。
物理
D
[例1] (2021·广东广州期中)如图所示,R1=2 Ω,R2=10 Ω,R3=10 Ω,A、B两端接在电压恒定的电源上,则( )
A.S闭合时,R1与R2的电压之比为1∶5
B.S闭合时通过R1与R2的电流之比为1∶2
C.S断开与闭合两种情况下,电阻R1两端的电压之比为2∶1
D.S断开与闭合两种情况下,电阻R2两端的电压之比为7∶6
物理
规律总结
混联电路及其处理方法
(1)混联电路:既有串联又有并联的较复杂电路。
(2)混联电路的处理方法。
①准确地判断出电路的连接方式,画出等效电路图。
②准确地利用串、并联电路的基本规律、特点。
③灵活地选用恰当的物理公式进行计算。
物理
[针对训练1] 如图所示电路中,已知R1=5 Ω,R2=12 Ω,理想电压表示数为
2 V,理想电流表示数为0.2 A,下列说法正确的是( )
A.R3的阻值为10 Ω
B.R3的阻值为12 Ω
C.A、C两端的电压为2 V
D.A、C两端的电压为2.4 V
B
物理
探究点二 电压表和电流表的改装
问题情境
实验室用的电流表和电压表分别有几个量程?如何把量程较小的灵敏电流计改装成大量程的电流表和电压表?
答案:两个量程;串联一大电阻改装成电压表,并联一小电阻改装成电流表。
物理
归纳拓展
物理
[例2] 电流表是电器检修过程中经常用到的仪器,根据使用环境的不同,经常需要不同的量程。如图所示是有0.6 A和3 A两种量程电流表的电路图,已知表头G的满偏电流为100 mA、内阻为100 Ω,则R2的阻值为( )
A.4 Ω B.16 Ω C.19 Ω D.22