3.4 串联电路和并联电路 课件-2022-2023学年高二上学期物理鲁科版（2019）必修第三册

串联电路和并联电路 一、串联电路的分压作用 1、串联电路:将电路中的元件逐个顺次串接起来,这个电路就是串联电路 2、串联电路中,各处的电流相等 I=I1=I2...=In 3、串联电路的总电压等于各部分电压之和 U=U1+U2+...+Un 我们从串联电路的电流和电压两个基本特点出发,根据欧姆定律,得到串联电路三个重要特点。 特点1、串联电路的等效总电阻阻值等于各电阻之和 特点2、串联电路中各电阻两端电压与其阻值成正比 我们从串联电路的电流和电压两个基本特点出发,根据欧姆定律,得到串联电路三个重要特点。 串联电路每个电阻都要分一部分电压,电阻越大,分担的电压就越多,这就是串联电路的分压作用。 特点3、串联电路中各电阻的功率与其阻值成正比 串联电阻总阻值大于任一分电阻 串联电路的分压作用应用——改装电压表 表头 最大刻度 满偏电流 Ug=IgRg 1.小量程电流表Ⓖ(表头)的三个参数 思维拓展 如果将内阻为Rg,满偏电流为Ig,满偏电压为Ug的表头,改为量程为现在n倍的电压表,应串联多大的电阻? 思考判断 1.在电路中的任何一个位置串联一个电阻,电路中的总电阻一定变大。( ) 2.两串联电阻的电流与电阻成反比,电阻功率与电阻成正比。( ) 3.把小量程的电流表改装成大量程的电压表需并联一个电阻。( ) 4.若将分压电阻串联在电流表上改装成电压表后,未改变原电流表的满偏电压。( ) √ × × √ 二、并联电路的分流作用 1、并联电路:将电路中的所有元件的一端连接在一起,另一端也连接在一起,接在电路中,这个电路就是并联电路 2、并联电路中,各支路电压相等 U=U1=U2...=Un 3、并联电路的总电流等于各支路电流之和 I=I1+I2+...+In 我们从并联电路的两个基本特点出发,根据欧姆定律,可推导出并联电路(n个电阻)的三个重要特点 思维拓展 如果将内阻为Rg,满偏电流为Ig,满偏电压为Ug的表头,改为量程为现在n倍的电流表,应并联多大的电阻? (1)串联电路的总电阻“越串越大,比大的还大”。 (2)并联电路的总电阻“越并越小,比小的还小”。 (3)若并联的支路增多时,总电阻将减小;几个相同的电阻并联,总电阻为一个电阻的几分之一。 (4)串联电路中“串联可分压”;并联电路中“并联可分流”。 [精典示例] [例1] 由四个电阻连接成的电路如图1所示。R1=8 Ω,R2=4 Ω,R3=6 Ω,R4=3 Ω。 图1 (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是多少? [精典示例] [例2] (多选)如图所示,甲、乙两个电路都是由一个灵敏电流计G和一个变阻器R组成,它们中一个是测电压的电压表,另一个是测电流的电流表,那么以下结论正确的是( ) A.甲表是电流表,R增大时量程增大 B.甲表是电流表,R增大时量程减小 C.乙表是电压表,R增大时量程减小 D.乙表是电压表,R增大时量程增大 解析 电压表电阻分压,串联;电流表电阻分流,并联;所以甲表为电流表,乙表为电压表,并联电路电阻大时分流少,所以R增大时量程减小,A错误,B正确;串联电路电阻大时分压多,所以R增大时量程增大,C错误,D正确。 答案 BD [精典示例] [例3] 四个相同的小量程电流表(表头)分别改装成两个电流表A1、A2和两个电压表V1、V2。已知电流表A1的量程大于A2的量程,电压表V1的量程大于V2的量程,改装好后把它们按如图所示接入电路,则( ) A.电流表A1的读数大于电流表A2的读数 B.电流表A1指针的偏转角小于电流表A2指针的偏转角 C.电压表V1的读数小于电压表V2的读数 D.电压表V1指针的偏转角等于电压表V2指针的偏转角 解析: A1、A2处相当于表头和分流电阻四个元件并联,显然流过A1、A2两电流表表头的电流相等,故两表指针偏转角相等,但两表头的读数分别为流过表头与分流电阻的电流之和,A1的分流电阻小,电流大,A正确,B错误;V1、V2表处相当于两表头和各自的分压电阻四个元件串联,两表头指针偏角也相等,V1表分压电阻大读数大,C错误,D正确。 答案 AD [精典示例] [例4]如图所示,A、B间电压恒为U,在滑动变阻器的滑片P逐渐向A端移动的过程中,灯泡上的电压数值( ) A.一直为U B.一直为0 C.逐渐增大到U D.逐渐减小到0 解析 当滑片上移时,灯泡与滑动变阻器并联部分的阻值增加,分得电压增加;当滑片移到最上端,灯泡电压达到最大值U,故选项C正确。 答案 C 解析 (1)由题图可知Rcd=eq \f(R3R4,R3+R4)=eq \f(6×3,6+3) Ω=2 Ω。 故Rad=R1+R2+Rcd=8 Ω+4 Ω+2 Ω=14 Ω。 (2)由欧姆定律知I=eq \f(U,Rad)=eq