4 串联电路和并联电路-2022-2023学年高一物理同步备课讲义 (人教版2019必修第三册)

4 串联电路和并联电路 [学习目标] 1. 掌握串、并联电路的电流、电压和电阻关系，并能进行有关计算 2. 理解滑动变阻器的限流式和分压式接法，并能正确选择和应用 3. 掌握小量程电流表改装成电压表和大量程电流表的原理，并能根据串、并联电路的知识进行有关计算 4. 认识伏安法测电阻的两种电路并能正确选择和应用． 知识点一、串联电路和并联电路 串联电路、并联电路的电压、电流、电阻关系 串联电路 并联电路 电流关系 电流处处相等，即I＝I1＝I2＝…＝In 总电流等于各支路电流之和，即I＝I1＋I2＋…＋In 电压关系 总电压等于各部分电路两端电压之和，即U＝U1＋U2＋…＋Un 总电压与各支路电压相等，即U＝U1＝U2＝…＝Un 电阻关系 总电阻等于各部分电路电阻之和，即R＝R1＋R2＋…＋Rn 总电阻的倒数等于各支路电阻倒数之和，即＝＋＋…＋ 知识点二、电压表和电流表及改装 1． 小量程电流表G(表头)的三个参量 2． 电表改装原理 1　 电压表改装：将表头串联一个较大电阻，常被称作分压电阻，如图所示． 2　 电流表改装：将表头并联一个较小电阻，常被称作分流电阻，如图所示． 1. 串联电路的总电阻一定大于其中任一部分电路的电阻．(　　) 2. 并联电路的总电阻一定大于其中某一支路的电阻．(　　) 3. 一个电阻R和一根电阻为零的理想导线并联，总电阻为零(　　) 4. 串联电路中 ，其中一个电阻增大，总电阻增大，并联电路中某一电阻增大，总电阻减小．(　　) 5. 并联电路的总电阻一定小于并联支路中最小的电阻(　　) 6. 电阻R和阻值无穷大的电阻并联，总电阻为无穷大(　　) 7. 在并联电路中，任意支路电阻增大或减小时，总电阻将随之增大或减小(　　) 8. 在电流表两端并联一个小电阻将电流表改装成一个较大量程的电流表，通过原电流表的最大电流将增大(　　) 知识点一：串联电路和并联电路 【探究重点】 1． 关于电压和电流的分配关系： 1　 串联电路中各电阻两端的电压跟它们的阻值成正比，即＝＝…＝＝＝I. 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，即I1R1＝I2R2＝…＝InRn＝I总R总＝U. 2． 串、并联电路总电阻的比较： 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 【例题精讲】 1. (2022·湖北恩施市模拟)如图所示为示波器衰减电路的示意图，ab之间为信号电压的输入端，cd为衰减电路的输出端，P是和衰减旋钮固连在一起的开关，R1、R2、R3、R4为四个定值电阻，当P接通1时电压没有被衰减，当P分别接通2、3、4时电压被衰减10倍、100倍、1 000倍(即输出电压变为输入电压的0.1、0.01、0.001)，若某个示波器的衰减电路中，R4＝1 Ω，不计导线电阻，则其他电阻的阻值分别为(　　) A．R1＝900 Ω，R2＝90 Ω，R3＝9 Ω B．R1＝999 Ω，R2＝99 Ω，R3＝9 Ω C．R1＝10 Ω，R2＝100 Ω，R3＝1 000 Ω D．R1＝1 000 Ω，R2＝100 Ω，R3＝10 Ω 【巩固训练】 2. (2021·江苏省阜宁中学高二期末)如图7电路是将滑动变阻器作分压器用的电路，C、D为分压器的输入端，A、B为分压器的输出端，把变阻器的滑片P放在变阻器正中间，下列判断中正确的是(　　) A．空载时输出电压为UAB＝UCD B．当接上负载R时，输出电压为UAB< C．负载电阻R的阻值越小，UAB越接近 D．滑片P向下滑动，可实现UAB＝ 知识点二：滑动变阻器限流式和分压式接法（控制电路的选择） 限流式 分压式 电路组成 滑动变阻器接入电路的特点 采用“一上一下”的接法 采用“一上两下”的接法 调压范围 ～E(不计电源内阻) 0～E(不计电源内阻) 适用情况 负载电阻的阻值Rx与滑动变阻器的总电阻R相差不多，或R稍大，且电压、电流变化不要求从零调起 (1)要求负载上电压或电流变化范围较大，且从零开始连续可调 (2)负载电阻的阻值Rx远大于滑动变阻器的总电阻R 闭合S前触头位置 a端 a端 【探究重点】 1． 滑动变阻器两种接法的选择：滑动变阻器的最大阻值和用电器的阻值差不多且不要求电压从零开始变化，通常情况下，由于限流式结构简单、耗能少，优先使用限流式． 2． 限流式接法电压