11.4.1 串联电路和并联电路 讲义 -2023-2024学年高二上学期物理人教版（2019）必修第三册

4 串联电路和并联电路 教学目标 1．了解串联和并联电路的连接方式，掌握串并联电路的电流和电压特点。 2．掌握电阻的串并联的计算。 3．知道常用的电压表和电流表都是由小量程的电流表G(表头)改装而成的。 4．了解电流表(表头)的原理，知道什么是满偏电流和满偏电压。 5．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。 教学重难点 教学重点 1．熟练掌握串并联电路的特点。 2．电阻的串并联的计算。 教学难点 表头G改装成大量程电压表V和电流表A的原理，并会计算分压电阻和分流电阻 教学准备 多媒体课件 教学过程 新课引入 教师提问：什么是电路的串联？ 学生活动：集体回答。 教师提问：什么是电路的并联？ 学生活动：集体回答。 教师说明：在初中我们已经学过有关串联和并联的知识，这节课我们要深入研究串并联电路中各部分的电流、电压及电阻的关系。 讲授新课 学生活动：阅读课本。 教师活动：讲解。 一、串并联电路中的电流 1.1 串联电路 电路中各处的电荷分布保持不变，相同时间内通过0、1、2、3各点的电荷量必然相等，因此串联电路各处的电流相同。 1.2 并联电路 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。因此并联电路的总电流等于各支路的电流之和。 二、串并联电路中的电压 2.1 串联电路 对于串联电路 因此串联电路两端的总电压等于各部分电路电压之和。 2.2 并联电路 三个电阻两端电势相等，电势差也相等，因此并联电路的总电压与各支路的电压相等。 三、串并联电路中的电阻 3.1 串联电路 根据串联电路中电压的关系、电流的关系 将以两式的左右两端分别相除得 结论：串联电路的总电阻等于各部分电路电阻之和。 3.2 并联电路 根据并联电路中电压、电流的规律 得 于是有 并联电路的总电阻的倒数等于各支路电阻的倒数之和。 学生活动:讨论问题并得出结果。 ①R1和R2并联后R= ②几个相同的电阻并联，总电阻为一个电阻的几分之一。 ③若不同的电阻并联，总电阻小于其中最小的电阻。 ④若某一支路的电阻增大，则总电阻也随之增大。 ⑤若并联的支路增多时，总电阻将减小。 四、电压表和电流表的电路结构 4.1 表头 (1)构造(从电路的角度看)：表头就是一个电阻，同样遵从欧姆定律，与其他电阻的不同仅在于通过表头的电流是可以从刻度盘上读出来的。 (2)描述表头的三个特征量(三个重要参数) ①内阻Rg：表头的内阻。 ②满偏电流Ig：电表指针偏转至最大角度时的电流(另介绍半偏电流) ③满偏电压Ug：电表指针偏转至最大角度时的电压，与满偏电流Ig的关系Ug=IgRg。 4.2 把小量程电流表改装成电压表 方法：串联一个大电阻 R==-Rg 观看课件：最后把表盘刻度改变。 4.3 把小量程电流表改装成大量程电流表 方法：并联一个小电阻 R= 观看课件：最后把表盘刻度改变。 典题剖析 例1 有一个电流表G，内阻Rg=30 Ω，满偏电流Ig=1 mA。要把它改装为量程为0～3 V的电压表，要串联多大的电阻？改装后的电压表内阻多大？ 解：电流表表头所能分担的电压为 代入数据解得Ug=30 mV。 于是可得需要串联的电阻为 解得R串=2.97 kΩ。 改装后的电压表的内阻为 代入数据得改装后的电压表的内阻Rgʹ=3.0 kΩ。 规律：当量程变为原来n倍时，得 R=(n-1)Rg 例2 有一个电流表G，内阻Rg=30 Ω，满偏电流Ig=1 mA。要把它改装为量程为0～0.6 A的电流表，要并联多大的电阻？改装后的电流表内阻多大？ 解：由题意需要并联的电阻为 改装后电表的内阻为 规律：当量程变为原来n倍时，得R=Rg。 课堂小结 4.1 串并联电路 4.1.1 串联电路 4.1.2 并联电路 4.2 电表的改装 (1)表头改装成电压表：串联大电阻 若要将电流表G改装成一个量程为Ug的n倍的电压表V，需串联电阻的阻值为 R=(n-1)Rg (2)表头改装成电流表：并联小电阻 若要将电流表G改装成一个量程为Ig的n倍的电流表A，需要并联的电阻的阻值为 学科网（北京）股份有限公司 $$