第3章 第4节 串联电路和并联电路（word教参）-【新课程学案】新教材2023-2024学年高中物理必修第三册（鲁科版2019）

第4节　串联电路和并联电路(赋能课—精细培优科学思维) 课标要求 层级达标 了解串、并联电路电阻的特点。 学考层级 1.形成串联、并联的概念，并能解释相关生活现象。 2.通过分析串并联电路电流、电压和电阻的关系，能够观察常见的电路，并提出与串并联相关的问题。 选考层级 1.通过串并联电路的分析，能够利用其电流、电压和电阻之间的关系解决有关问题。 2.能够将实际问题中的对象和过程转化为串并联电路问题。 3.通过探究电表的改装，能够解释电流表和电压表的工作原理。 一、串联电路的分压作用 1．串联电路的特点 (1)在串联电路中，各处的电流相等，即I＝I1＝I2＝…＝In。 (2)串联电路的总电压等于各部分电压之和，即U＝U1＋U2＋…＋Un。 2．三个重要性质 (1)串联电路的等效总电阻阻值等于各电阻阻值之和，即R＝R1＋R2＋…＋Rn。 (2)串联电路中各电阻两端的电压与其阻值成正比，即＝＝…＝＝I。 (3)串联电路中各电阻消耗的功率与其阻值成正比，即＝＝…＝＝I2。 3．分压作用：电阻越大，分担的电压就越多。 4．电压表的改装 (1)改装电压表的原因：电流计的满偏电压和满偏电流都很小，不能测量较大的电压。 (2)改装的方法：给电流计串联一个较大的电阻，分担一个较大的电压UR，如图所示。 　改装后的电压表示数达到满偏时，流过电流计的电流为Ig。 二、并联电路的分流作用 1．并联电路的特点 (1)并联电路中各支路的电压相等，即U＝U1＝U2＝…＝Un。 (2)并联电路的总电流等于各支路电流之和，即I＝I1＋I2＋…＋In。 2．三个重要性质 (1)并联电路的等效总电阻阻值的倒数等于各支路的电阻阻值的倒数之和，即＝＋＋…＋。 (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＝U。 (3)并联电路中各支路电阻消耗的功率与其阻值成反比，即P1R1＝P2R2＝…＝PnRn＝U2。 3．分流作用：电阻越小，分担的电流就越大。 4．电流表的改装 (1)改装原因：电流计的满偏电流Ig很小，不能直接用来测大电流。 (2)改装方法：给电流计并联一个较小的电阻，分担较大的电流IR，如图所示。 [微情境·大道理] 1.每年春节期间，大街小巷的树上都挂满了装饰用的串串小彩灯，当夜幕降临的时候，火树银花，非常好看。这些小彩灯的额定电压一般只有几伏，但接在220 V的家用照明电路上。 试对以下结论作出判断： (1)这些小彩灯是串联连接。(√) (2)这些小彩灯是并联连接。(×) (3)这些小彩灯的电压是相等的。(√) (4)若每个小彩灯的电阻为R，则这样的几个小彩灯连接后的总电阻为。(×) 2．“并联电路的总电阻小于任一支路的电阻”这一说法是否正确，为什么？ 提示：正确。由＝＋＋…＋知，＞，因此R＜Rx，即总电阻小于任一支路的电阻。 3．实验室中的电流表和电压表一般有两个量程，均是由小量程的电流表改装而成的，试对以下说法作出判断。 (1)电压表中串联的电阻的作用是分去一部分电流。(×) (2)改装后电压表的量程越大，其串联的分压电阻就越大。(√) (3)若将分压电阻串联在电流表上改装成电压表后，增大了原电流表的满偏电压。(×) (4)若将电阻并联在电流表上改装成大量程的电流表后，增大了原电流表的满偏电压。(×) 强化点(一)　串、并联电路的分析与计算 [要点释解明] 1．关于电阻的五个常用推论 (1)串联电路的总电阻大于其中任一部分电路的电阻，并且串联电阻个数越多，总电阻越大。 (2)并联电路的总电阻小于其中任一支路的电阻，并且并联电阻越多，总电阻越小。 (3)n个相同的电阻R并联，其总电阻为R总＝。 (4)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。以两电阻R1、R2为例加以说明：串联时总电阻R＝R1＋R2，并联时总电阻R＝＝＝。可见，当R1或R2增大或减小时，总电阻R都随之增大或减小。 (5)当一个大电阻和一个小电阻并联时，总电阻小于小电阻但接近小电阻。 2．串、并联电路的比较 串联电路 并联电路 电流 各处电流相等，I＝I1＝I2＝…＝In 总电流等于各支路电流之和，I＝I1＋I2＋…＋In 电流分配与电阻成反比，即I1R1＝I2R2＝…＝InRn 电压 总电压等于各部分电压之和，U＝U1＋U2＋…＋Un，电压分配和电阻成正比，即＝＝…＝ 各支路两端电压相等，即U＝U1＝U2＝…＝Un 电阻 总电阻等于各电阻之和，即R＝R1＋R2＋…＋Rn 总电阻的倒数等于各支路电阻的倒数之和，即＝＋＋…＋ 功率 总功率等于各部分消耗功率之和，即P＝P1＋P2＋…＋Pn功率的分配和电阻成正比，即＝＝…＝＝I2 总功率等于各部分消耗功率之和，即P