第3章 第4节 电阻的串联和并联 （word教参）-【新课程学案】新教材2023-2024学年高中物理必修第三册（粤教版2019）

第四节　电阻的串联和并联 核心素养导学 物理观念 (1)分析得出串联和并联电路电流、电压的关系式，并理解其含义。 (2)依据电流和电压的关系，推导得到串联和并联电路总电阻的表达式。 科学思维 (1)体会等效思想在物理中的运用。 (2)通过建立简化模型，应用串、并联电路规律分析电流表及电压表的改装原理。 (3)理想电表是一种科学抽象的产物，进一步体会理想化模型的思想方法。 科学探究 探究串联电路和并联电路中电流、电压及电阻的关系。 科学态度与责任 体会严谨的科学推理过程，能正确认识科学的本质。 一、电阻的串联　电阻的并联 1．电阻的串联 (1)在串联电路中，通过各电阻的电流相同，即I＝I1＝I2＝…＝In。 (2)总电压等于各电阻两端电压之和，即U＝U1＋U2＋…＋Un，各个电阻两端的电压跟它的阻值成正比。 (3)总电阻等于电路中各电阻之和，即R＝R1＋R2＋…＋Rn。 2．电阻的并联 (1)总电流等于各支路电流之和，即I＝I1＋I2＋…＋In，通过各个电阻的电流跟它的阻值成反比。 (2)各电阻两端电压相同，即U＝U1＝U2＝…＝Un。 (3)总电阻的倒数等于电路中各电阻的倒数之和，即＝＋＋…＋。 二、电流表和电压表 1．表头：小量程的电流表，符号为G。 2．表头的三个参数：满偏电流Ig、满偏电压Ug、内阻Rg，根据欧姆定律，三个参数之间的关系是Ug＝IgRg。 3．改装 (1)电压表改装：测量较大的电压时，在表头上串联一个较大的电阻，就改装成了电压表。 (2)电流表改装：测量较大的电流时，在表头上并联一个较小的电阻，就改装成了量程较大的电流表。 改装后的电压表示数达到满偏时，流过电流计的电流为Ig。　　 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．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。(×) 新知学习(一)|串、并联电路的分析和计算 [重点释解] 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R＝R1＋R2，并联时R＝＝。可见，当R1或R2增大或减小时，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 电压 总电压等于各部分电压之和U＝U1＋U2＋…＋Un，＝＝…＝，即电压分配和电阻成正比 各支路两端电压相等，即U＝U1＝U2＝…＝Un，I1R1＝I2R2＝…＝InRn，即电流分配与电阻成反比 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电阻的倒数之和，即＝＋＋…＋ [典例体验] [典例]　如图所示的a、d电路中，R1＝8 Ω，R2＝4 Ω，R3＝6 Ω，R4＝3 Ω。 (1)求电路中的总电阻。 (2)加在电路两端的电压U＝42 V时，通过每个电阻的电流是多少？ [解析]　(1)R3、R4并联后的电阻为R34，则 R34＝＝ Ω＝2 Ω R1、R2和R34串联，电路的总电阻 R＝R1＋R2＋R34＝14 Ω。 (2)根据欧姆定律I＝得电路中的总电流I＝3 A 由于R1、R2串联在干路上，故通过R1、R2的电流都是3 A。 设通过R3、R4的电流分别为I3、I4，由并联电路的特点得I3＋I4＝3 A，＝＝ 解得I3＝1 A，I4＝2 A。 [答案]　(1)14 Ω　(2)I1＝I2＝3 A　I3＝1 A　I4＝2 A　 [拓展]　上述[典例]中，如果将1 A的电流通过a、d电路，则每个电阻两端的电压分别是多