教科版物理选修3-1 第二章 第3节 电阻的串联、并联及其应用 精品课件+教学设计+资源库 （14份打包）

串联电路和并联电路 一.串、并联电路的基本特征 1.串联电路的特征如下： ①I=I1=I2=I3=… ②U=U1+U2+U3+… ③R=R1+R2+R3+… ⑤ ④ 2.并联电路的特征如下： ①I=I1+I2+I3+… ②U=U1=U2=U3=… ③ ④I1R1=I2R2=I3R3=…=IR=U ⑤P1R1=P2R2=P3R3=…=PR=U2 ⑶计算电功率，无论串联、并联还是混联，总功率都等于各电阻功率之和：P=P1+P2 二．串、并联电路的分析和计算 1．电路元件的处理技巧 理想电流表的内阻可看成零，理想电压表的内阻可看成无穷大．故电流表可先用导线替代，电压表可先看成断路．当电路处于稳定状态时，电容器相当于断路，故含电容器的一段电路上无电流；若电阻上没有电流流过时，该电阻相当于导线. 2．电路连接关系的识别 可用节点电流法加以识别．在判断时，首先将节点标号，导线上各点可认为等势，故一根导线两端应标上相同的节点号；其次判断出各节点的电势高低；第三标出电流走向，对于纯电阻电路外部电路电流从高电势流向低电势处；第四确定各电阻的串并联关系．若电阻并列连接在电路的某两个节点间的属并联． 例1．如图所示，有四盏电灯连接在电路中，L1和L2都标有“220V 100W”字样，L3和L4都标有“220V 40W”字样，把电路接通后，最暗的是（ ） A．L1 B．L2 C．L3 D．L4 解：由题意可判断，R1=R2＜R3=R4，且R4＞R1＞R23.由串联电路的功率分配可知，P4＞P1＞(P2+P3)，而P2与P3的大小 由并联电路的功率分配可知P2＞P3，故四盏电灯消耗的实际功率的大小关系为P4＞P1＞P2＞P3。 C L1 U L2 L3 L4 练习1.已知如图，两只灯泡L1、L2分别标有“110V，60W”和“110V，100W”，另外有一只滑动变阻器R，将它们连接后接入220V的电路中，要求两灯泡都正常发光，并使整个电路消耗的总功率最小，应使用下面哪个电路？ A. B. C. D. 解：A、C两图中灯泡不能正常发光。B、D中两灯泡都能正常发光，它们的特点是左右两部分的电流、电压都相同，因此消耗的电功率一定相等。可以直接看出：B图总功率为200W，D图总功率为320W，所以选B。 L1 L2 L1 L2 L1 L2 L1 R R R L2 R 例2.实验表明，通过某种金属氧化物制成的均匀棒中的电流I跟电压U之间遵循I =kU 3的规律，其中U表示棒两端的电势差，k=0.02A/V3。现将该棒与一个可变电阻器R串联在一起后，接在一个内阻可以忽略不计，电动势为6.0V的电源上。求：⑴当串联的可变电阻器阻值R多大时，电路中的电流为0.16A？⑵当串联的可变电阻器阻值R多大时，棒上消耗的电功率是电阻R上消耗电功率的1/5？ 解：画出示意图如右。⑴由I =kU 3和I=0.16A，可求得棒两端电压为2V，因此变阻器两端电压为4V，由欧姆定律得阻值为25Ω。⑵由于棒和变阻器是串联关系，电流相等，电压跟功率成正比，棒两端电压为1V，由I =kU 3得电流为0.02A，变阻器两端电压为5V，因此电阻为250Ω。 6V U1 U2 练习2.如图所示电路中，电流表A1和A2均为相同的毫安表，当电路两端接入某一恒定电压的电源时，A1的示数为3mA，A2的示数为2mA．现将A2改接在R2所在支路上，如图中虚线所示，再接入原来的恒定电压电源，那么，关于A1与A2示数情况，若A1与A2的内阻不能忽略，但比R1、 R2要小。则下列说法正确的是 [　 ] A．电流表A1示数必增大，电流表A2示数必增大 B．电流表A1示数必增大，电流表A2示数必减小 C．电流表A1示数必增大，电流表A2示数不一定减小 D．电流表A1示数不一定增大，电流表A2示数也不一定减小 B 例3.A、B两地间铺有通讯电缆，长为L，它是由两条并在一起彼此绝缘的均匀导线组成的，通常称为双曲线电缆，在一次事故中经检查断定是电缆上某处的绝缘保护层损坏，导致两条线之间漏电，相当于该处电缆的两导线之间接入一个电阻。检查人员经过下面的测量可以确定损坏处的位置：（1）令B端双线断开，在A处测出双线两端间的电阻RA；（2）令A端的双线断开，在B处测出双线两端正的电阻RB；（3）在A端的双线间加一已知电压U