内容正文:
4 串联电路和并联电路
【定标—核心素养】
关键能力与核心素养
考情揭秘
直击能力
定标素养
基本考查点
串联和并联电路的特点
电压表和电流表的改装原理和方法。
1、知识应用能力:要求学生掌握欧姆定律、电阻定律和电阻串、并联的特点等电学基础知识,并能熟练运用这些知识分析解决问题。同时,要能理解电表的改装原理,熟练应用电路的串、并联知识分析电表改装后的量程、内阻等问题。
2、实验操作与分析能力:学生需具备基本实验仪器、电表的使用和读数能力,以及电表选取的原则。在实验中,要能正确连接电路,选择合适的测量电路及控制电路,进行数据处理和误差分析。
3、逻辑思维能力:通过推导串并联电路的电流、电压关系和电阻关系,培养学生的逻辑思维能力。
1、物理观念:通过对电表量程的改装构建电流表和电压表电路模型,让学生形成正确的物理观念。
2、科学思维:在推导串并联电路规律以及分析电表改装原理的过程中,培养学生的科学思维能力。
3、科学探究:通过对电表改装等实验的探究,提高学生综合运用物理规律来分析解决问题的能力。
4、科学态度与责任:培养学生的应用意识,培养学生对科学的热爱和责任感。
重点及难点
串、并联电路的相关计算.
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.
题型及难度
选择题、实验题为主,
难度中等
【本课时主要内容】
电阻的串、并联
电表
改装
【答案】R1+R2+R3+…+Rn +++…+ 并联 串联
探究1 串、并联电路的电流、电阻和电压特点
【问题导入】
如果把两个电阻R1、R2串联或并联后看成一个电阻,你认为这个电阻跟R1、R2应该是怎样的关系?
【思考与讨论】
你是否可以区分出下面的实物图哪个是串联电路,哪个是并联电路,并说一说串联电路和并联电路的特点是什么样子的?
典例1 如图所示的电路中,R1和R2是由同种材料制成的厚度相同、表面均为正方形的导体,R1与R2的边长比为1∶2,I1和I2为两条支路的电流,U1为A、B两点之间的电势差,U2为B、C两点之间的电势差,以下关系正确的是 ( )
典例1
A. I1∶I2=1∶1,U1∶U2=1∶4 B. I1∶I2=1∶1,U1∶U2=2∶9
C. I1∶I2=2∶1,U1∶U2=2∶9 D. I1∶I2=2∶1,U1∶U2=1∶4
必备知识 串、并联电路的电压、电流特点.
关键能力
【答案】A
【解题思路】
对标训练1 如图所示,R1、R2、R3的电阻之比是2∶3∶5,电流表内阻忽略不计,电压表内阻无穷大,电路两端的电压恒定,则图甲中两个电压表的示数之比和图乙中两个电流表的示数之比分别为 ( )
对标训练1
A. 电压表的示数之比3∶5 B. 电压表的示数之比8∶5
C. 电流表的示数之比16∶25 D. 电流表的示数之比2∶5
【答案】C
【解题思路】
易错提醒 电压表测的是并联电器的电压,电流表测的是串联电器的电流.
探究2 串、并联电路的相关计算
【问题导入】
混联电路怎么分析?
【思考与讨论】
混联电路的结构如何简化?
典例2 在如图所示的电路中,电阻R1为5 Ω,R2为10 Ω,R3为10 Ω,另有一个电压恒为90 V的测试电源,则 ( )
典例2
A. 当A、B两端接通测试电源时,C、D两端的电压为60 V
B. 当A、B两端接通测试电源时,C、D两端的电压为30 V
C. 当C、D间短路时,A、B间等效电阻为15 Ω
D. 当C、D间短路时,A、B间等效电阻为5 Ω
必备知识 串、并联电路的知识.
关键能力
【答案】A
【解题思路】
对标训练2
对标训练2
在如图所示的电路中,电压表和电流表均为理想电表,滑动变阻器的最大阻值为3R,初始时滑片P位于滑动变阻器的中点,定值电阻的阻值为R.若在a、b两端加上电压U,电压表的示数为U1,电流表的示数为I1;若在c、d两端加上电压U,电压表的示数为U2,电流表的示数为I2.下列说法正确的是 ( )
A. 在a、b两端加上电压U时,定值电阻两端的电压小于
B. U1>U2
C. I1∶I2=3∶7
D. I1+I2>
【答案】C
【解题思路】
易错提醒
与理想电压表串联的电阻两端电压为0.
探究3 表头改装成电压表和电流表
【问题导入】
一个小量程的电流计能不能测大电流?能不能测大电压?
【思考与讨论】
(1)电流表改装成电压表时需要串联电阻还是并联电阻?它的作用是什么?已知一个电流表G,内阻Rg,满偏电流 Ig,满偏电压Ug,改装后的电压表量程为0-U,求改装后电压表的内阻、接入的电阻阻值为多大?
(2) 电流表改装成大量程电流表时需要串联电阻还是并联电阻?它的作用是什么?已知一个电流表G,内阻Rg,满偏电流 Ig,改装后的电流表量程为0-I,求改装后电流表的内阻、接入电阻阻值为多大?
典例3 电压表、电流表都是由小量程电流表改装而成的,如图甲、乙所示分别是电压表、电流表的改装图,以下说法不正确的是 ( )
典例3
A. 若改装后的电流表示数比标准表稍小一些,可以给并联电阻再串联一个较大的电阻
B. 若改装后的电压表示数比标准表稍小一些,可以给串联电阻再并联一个较大的电阻
C. 小量程电流表内阻为 Rg,给它并联一个电阻R,改装后的电流表量程是原来的 倍
D. 为实现对改装电表的逐格校准,需要采用分压式电路
必备知识 电路串、并联知识,电表改装原理.
关键能力
【答案】A
【解题思路】
对标训练3 某同学将四个相同的小量程电流表(表头)分别改装成两个电流表A1、A2和两个电压表V1、V2.已知电流表A1的量程大于A2 的量程,电压表V1的量程小于V2的量程,改装好后把它们按如图所示的接法连入电路,则 ( )
对标训练3
A. 电流表A1的示数等于电流表A2的示数
B. 电流表A1指针的偏转角等于电流表A2指针的偏转角
C. 电压表V1的示数大于电压表V2的示数
D. 电压表V1指针的偏转角小于电压表V2指针的偏转角
【答案】B
【解题思路】
易错提醒
偏转角取决于流过表头的电流,示数取决于总电流,两者不能混淆.
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