2018-2019学年人教版选修3-1（课件+课后巩固训练）2-4串联电路和并联电路 (3份打包)

人教版·选修3-1 第4节　串联电路和并联电路 第二章　恒定电流 1．掌握串、并联电路的电流和电压特点。2.掌握串、并联电路的相关计算。3.了解电流表(表头)的原理，知道什么是满偏电流和满偏电压。4.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。 01课前自主学习 一、串、并联电路的特点 二、电压表和电流表 1．小量程电流表 2．电压表的改装 3．电流表的改装 (1)串联电路的总电阻大于电路中任意电阻。(　　) (2)并联电路的总电阻小于电路中任意电阻。(　　) (3)串联电路中有一电阻变大，总电阻变大。(　　) (4)并联电路中某电阻变大时，总电阻减小。(　　) × √ √ √ 02 课堂合作探究 考点　串、并联电路 1．串联电路、并联电路总电阻的比较 2．串、并联电路中，电压和电流的分配关系 (1)串联电路中各电阻两端的电压跟它的阻值成正比。 推导：在串联电路中，由于U1＝I1R1，U2＝I2R2，U3＝I3R3…Un＝InRn，I＝I1＝I2＝…＝In，所以有eq \f(U1,R1)＝eq \f(U2,R2)＝…＝eq \f(Un,Rn)＝eq \f(U,R总)＝I。 (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。 推导：在并联电路中，U1＝I1R1，U2＝I2R2，U3＝I3R3…Un＝InRn，U1＝U2＝…＝Un，所以有I1R1＝I2R2＝…＝InRn＝I总R总＝U。 例1　用半导体材料制成热敏电阻，在温度升高时，电阻会迅速减小，如图所示，将一热敏电阻接入电路中，接通开关后，随温度的升高会观察到(　　) A．电流表示数不变 B．电流表示数减小 C．电压表示数增大 D．电压表示数减小 (1)请简述外电路的串、并联关系？ (2)热敏电阻阻值减小，电路中总电阻如何变化？ 提示：R2与热敏电阻串联然后再与R1并联。 提示：热敏电阻阻值减小，电路中总电阻变小。 [规范解答]　接通开关后，热敏电阻的温度升高，电阻减小，总电阻减小，由I总＝eq \f(U,R总)得I总增大，电流表示数变大，A、B错误。R1中电流I1不变，R2支路的电流I2增大，UR2增大，又U＝UR2＋U热，则U热减小，电压表的示数减小，D正确，C错误。 eq \a\vs4\al([变式训练1])　如图所示电路中电阻R1、R2、R3的阻值相等，电池的电阻不计。那么开关K接通后流过R2的电流是K接通前的(　　) A.eq \f(1,2) B.eq \f(2,3) C.eq \f(1,3) D.eq \f(1,4) 解析　设电池提供的电压为U，每个电阻的阻值为R。K接通前，通过R2的电流I＝eq \f(U,R1＋R2)＝eq \f(U,2R)。K接通后，通过R2的电流I′＝eq \f(1,2)×eq \f(U,R1＋\f(R2R3,R2＋R3))＝eq \f(1,2)×eq \f(U,R＋0.5R)＝eq \f(U,3R)，eq \f(I′,I)＝eq \f(2,3)，B正确。 考点　电表的改装 电表的改装问题，实际上是串、并联电路中电流、电压的计算问题，具体分析见下表： 例2　有两个相同的灵敏电流计，允许通过的最大电流(满偏电流)为Ig＝1 mA，表头电阻Rg＝20 Ω，若改装成一个量程为3 V的电压表和一个量程为0.6 A的电流表应分别(　　) A．串联一个2980 Ω的电阻和并联一个0.033 Ω的电阻 B．并联一个2990 Ω的电阻和串联一个0.033 Ω的电阻 C．串联一个2970 Ω的电阻和并联一个0.05 Ω的电阻 D．并联一个2970 Ω的电阻和串联一个0.05 Ω的电阻 (1)如何扩大电压表量程？ (2)如何扩大电流表量程？ 提示：扩大电压表量程需串联一固定电阻。 提示：扩大电流表量程需并联一固定电阻。 [规范解答]　若改装成一个量程为3 V的电压表，需串联一个分压电阻，由U＝Ig(R＋Rg)得，所串联的分压电阻阻值R＝2980 Ω；若改装成一个量程为0.6 A的电流表，需并联一个分流电阻，由IgRg＝(I－Ig)R得，所并联的分流电阻R≈0.033 Ω。故选项A正确。 分析电表改装应明确的两个问题 (1)无论表头G改装成电压表还是电流表，它的三个特征量Ug、Ig、Rg是不变的，即通过表头的最大电流Ig并不改变。 (2)改装后电压表的最大量程指小量程电流表表头满偏时表头与对应的R组成的串联电路的电压，改装后电流表的最大量程指小量程电流表表头满偏时表头与对应的R组成的并联电路的总电流。 eq \a\vs4\al([变式训练2])　如图所示，电流表G的内阻不可忽略，R1、R2是两个可变电阻，当a、b间的电压为4 V时，电流表的指针刚好满偏(指针指在刻度盘的最大值处)，当a、b间的电压为3