辽宁省北票市高中物理第二章恒定电流2.4串联电路和并联电路学案设计无答案新人教版选修3_1.doc
4串联电路和并联电路学习目标1.掌握串联电路和并联电路的连接方式,理解串、并联电路的电流和电压规律.2.掌握电阻串、并联的计算规律和特殊结论.3.了解电流表(表头)的参数,知道满偏电流和满偏电压.4.理解表头改装成常用电压表和大量程电流表的原理,会用欧姆定律求分压电阻和分流电阻的阻值.自主探究1.串、并联电路的电流规律(1)串联电路各处的电流,即. (2)并联电路的总电流等于各支路电流之,即. 2.串、并联电路的电压规律(1)串联电路两端的总电压等于各部分电路电压之,即. (2)并联电路的总电压与各支路的电压,即. 3.串、并联电路的电阻规律(1)串联电路总电阻等于各部分电路电阻之,即. (2)并联电路总电阻的等于各支路电阻的之和,即. (3)n个相同的电阻R0并联,R总=;电阻总是越串越,越并越,并联电阻总阻值任意支路阻值;混联电路中,某电阻增大,总阻值,反之亦然. 4.电压表和电流表(1)电流表G(表头)的主要参数有、. (2)小量程电流表改装成电压表:联一个阻值较大的电阻. (3)小量程电流表改装成大量程电流表:联一个阻值较小的电阻. 思考讨论一、串、并联电路的电流【合作探究】恒定电流电路中各处电荷分布,要使串联电路中各处的电荷分布保持不变,那么在相同时间内通过0、1、2、3各点的电荷量必然. 要使并联电路中各处的电荷分布保持不变,只有在相同时间内流过干路0点的电荷量等于进入各支路1、2、3各点的电荷量之和,即并联电路的总电流等于各支路电流. 【归纳总结】1.串联电路各处的电流,用公式表示为. 2.并联电路的总电流等于各支路电流,用公式表示为. 二、串、并联电路的电压【思考讨论】如图用0、1、2、3分别表示电路中0、1、2、3各点的电势,用U01、U12、U23、U03分别表示0与1、1与2、2与3、0与3的电势差,根据电势差的特点,可分析得到U01+U12+U23=. 如图,若不考虑导线电阻,则1、2、3点电势差为,即它们具有的电势,同理,4、5、6点也具有的电势,用U1、U2、U3代表三个电阻两端的电势差,即有U1U2U3U. 【归纳总结】1.串联电路两端的总电压等于各部分电路电压,用公式表示为. 2.并联电路的总电压与各支路的电压,用公式表示为. 三、串、并联电路的电阻【思考讨论】1.串联电路总电阻等于各部分电路电阻,用公式表示为. 2.并联电路总电阻的等于各支路电阻的之和,用公式表示为. 【思维拓展】(1)n个相同的电阻R0并联,总电阻等于多少?(2)若干不同电阻并联,总电阻与其中最小的电阻的大小关系如何?(3)混联电路中,某个电阻增大,总阻值如何变化?四、电压表和电流表【自主学习】1.认识小量程电流表G(表头)的特点和参数(1)满偏电流Ig:表头的线圈准许通过的电流,也是表头指针偏转到刻度时的电流,叫表头的满偏电流,用Ig表示. (2)表头的内阻Rg:表头的电阻叫做表头的内阻,用Rg表示.(3)表头的满偏电压Ug:表头通过电流时,加在它两端的电压叫满偏电压,用Ug表示. 【思考讨论】1.小量程电流表G可以测电压吗?2.如何将小量程电流表G改装成电压表?请画出你设计的电路图.3.如何将小量程电流表G改装成大量程电流表?请画出你设计的电路图.【巩固练习1】有一个电流表G,内阻Rg=10 ,满偏电流Ig=3 mA.要把它改装为量程为03 V的电压表,要串联多大的电阻?改装后的电压表内阻多大?【巩固练习2】有一个电流表G,内阻Rg=30 ,满偏电流Ig=1 mA.要把它改装为量程为00.6 A的电流表,要并联多大的电阻?改装后的电流表内阻多大?【思维拓展】1.改装后电压表、电流表的量程与分压、分流电阻的大小有什么关系?2.改装后的电流表表盘刻度还是均匀的吗?怎样改写表盘?3.你能利用单刀双置开关,设计一个既可以用来测电流,又可以用来测电压的多用电表吗?课堂检测1.如图R2=R4,电压表V1的示数为70 V,电压表V2的示数为50 V,则A与B间的电压为()A.140 VB.120 VC.100 VD.无法计算2.四个相同的灯泡按如图所示连接,关于四个灯泡的亮度,下列结论中正确的是()A.A灯、B灯一样亮,C灯次之,D灯最暗B.A灯最亮、C灯次之,B与D灯最暗且亮度相同C.A灯最亮、B与C灯一样亮,D灯最暗D.A与B灯一样亮,C与D灯一样亮,但比A与B灯暗些3.三个电阻R1、R2、R3按如图所示连接,已知R1>R2>R3,则下列电阻最小的是()A.A与B两点间B.B与C两点间C.A与C两点间D.无法判断4.用如图所示的电路测量待测电阻Rx的阻值时,下列关于由电表产生误差的说法中正确的是()A.由于电压表的分流作用,使电阻的测量值小于真实值B.由于电流表的分压作用,使电阻的测量值小于真实值C.电压表的内电阻越大,测量越精确D.电流表的内电阻越大,测量越精确5.用如图所示的电路测量待测电阻Rx的阻值时,下列关于由电表产生误差的说法中正确的是()A.电压表的内电阻越小,测量越精确B.电流表的内电阻越小,测量越精确C.电压表的读数大于Rx两端真实电压,Rx的测量值大于真实值D.由于电流表的分流作用,使Rx的测量值小于真实值6.有两个经过精确校准的电压表V1和V2,当用它们分别来测量图中的电阻R0两端的电压时,示数依次为15.3 V和15.8 V,那么在未接上电压表时,R0两端的电压应该是()A.大于15.8 VB.小于15.6 VC.在15.3 V和15.8 V之间D.无法确定7.一个电流表的满偏电压为Ug,内电阻为Rg,要把它改装成量程为nUg的电压表,应在电流表上()A.串联一个nRg的电阻B.并联一个nRg的电阻C.串联一个(n-1)Rg的电阻D.并联一个(n-1)Rg的电阻8.如图所示,R1=10 ,R2=120 ,当A与B两端接100 V电源时,C与D两端所接电压表的示数为80 V,则电阻R= .如果将100 V的电源改接在C与D两端,电压表接在A与B两端,则电压表的示数为V. 9.如图所示,滑动变阻器R1=200 ,R2=300 ,A、B两端所加的电压U=10 V,调节滑动片P,在R2两端可获得的电压范围是多少?若用导线将C、D连接起来,再调节滑动片P,在R2两端可获得的电压范围又是多少?10.如图,已知R1=30 ,U=9 V,当滑动变阻器R2的滑片P恰好在滑动变阻器中点时,电流表的示数为0.2 A.求: (1)每分钟通过R1的电荷量;(2)滑动变阻器R2的最大阻值;(3)滑动变阻器可调节的电流范围.11.在如图所示的电路中,小量程电流表的内阻Rg=100 ,满偏电流Ig=1 mA,R1=900 ,R2= . (1)当S1和S2均断开时,改装所成的表是什么表?量程为多大?(2)当S1和S2均闭合时,改装所成的表是什么表?量程为多大?6
