《串联电路和并联电路》导学案 .doc

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1、课时2.3串联电路和并联电路1.了解串联和并联电路的连接方式,掌握串、并联电路的电流和电压特点。2.掌握电阻的串、并联的计算。3.知道常用的电压表和电流表都是由小量程的电流表(表头)改装而成的。4.了解电流表(表头)的原理,知道什么是满偏电流和满偏电压。5.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。1.串联电路和并联电路的电流(1)串联电路各处的电流相等。 (2)并联电路的总电流等于各支路电流之和。 2.串联电路和并联电路的电压(1)串联电路两端的总电压等于各部分电路电压之和。(2)并联电路的总电压与各支路电压相等。3.电阻的串联和并联(1)串联电路的总电阻等于各部

2、分电路电阻之和。(2)并联电路总电阻的倒数等于各支路电阻的倒数之和。4.电压表和电流表(1)常用的电压表和电流表都是由小量程的电流表(即表头)改装而成的。(2)从电路的角度来看表头本身就是一个电阻,同样遵守欧姆定律,通过表头的电流可以从其刻度盘上读出。(3)电流表的电阻叫作电流表的内阻,常用Rg 来表示;指针偏转到最大刻度时的电流叫作满偏电流,常用Ig来表示;此时加在电流表两端的电压叫作满偏电压,常用Ug来表示;这三者之间的关系为Ug=IgRg。(4)电流表的量程都比较小,测量较大的电压时要串联一个电阻把它改装成电压表;测量较大的电流时则要并联一个电阻把它改装成大量程的电流表。主题1:串联电路

3、和并联电路的电流阅读教材中“串联电路和并联电路的电流”标题下的内容,回答下列问题。(1)在恒定电流的电路中各处电荷的分布具有怎样的特点?(2)结合教材中的图2.4-1(串联电路)和图2.4-2(并联电路),说说串、并联电路中,在相等的时间内,通过电路各部分的电荷量具有怎样的关系。(3)根据电流的定义推导出串、并联电路中电流的关系。主题2:串联电路和并联电路的电压阅读教材中“串联电路和并联电路的电压”标题下的内容,回答下列问题。(1)在教材中的图2.4-1(串联电路)中,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

4、之间的电势差,则各点的电势与各点之间的电势差有什么关系?(2)如图所示,0、1、2、3四点的电势有怎样的关系?4、5、6三点的电势有怎样的关系?主题3:探究电阻的串联和并联(重点探究)阅读教材中“串联电路和并联电路的电阻”部分的内容,回答下列问题。(1)试推导串联电路的总电阻与各个部分电路电阻的关系。(2)试推导并联电路的总电阻与各个支路电阻的关系。(3)由R串=R1+R2+可知串联电路的总电阻大于电路中任意部分的电阻,你能根据=+来判断并联电路的总电阻与其各个支路电阻的大小关系吗?主题4:电压表和电流表(重点探究)阅读教材中“电压表和电流表”标题下的内容和“例1”“例2”,回答下列问题。(1

5、)利用电流表(表头)能够测量的最大电流和最大电压分别是多大?(2)试探究将满偏电流为Ig、内阻为Rg的电流表改装成量程为U的电压表需要的分压电阻为多大?(3)试探究将满偏电流为Ig、内阻为Rg的电流表改装成量程为I的电流表需要的分流电阻为多大?1.将一只阻值为几千欧的电阻R1和一只阻值为千分之几欧的电阻R2串联起来,则电路的总电阻()。A.很接近R1而略大于R1B.很接近R1而略小于R1C.很接近R2而略大于R2D.很接近R2而略小于R22.两只完全相同的灵敏电流表改成量程不同的电压表、,如将两表串联起来后去测某一线路的电压,则两只表()。A.示数相同B.指针偏转的角度相同C.量程大的电压表示

6、数大D.量程大的电压表示数小3.如图所示,电流表的内阻不可忽略不计,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 V时,如果仍要使电流表的指针满偏,下列方法中可行的是()。A.保持R2不变,增大R1B.增大R1,减小R2C.保持R2不变,减小R1D.增大R2,减小R14.如图所示,甲、乙两个电路都是由一个灵敏电流表和一个变阻器R组成的。下列说法正确的是()。A.甲表是电流表,R增大时量程增大B.甲表是电流表,R增大时量程减小C.乙表是电压表,R增大时量程增大D.乙表是电压表,R增大时量程减小拓展一、关于串、并联电路

7、的分析计算1.一个T形电路如图所示,电路中的电阻R1=10 , R2=120 ,R3=40 。另有一测试电源,电动势为100 V,内阻可忽略不计。则()。A.当cd端短路时, ab之间的等效电阻是40 B.当ab端短路时, cd之间的等效电阻是40 C.当ab两端接通测试电源时, cd两端的电压为80 VD.当cd两端接通测试电源时, ab两端的电压为80 V拓展二、电表的改装2.图示是一个电流、电压两用表的电路,电流表的量程是100 A,内阻是1000 ,电阻R1=0.1 ,R2=99000 。当双刀双掷开关接到a、b上时,电流表改装成为表,其量程是;当双刀双掷开关接到c、d上时,电流表改装

8、成为表,其量程是。串联电路和并联电路答案课时2.3串联电路和并联电路知识体系梳理相等之和之和相等之和倒数之和小量程电阻欧姆刻度盘内阻Rg满偏电流Ig满偏电压UgUg=IgRg串联并联重点难点探究主题1:(1)在恒定电流的电路中各处电荷的分布是稳定的。(2)串联电路:在相同时间内,通过串联电路各部分的电荷量相等,在图2.4-1中流过0、1、2、3四点的电荷量关系:q0=q1=q2=q3。并联电路:图2.4-2中,在相同时间内,流过0、1、2、3四点的电荷量关系:q0=q1+q2+q3。(3)根据I=,上式同时除以相同的时间t,可以得出:串联电路各处的电流相等,即I0=I1=I2=I3并联电路的总

9、电流等于各支路电流之和,即I0=I1+I2+I3。主题2:(1)U01=0-1;U12=1-2;U23=2-3U01+U12+U23=0-3;U03=0-3所以U01+U12+U23=U03,即串联电路两端的总电压等于各部分电路电压之和。(2)不考虑导线的电阻(一根纯导线上的各点是等电势点),0、1、2、3四点电势都相等。同理,4、5、6三点电势也相等。所以并联电路的总电压与各支路电压相等。用U1、U2、U3表示图中三个电阻两端的电压,则有U1=U2=U3=U。甲主题3:(1)对串联电路,如图甲所示,设电路由两个电阻串联而成根据串联电路的电压关系U=U1+U2可得:I总R=I1R1+I2R2,

10、又因为串联电路中I总=I1=I2则有R=R1+R2对多个电阻有R=R1+R2+即串联电路的总电阻等于各部分电路电阻之和。乙(2)对并联电路,如图乙所示,设电路由两个电阻并联而成根据并联电路中I总=I1+I2,则:=+又因为并联电路中U=U1=U2,所以=+对多个电阻有=+即并联电路总电阻的倒数等于各支路电阻的倒数之和。(3)由并联电路=+知道、可见RR1、RR2、所以并联电路的总电阻小于任意支路的电阻。主题4:(1)表头能够测量的最大电压为满偏电压Ug,能够测量的最大电流为满偏电流Ig。(2)电流表(表头)的满偏电流为Ig、内阻为Rg,则满偏电压为Ug=IgRg。图甲即为改装后的电压表的原理图

11、,其中Rx为分压电阻,由串联电路的特点得:=,Rx=-Rg=(n-1)Rg,其中n=。甲(3)图乙即为改装成大量程的电流表的原理图,其中Rx为分流电阻。由并联电路特点得:乙Rx(I-Ig)=IgRg,Rx=Rg=,其中n=。基础智能检测1.A2.BC3.AB4.BC全新视角拓展1.AC【解析】当一端短路时,可将此短路端直接用导线相连。当cd短路时,R2与R3并联后再与R1串联,则有:R总=R1+=40 。同理,当ab短路时有:R总=R2+=128 。对于理想电压表,其内阻无穷大,故当电阻与电压表串联时,其分压可不计。当ab接通测试电源时, R1与R3串联,cd两端的电压等于R3的分压,即有:U

12、cd=80 V。当cd接通测试电源时,R2与R3串联,ab两端的电压等于R3的分压,即有:Uab=25 V,故选项A、C正确。2.电流1 A电压10 V【解析】因双刀双掷开关的把柄是绝缘的,所以当开关合到a、b上时,电路如图甲所示,此时电阻R1与电流表并联,R1起分流作用,原电流表改装成较大量程的电流表。根据并联电路的特点有:(I-Ig)R1=IgRg电流表的量程I= A1 A当开关合到c、d上时,电路如图乙所示,此时电阻R2与电流表串联, R2起分压作用,所以电流表改装成电压表,根据串联电路的特点,知电压表的量程为:U=Ig(Rg+R2)=10010-6(1000+99000) V=10 V。