1、4 串联电路和并联电路学习目标 1.知道串、并联电路的电流和电压特点(重点) 2.掌握串、并联电路的相关计算(重点) 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(难点) 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( 难点 )串、并联电路的特点先填空串联电路 并联电路电流 各处电流相等，即 II 1I 2I n总电流等于各支路电流之和，即II 1I 2I n电压总电压等于各部分电压之和，即UU 1U 2U n各支路两端电压相等，即 UU 1U 2U n总电阻总电阻等于各部分电阻之和，即RR 1R 2 R n总电阻倒数等于各支路电阻倒数之和，即 1R
2、1R1 1R2 1Rn再思考1试想马路上的路灯是如何连接的？【提示】 照明电路的电压为 220 V，而每个灯泡的额定电压也是 220 V，因此欲使路灯同时正常工作，它们之间只能是并联2两个电阻并联，总电阻的大小与原来两个电阻有什么关系？【提示】 (1)并联电路总电阻的倒数等于各支路电阻的倒数之和(2)两个电阻并联，总电阻比其中任一个电阻都小(3)并联电路中，有一个电阻增大，总电阻增大后判断(1)串联电路的总电阻大于电路任意电阻()(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()电压表和电流表先填空1小量程电流表
3、(表头)的三个参数2电压表的改装3电流表的改装再思考把一个小量程的电流表改装成一个大量程电压表后，通过校对发现电压表量程偏大，若要符合改装要求，怎么办？【提示】 电压表改装利用的是串联电路正比分压的特点，改装后的电压表量程偏大，说明串联电阻偏大，应该换用阻值小的符合改装要求的电阻后判断(1)把小量程的电流表改装成大量程的电流表需串联一个电阻()(2)若将分压电阻串联在电流表上改装成电压表后，增大了原电流表的满偏电压( )(3)若将分流电阻并联在电流表两端改装成电流表后，分流电阻和电流表两端的电压相等( )预习完成后，请把你认为难以解决的问题记录在下面的表格中问题 1问题 2问题 3问题 4学生
4、分组探究一 串、并联电路( 深化理解)第 1 步 探究分层设问，破解疑难1串、并联电路，总电阻与各电阻有何关系？2串、并联电路中某电阻变化时，总电阻如何变化？第 2 步 结论自我总结，素能培养1串联电路，并联电路总电阻的比较比较 串联电路的总电阻 R 总 并联电路的总电阻 R 总n 个相同电阻 R 串联，总电阻 R 总 nRn 个相同电阻 R 并联，总电阻 R 总 RnR 总 大于任一电阻阻值 R 总 小于任一电阻阻值不同点一个大电阻和一个小电阻串联时，总电阻接近大电阻一个大电阻和一个小电阻并联时，总电阻接近小电阻相同点 多个电阻无论串联还是并联，其中任一电阻增大或减小，总电阻也随之增大或减小
5、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U1I 1R1，U 2I 2R2，U 3 I3R3UnI nRn，II 1 I2I n，所以有 I.U1R1 U2R2 UnRn UR总(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，U1I 1R1，U 2I 2R2，U 3 I3R3UnI nRn，U 1U 2U n，所以有I1R1I 2R2I nRnI 总 R 总 U.第 3 步 例证典例印证，思维深化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 241 所示，将一热敏电阻接入电路中，接通
6、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电压表示数减小图 241【思路点拨】 (1)R 2与热敏电阻串联然后再与 R1并联(2)热敏电阻值减小，电路中总电阻变小(3)电流表测的是总电流，电压表测的是热敏电阻两端电压，两表示数可借助欧姆定律分析【解析】 接通开头后，热敏电阻的温度升高，电阻减小，总电阻减小，由 I 总 得 I 总 增大，电流表示数变大， A、B 错误R 1中电流 I1不变，R 2支UR总路的电流 I2增大，U R2增大，又 UU R2U 热 ，则 U 热 减小，电压表的示数减小，D 正确，C 错误【答案】 D处理简单混联电路的方法(
7、1)准确地判断出电路的连接方式，画出等效电路图(2)准确地利用串、并联电路的基本规律、特点(3)灵活地选用恰当的物理公式进行计算第 4 步 巧练精选习题，落实强化1如图 242 所示电路中电阻 R1、R 2、R 3 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. B. 12 23C. D.13 14图 242【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 .K 接通后，通过 R2的电流 I UR1 R2 U2R 12 UR1 R2R3R2 R3 12 ， ，B 项正确UR 0.5R U3R I I 23【答案
8、】 B2(多选 )有三个电阻的阻值及额定电流分别为 R110 ，I 11 A，R 220 ， I2 2 A，R 35 ，I 32 A它们组成的电路如图 243 中甲、乙、丙所示，下列关于各图的说法中正确的是( )图 243A图甲中电路两端允许加的最大电压为 60 VB图乙中电路允许通过的最大电流为 3.5 AC图丙中电路两端允许加的最大电压为 17.5 VD图丙中电路允许通过的最大电流为 2 A【解析】 对图甲分析：根据 I11 A 可知，最大电压 UmaxI 1(R1R 2R 3)35 V，选项 A 错误对图乙分析：先根据 UIR 计算出各元件的额定电压U 110 V，U 240 V，U 3
9、10 V三个电阻最小的额定电压为 10 V,10 V 就是并联电路允许加的最大电压值，即 Umax10 V电路允许通过的最大总电流 Imax UmaxR1 UmaxR2( ) A 3.5 A，选项 B 正确UmaxR3 1010 1020 105对图丙分析：在图甲和图乙的分析中，已经知道，R 1、R 2的额定电压分别是 10 V 和 40 V，故并联部分允许承受的最大电压 U max10 V，该部分的最大电流 I max A 1.5 A又知 R3的额定电流U maxR1 U maxR2 (1010 1020)I32 A，故整个电路允许通过的最大电流 I max I max1.5 A，电路两端允
10、许加的最大电压 UmaxI maxR3I maxR 并 17.5 V，选项 C 正确，选项 D 错误【答案】 BC学生分组探究二 电表的改装( 深化理解)第 1 步 探究分层设问，破解疑难1由电流表怎样改装为电压表？2怎样将小量程的电流表和电压表改为大量程的电流表和电压表？第 2 步 结论自我总结，素能培养电表的改装问题，实际上是串、并联电路中电流、电压的计算问题，具体分析见表：两表改装比较项目 小量程的表头 G(Ig，R g)改装成电压表小量程的表头 G(Ig，R g)改装成电流表 内部电路扩大后量程 U IR 的作用 分压 分流R 的数值R R g 或UIgR(n1)R g(n )UUgR
11、 或IgRgI IgR (n )Rgn 1 IIg电表的总内阻RVR gR 或RVUIg RA 或RRgR RgRAIgRgI第 3 步 例证典例印证，思维深化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 Rg20 ，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 的电阻和并联一个 0.033 的电阻B并联一个 2990 的电阻和串联一个 0.033 的电阻C串联一个 2970 的电阻和并联一个 0.05 的电阻D并联一个 2970 的电阻和串联一个 0.05 的电阻【思路点拨】 (1)扩大电压表量
12、程需串联一固定电阻(2)扩大电流表量程需并联一固定电阻(3)扩大后电压表量程为表头与固定电阻总电压，扩大后电流表量程为表头与固定电阻并联总电流【解析】 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UI g(RR g)得，所串联的分压电阻阻值 R2 980 ；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 I g)R 得，所并联的分流电阻R0.033 .故选项 A 正确【答案】 A分析电表改装应明确的两问题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、I g、R g是不变的，即通过表头的最大电流 Ig并不改变2改装后电压表的量程指小量程
13、电流表表头满偏时对应的 R 与表头串联电路的电压，改装后电流表的量程指小量程电流表表头满偏时对应的 R 与表头并联电路的总电流第 4 步 巧练精选习题，落实强化3如图 244 所示，电流表 G 的内阻不可忽略不计， R1、R 2 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 G 的指针满偏，下列方法中可行的是( )图 244保持 R2 不变，增大 R1 增大 R1，减小 R2 保持 R2 不变，减小 R1 增大 R2，减小 R1A B C D【解析】 当 a、b 间的电压为 3 V 时，要使电流表 G 的指针满偏，则使G 和 R1的并联电阻增大或者使 R2减小，故可以，选 A.【答案】 A4如图 245 所示为一双量程电压表的示意图已知电流表 G 的量程为 0100 A，内阻为 600 ，则图中串联的分压电阻R1_，R 2_.图 245【解析】 用 5 V 的量程时，I g 5 VR1 Rg用 15 V 的量程时，I g 15 VR1 R2 Rg
