(精品)高二物理学案2.4《串联电路和并联电路》(人教版选修3-1)带答案

第4节串联电路和并联电路一.课前预习1、串联电路和并联电路的电流（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。即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。即++=（2）并联电路的总电压与各支路电压。即U1=U2=U3=U3、电阻的串联和并联（1）串联电路的总电阻等于各部分电路电阻。即（2）并联电路的总电阻的倒数等于各支路电阻的。即4、电压表和电流表(1)若要将电流表G改装成一个量程为Ug的n倍的电压表V，需要串联一个电阻，电阻的阻值为。R=(n-1)Rg(2)若要将电流表G改装成一个量程为Ig的n倍的电流表A，需要并联一个电阻，电阻的阻值为。R=1nRg5．伏安法测电阻原理:欧姆定律IRU。要测某一电阻xR的阻值，只要用电压表测出xR两端的电压，用电流表测出通过xR的电流，代入公式即可计算出电阻xR的阻值。(1)内接法与外接法的选择“电流表外接电路”和“电流表内接电路”两种电路的连接方法，均不能测出待测电阻的真实值。“外接法”主要是由于电压表的分流影响，将使得测量的电阻值比真实值偏；“内接法”主要是由于电流表的分压影响，将使得测量的电阻值比真实值偏。当待测电阻较大时)(VAxRRR，则电流表分压的影响较小，选用法误差较小；当待测电阻较小时)(VAxRRR，则电压表的分流的影响较小，选用法误差较小。(2)滑动变阻器的限流式接法与分压式接法的选择3210IIII3210IIII01U12U23U03U21RRR21111RRR丙丁滑动变阻器采用如图（丙）所示限流接法，电路的特点是：在电源内阻不计的情况下，R两端的电压调节范围：，电流调节范围：。即电压和电流不能调至零，因此调节范围较小。要使限流电路的电压和电流调节范围变大，可适当增大R0。另外，使用该电路时，在接通电前，R0应调到最大。滑动变阻器采用如（丁）所示分压接法，电路的特点是：在电源内阻不计的情况下，R两端的电压调节范围为，即电压可调到零，电压调节范围大。电流调节范围为。滑动变阻器采用分压接法时，在R0＜R时，调节线性好。通电前，滑片P置于A端，可使UR＝0。说明：如果滑动变阻器的额定电流够用，在下列三种情况下必须采用分压接法。①用电器的电压或电流要求从零开始连续可调。②要求用电器的电压或电流变化范围尽量大一些，且滑动变阻器的阻值小。③采用限流接法时限制不住，电流(或电压)超过电表量程或用电器额定值。在安全(I滑额)够大，电流(或电压)不超过电表量程、不超过用电器的额定值，电源不过载、有效(调节范围够用)的前题下，若R＜R0＜10R时，从可调性好的角度考虑，可选用限流接法；但当负载电阻R较大，而变阻器总阻值R0较小时，即R≥R0时，限流接法对电流、电压控制范围较小，调控作用不明显，一般选分压接法。1.相等、之和2.之和、相等3.之和、倒数之和4.串、R=(n-1)Rg、并、R=1nRg5．小、大、内接、外接、E≥UR≥ER/(R0＋R)、E/R≥IR≥E/(R0＋R)、E≥UR≥0、E/R≥IR≥0二．课堂练习1．电阻R1、R2串联在电路中，总电压为U，总电流为I。则：(1)通过R1、R2的电流I1=，I2=，I1:I2=.(2)R1、R2两端的电压U1=，U2=，U1:U2=.(3)电路中的总电阻R=.(4)如果R1＝R2，则：U1=U2=；R=。(1)I1=I，I2=I，I1:I2=1:1.(2)U1=URRR211，U2=URRR212，U1:U2=R1:R2.(3)R=R1+R2(4)U1=U2=U/2，2R1或2R22．电阻R1、R2并联在电路中，总电压为U，总电流为I。则：(1)R1、R2两端的电压U1=，U2=，U1:U2=.(2)通过R1、R2的电流I1=，I2=，I1:I2=.(3)电路中的总电阻R=.(4)如果R1＝R2，则：I1=I2=；R=。(1)U1=U，U2=U，U1:U2=1:1.(2)I1=IRRR212，I2=IRRR211，I1:I2=R2:R1.(3)R=2121RRRR(4)I1=I2=I/2，R=R1/2或R2/23．如图所示，将一个电流表G和另一个电阻连接可以改装成伏特表或安培表，则甲图对应的是表，要使它的量程加大，应使R1（填“增大”或“减小”）；乙图是表，要使它的量程加大，应使R2（填“增大”或“减小”）。伏特；增大；安培；减小4．用伏安法测某一电阻时，如果采用如图所示的甲电路，测量值为R1，如果采用乙电路，测量值为R2，那么R1、R2与真实值R之间的大小关系为。R1＜R＜R25．如图所示的电路，R0为定值电阻，R为滑动变阻器，滑动触头P时，电路的总电阻发生变化，以下情况正确的是(A)A．P向左滑动，总电阻变小B．P向右滑动，总电阻变小C．P滑动到最左端时，总电阻为R0D．P滑动到最右端时，总电阻为零6．电阻R1、R2、R3串联在电路中。已知R1=10Ω、R3=5Ω，R1两端的电压为6V，R2两端的电压为12V，则(ABCD)A．电路中的电流为0.6AB．电阻R2的阻值为20ΩC．电阻R3两端的电压为3VD．三只电阻两端的总电压为21V三．课后提高7．已知满偏电流为Ig＝3mA，内阻为Rg＝100Ω的电流表，把它串联一个4.9kΩ的电阻后，作电压表使用，该电压表的量程为V。若用它测量某一电路两端电压时，电压表示数如图所示，则电路两端电压为V。15V，3V8．如图所示，有一个表头G，满偏电流Ig=500mA，内阻Rg=30Ω，用它改装为有0.6A和3A两种量程的电流表，求R1、R2的阻值各为多大？解：当公共端与0.6A端接入被测电路时，电阻R1和R2串联，再与表头内阻Rg并联。IgRg=(I1-Ig)(R1+R2)代入Ig、I1、Rg的数值得R1+R2=150Ω①当公共端与3A端接入被测电路时，电阻R2R1与表头支路的电阻Rg+R1并联。由并联电路的特点可知：Ig(Rg+R1)=（I2-Ig）R2代入Ig、I2、Rg的数值，可得5R2=30+R1②由①②解得R1=120Ω，R2=30Ω9．如图所示，有一个表头G，满偏电流为Ig=1mA，内阻Rg=100Ω，用它改装为有3V和15V两种量程的电压表，求R1、R2的阻值各为多大？解：当公共端与3V端接入被测电路时，量程为U1=3V，IgRg+IgR1=U1，解得：R1=2.9kΩ①当公共端与15V端接入被测电路时，量程为U2=15V.IgRg+Ig(R1+R2)=U2，解得：R1+R2=14.9kΩ②由①②解得R2=12kΩ