(2021新人教版)高中物理必修第三册第11章 4串联电路和并联电路复习讲义.doc
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1、4.串联电路和并联电路串联电路和并联电路 学习目标:学习目标:1.物理观念物理观念知道串、并联电路的电流、电压、电阻特点。知道串、并联电路的电流、电压、电阻特点。2.科学思科学思 维维理解电表改装的原理理解电表改装的原理,会进行相关的计算会进行相关的计算。3.科学探究科学探究能够根据实际情况设计可能够根据实际情况设计可 行方案对电表改装。行方案对电表改装。4.科学态度与责任科学态度与责任有学习和研究物理的内在动机。有学习和研究物理的内在动机。 阅读本节教材,回答第阅读本节教材,回答第 68 页问题并梳理必要知识点。页问题并梳理必要知识点。 教材教材 P68问题提示:串联:问题提示:串联:RR1
2、R2,并联:,并联:1 R 1 R1 1 R2。 。 一、串联电路和并联电路中的电流、电压和电阻关系一、串联电路和并联电路中的电流、电压和电阻关系 1定义定义 (1)串联电路串联电路:把几个导体把几个导体(用电器用电器)依次首尾连接依次首尾连接,接入电路的连接方式接入电路的连接方式,如图甲所如图甲所 示。示。 甲甲乙乙 (2)并联电路并联电路:把几个导体把几个导体(用电器用电器)的一端连在一起的一端连在一起,另一端也连在一起另一端也连在一起,再将两端再将两端 接入电路的连接方式。如图乙所示。接入电路的连接方式。如图乙所示。 2串、并联电路的特点串、并联电路的特点 串联电路串联电路并联电路并联电
3、路 电流电流 电流处处相等:电流处处相等: II1I2In_ 总电流等于各支路总电流等于各支路 电流之和电流之和: II1I2In_ 电压电压 总电压等于各部分总电压等于各部分电压之和电压之和: UU1U2Un 各支路两端电压各支路两端电压相等相等: UU1U2Un 总电阻总电阻 总电阻等于各部分电阻总电阻等于各部分电阻之和之和: RR1R2Rn 总电阻倒数等于各支路电阻总电阻倒数等于各支路电阻倒数倒数 之和之和: 1 R 1 R1 1 R2 1 Rn 二、电流表和电压表二、电流表和电压表 1表头表头 小量程的电流表,通过表头的电流可以从刻度盘上读出来。小量程的电流表,通过表头的电流可以从刻度
4、盘上读出来。 2表头的三个参数表头的三个参数 满偏电流满偏电流 Ig、_满偏电压满偏电压 Ug、内阻、内阻 Rg,根据欧姆定律,三个参数之间的关系是,根据欧姆定律,三个参数之间的关系是 Ug IgRg。 3改装改装 (1)电压表改装:测量较大的电压时,将表头上电压表改装:测量较大的电压时,将表头上串联串联一个一个较大较大的电阻,就改装成了的电阻,就改装成了 电压表。电压表。 (2)电流表改装:测量较大的电流时,将表头上电流表改装:测量较大的电流时,将表头上并联并联一个一个较小较小的电阻,就改装成了的电阻,就改装成了 量程较大的电流表。量程较大的电流表。 1思考判断思考判断(正确的打正确的打“”
5、“”,错误的打,错误的打“”“”) (1)串联电路的总电阻大于电路中任意电阻。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。并联电路的总电阻小于电路中任意电阻。() (3)并联电路中某电阻变大时,总电阻减小。并联电路中某电阻变大时,总电阻减小。() (4)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。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。() 2(多选多选)把电流表改装成电压表时,下列说法正确的是把电流表改装成电压表时,下列说法正确的是( ) A改装的原理是串联电阻有分压作用改装的原理是串联电阻有分压作用
6、 B改装成电压表后,原电流表本身允许通过的最大电流值也随着变大了改装成电压表后,原电流表本身允许通过的最大电流值也随着变大了 C改装后原电流表自身的电阻也增大了改装后原电流表自身的电阻也增大了 D改装后使用时,加在原电流表两端的电压的最大值不变改装后使用时,加在原电流表两端的电压的最大值不变 AD电流表改装成电压表的原理是串联电阻的分压作用电流表改装成电压表的原理是串联电阻的分压作用,故故 A 正确正确;电流表改装电流表改装 成电压表后成电压表后 Rg、Ig、Ug均不变,故均不变,故 B、C 错误,错误,D 正确。正确。 3今有两阻值分别为今有两阻值分别为 10 、20 的定值电阻的定值电阻
7、R1和 和 R2,其中允许通过其中允许通过 R1的电流的的电流的 最大值为最大值为 1.5A,允许加在允许加在 R2两端的电压的最大值为两端的电压的最大值为 10 V。现将现将 R1和和 R2串联串联,则允许则允许 加的电压的最大值为加的电压的最大值为() A45 VB5 V C25 VD15 V D本题中本题中 R1、R2串联串联,R1允许通过的最大电流为允许通过的最大电流为 1.5A,经计算经计算,R2允许通过的允许通过的 最大电流仅为最大电流仅为 0.5 A,则通过串联电路的最大电流以最小的为准,可求得允许加在电路,则通过串联电路的最大电流以最小的为准,可求得允许加在电路 两端的最大电压
8、是两端的最大电压是 15 V,D 正确。正确。 对串、并联电路的理解对串、并联电路的理解 每年春节期间每年春节期间, 大街小巷的树上都挂满了装饰用的串串小彩灯大街小巷的树上都挂满了装饰用的串串小彩灯, 当夜幕降临的时候当夜幕降临的时候, 火树银花火树银花,非常好看非常好看,这些小彩灯的额定电压一般只有几伏这些小彩灯的额定电压一般只有几伏,但大多数都使用了但大多数都使用了 220 V 的家用照明电路,这些小彩灯是怎样连接的?的家用照明电路,这些小彩灯是怎样连接的? 提示:提示:小彩灯串联连接。小彩灯串联连接。 1串联电路、并联电路总电阻的比较串联电路、并联电路总电阻的比较 串联电路的总电阻串联电
9、路的总电阻 R总 总 并联电路的总电阻并联电路的总电阻 R总 总 不同点不同点 n 个相同电阻个相同电阻 R 串联,总电阻串联,总电阻 R总 总 nR n 个相同电阻个相同电阻 R 并联,总电阻并联,总电阻 R总 总 R n R总 总大于任一电阻阻值 大于任一电阻阻值R总 总小于任一电阻阻值 小于任一电阻阻值 一个大电阻和一个小电阻串联时一个大电阻和一个小电阻串联时,总电总电 阻接近大电阻阻接近大电阻 一个大电阻和一个小电阻并联时一个大电阻和一个小电阻并联时, 总电阻接近小电阻总电阻接近小电阻 相同点相同点 多个电阻无论串联还是并联,其中任一电阻增大或减小,总电阻也随之增多个电阻无论串联还是并
10、联,其中任一电阻增大或减小,总电阻也随之增 大或减小大或减小 2.串、并联电路中,电压和电流的分配关系串、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,由于推导:在串联电路中,由于 U1I1R1,U2I2R2,U3I3R3UnInRn,II1I2 In,所以有,所以有 U1 R1 U2 R2 Un Rn U R总 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,推导:在并联电路中,U1I1R1,U2I2R2,U
11、3I3R3UnInRn,U1U2 Un,所以有,所以有 I1R1I2R2InRnI 总总R总总 U。 【例【例 1】由四个电阻连接成的电路如图所示。由四个电阻连接成的电路如图所示。R18 ,R24 ,R36 ,R4 3 。 (1)求求 a、d 之间的总电阻;之间的总电阻; (2)如果把如果把 42 V 的电压加在的电压加在 a、d 两端,则通过每个电阻的电流是多少?两端,则通过每个电阻的电流是多少? 思路点拨:思路点拨:(1)分清四个电阻的串、并联关系。分清四个电阻的串、并联关系。 (2)流过流过 R3和和 R4的电流与其电阻值成反比。的电流与其电阻值成反比。 解析解析(1)由题图可知由题图可
12、知 Rcd R3R4 R3R4 6 3 63 2 。 故故 RadR1R2Rcd8 4 2 14 。 (2)由欧姆定律知由欧姆定律知 I U Rad 42 14 A3A, 即为通过即为通过 R1、R2的电流。的电流。 设通过设通过 R3、R4的电流分别为的电流分别为 I3、I4, 则由并联电路电压相等,得则由并联电路电压相等,得 I3R3I4R4; 又又 I3I43A,解得,解得 I31A,I42A。 答案答案见解析见解析 上例中上例中, 如果将如果将 1A 的电流通过的电流通过 a、 d 电路电路, 则每个电阻两端的电压分别是多少?则每个电阻两端的电压分别是多少?a、 d 之间的总电压是多少
13、?之间的总电压是多少? 解析解析U1IR18 V U2IR24 V U3U4IRcd2 V UadU1U2U314 V。 答案答案8 V4 V2 V2V2 V14 V 解决简单混联电路的方法解决简单混联电路的方法 (1)准确地判断出电路的连接方式,画出等效电路图。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。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。灵活地选用恰当的物理公式进行计算。 跟进训练跟进训练 训练角度训练角度 1:串联电路中电压分配关系:串联电路中电压分配关系 1(多选多选)电阻电阻 R1、R2、R
14、3串联在电路中。已知串联在电路中。已知 R110 、R35 ,R1两端的电两端的电 压为压为 6 V,R2两端的电压为两端的电压为 12 V,则,则() A电路中的电流为电路中的电流为 0.6A B电阻电阻 R2的阻值为的阻值为 20 C三只电阻两端的总电压为三只电阻两端的总电压为 21 V D电阻电阻 R3两端的电压为两端的电压为 4 V ABC电路中电流电路中电流 IU1 R1 6 10A 0.6A, A 正确正确; R2阻值为阻值为 R2U2 I 12 0.6 20 , B 正确;三只电阻两端的总电压正确;三只电阻两端的总电压 UI(R1R2R3)21 V,C 正确;电阻正确;电阻 R3
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