3.4串联电路和并联电路 学案

第4讲　串联电路和并联电路 [目标定位]　1.掌握串、并联电路的电流和电压的特点.2.掌握电阻串、并联的计算.3.理解将小量程电流表改装成大量程电流表和电压表的原理，并会进行有关计算． 一、串联电路的分压作用和电压表 1．串联电路：如果将电路中的元件逐个顺次串接起来，这个电路就是串联电路． 2．串联电路的特点：串联电路中，电流处处相等；串联电路的总电压等于各部分电压之和，串联电路的总电阻为各电阻阻值之和． 3．小量程电流表G(“表头”)的三个参数：(1)电流表的内阻Rg：在几百欧到几千欧之间．(2)满偏电流Ig：指针偏转到最大刻度时的电流，一般在几十微安到几毫安之间．(3)满偏电压Ug＝IgRg. 4．电压表的改装原理：给“表头”串联一个电阻． 想一想　串联电路中某一电阻的阻值增大时，总电阻如何变化？ 答案　串联电路总电阻等于各电阻阻值之和，所以其中一个阻值增大时，其总电阻增大． 二、并联电路的分流作用和电流表 1．并联电路：如果将电路中的元件逐个并列地连接起来，这个电路就是并联电路． 2．并联电路的特点：并联电路中各支路的电压相等；并联电路的总电流等于各支路电流之和；并联电路总电阻的倒数等于各支路电阻的倒数之和． 3．电流表的改装原理：给“表头”并联一个电阻． 想一想　已知某一电流表G的满偏电流为几十毫安，我们可不可以用它来测量小灯泡的额定电流？ 答案　不能，小灯泡的额定电流远大于几十毫安，所以用该电流表测量的话，会烧毁电流表． 三、混联电路 在实际电路中，常常是串联电路之中有并联，并联之中有串联，这种电路称之为混联电路. 一、串联电路的分压作用和电压表 1．串联电路的特点 (1)电流相等，即I＝I1＝I2＝I3＝…＝In. (2)总电压等于各部分电压之和，即U＝U1＋U2＋U3＋…＋Un. 2．串联电路的三个重要性质 (1)串联电路的等效总电阻R＝R1＋R2＋R3＋…＋Rn. (2)电压分配关系：＝＝…＝＝I. (3)功率分配关系：＝＝…＝＝I2. 3．电压表的改装 “表头”的满偏电压和满偏电流一般都很小，测量较大的电压时要串联一个电阻把它改装成电压表，电路结构如图1所示： 图1 根据串联电路的特点：U＝Ig(R＋Rg)，所以串联的电阻的阻值：R＝－Rg 改装后的电压表的内阻RV＝Rg＋R 例1　一盏弧光灯的额定电压是40V，正常工作时的电流是5A，它接入电压恒为220V的照明线路上，串联一个阻值为多大的电阻才能使它正常工作？ 答案　36Ω 解析　设串联电阻上分配到的电压为U2， 根据串联电路电压的特点得＝，即＝ 所以R2＝·＝×Ω＝36Ω. 例2　有一电流表G，内阻Rg＝10Ω，满偏电流Ig＝3mA. 要把它改装成量程为0～3V的电压表，应串联一个多大的电阻？改装后电压表的内阻是多大？ 答案　990Ω　1000Ω 解析　(1)由题意知电流表G的满偏电压 Ug＝IgRg＝0.03V 改装成量程为0～3V的电压表，当达到满偏时，分压电阻R的分压UR＝U－Ug＝2.97V 所以分压电阻R＝＝Ω＝990Ω 改装后电压表的内阻RV＝Rg＋R＝1000Ω. 二、并联电路的分流作用和电流表 1．并联电路的特点 (1)总电压与各支路电压相等，即U＝U1＝U2＝U3＝…＝Un. (2)总电流等于各支路电流之和，即I＝I1＋I2＋I3＋…＋In. 2．并联电路的三个重要性质 (1)总电阻的倒数等于各支路电阻的倒数之和，即＝＋＋＋…＋. (2)通过各支路电阻的电流跟它们的阻值成反比，即I1R1＝I2R2＝…＝InRn＝U. (3)并联电路的功率分配关系：P1R1＝P2R2＝…＝PnRn＝U2. 3．电流表的改装 “表头”的满偏电流都很小，测量较大的电流时要并联一个电阻把它改装成大量程的电流表．电路结构如图2所示． 图2 根据并联电路的特点：IgRg＝(I－Ig)R，可得： R＝Rg 改装后的电流表的内阻为RA＝. 例3　如图3所示的电路中，R1＝2Ω，R2＝3Ω，R3＝4Ω. 图3 (1)电路的总电阻是多少； (2) ... ...