第十一章 4　串联电路和并联电路（课件+学案）

4　串联电路和并联电路 [定位·学习目标]　1.通过推导串、并联电路的电流、电阻和电压的规律,培养物理观念。2.通过分析电压表和电流表的结构,理解其工作原理,培养科学思维。3.通过探究对表头改装的过程,培养科学探究能力。 知识点一　串、并联电路中的特点 探究新知 串联电路与并联电路的比较 电路 内容　 串联电路 并联电路 电路 图 电流 关系 电流处处相等,即 I=I1=I2=I3 总电流等于各支路电流之和,即 I=I1+I2+I3 电压 关系 总电压等于各部分电路电压之和,即U=U1+U2+U3 总电压等于各支路电压,即 U=U1=U2=U3 电阻 关系 总电阻等于各部分电路电阻之和,即R=R1+R2+R3 总电阻的倒数等于各支路电阻的倒数之和,即 =++ 新知检测 [判断正误,正确的打“√”,错误的打“×”] (1)串联电路的总电流等于流过各电阻的电流之和。(　×　) (2)串联电路的总电压等于各电阻两端的电压之和。(　√　) (3)并联电路的总电阻一定大于每一个电阻的阻值。(　×　) (4)一个电阻和一根无电阻的理想导线并联,总电阻为零。(　√　) 知识点二　电压表和电流表的电路结构 探究新知 1.小量程电流表(表头)的三个参数 2.电表改装原理 (1)电压表的改装。 将表头串联一个电阻R,该电阻常常被叫作分压电阻。(如图所示) (2)电流表的改装。 将表头并联一个电阻R,该电阻常常被叫作分流电阻。(如图所示) 新知检测 [判断正误,正确的打“√”,错误的打“×”] (1)若将分压电阻串联在电流表上改装成大量程电压表后,增大了原电流表的满偏电压。(　×　) (2)表头串联的电阻越大,改装后电压表的量程越大;表头并联的电阻越大,改装后电流表的量程越大。(　×　) 要点一　串、并联电路的特点及计算 要点归纳 1.串、并联电路中总电阻R总的比较 项目 串联电路的总电阻R总 并联电路的总电阻R总 不同点 n个相同电阻R串联,总电阻R总=nR n个相同电阻R并联,总电阻R总= R总大于任一电阻阻值 R总小于任一支路电阻阻值 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 2.关于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们的阻值成正比。 推导:在串联电路中,由于U1=I1R1,U2=I2R2,U3=I3R3,…,Un=InRn,而I=I1=I2=…=In,所以有==…===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。 推导:在并联电路中,U1=I1R1,U2=I2R2,U3=I3R3,…,Un=InRn,而U=U1=U2=…=Un,所以有I1R1=I2R2=…=InRn=I总R总=U。 典例研习 [例1] (串、并联电路规律的应用)(2025·广东深圳期末)在如图所示电路中,A、B间的电压保持一定,UAB=6 V,电阻R1=R2=4 Ω,R3=2 Ω。那么(　　) [A]开关S断开时,R3两端电压是3 V [B]开关S断开时,R3通过的电流是0.75 A [C]开关S接通时,R3通过的电流是1.5 A [D]开关S接通时,R3两端电压是4 V 【答案】 C 【解析】 由题图可知,开关S断开时,R2和R3串联接入电路,则通过R3的电流为I==1 A,R3两端电压为U=IR3=2 V,故A、B错误;由题图可知,开关S接通时,R1和R2并联之后与R3串联接入电路,则通过R3的电流为I′==1.5 A,R3两端电压为U′=I′R3=3 V,故C正确,D错误。 要点二　电压表和电流表的改装 情境探究 实验室中的电流表和电压表都是由小量程的电流表(表头)改装而成的,根据需要,可用来直接测量较大的电流和电压。有一表头的内阻Rg=30 Ω,满偏电流Ig=1 mA。 (1)该表头的满偏电压是多少 (2)从以上计算可以看出小量程的表头只能测较小的电压,如何把它改装成量程为0～3 V的电压表 试画出改装后的电路图。 (3)如果把它改装成量程为0～0.6 A的电流表,应如何改装 试画出改装后的电路图。 【答案】 (1)由欧姆定律可知Ug=IgRg=0.03 V。 (2)小量程的表头要改 ... ...