鲁科版（2019）高中物理必修第三册3.4串联电路和并联电路-课件

串联电路和并联电路
核心
素养
物理观念
科学思维
能分析生产生活中与电阻、电路相关的电学问题。
能对常见的电路问题进行分析推理；理解表头改装成常用电压表和电流表的原理。
知识点一　串联电路的分压作用
1.串联电路的特点和性质
相等
I1＝I2＝…＝In
之和
U1＋U2＋…＋Un
之和
R1＋R2＋…＋Rn
I
I2
2.小量程电流计?(表头)的三个参数
表头
最大刻度
满偏电流
Ug=IgRg
3.电压表的改装
(1)改装电压表的原因：电流计的满偏电压和满偏电流都很小，不能测量较大的电压。
(2)改装的方法：给电流计______一个较大的电阻，分担一个较大的电压UR，如图所示。
串联
[思考判断]
(1)串联电路中总电阻大于任何一个电阻。( )
(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)串联电路中，在电路两端电压一定的情况下，某一电阻的电阻值越大，其分得的电压就越大。( )
√
×
√
知识点二　并联电路的分流作用
1.并联电路的特点和性质
之和
I1＋I2＋…＋In
相等
U1＝U2＝…＝Un
倒数之和
U
U2
2.电流的表的改装
(1)改装原因：电流计的满偏电流Ig很小，不能直接用来测大电流。
(2)改装方法：给电流计_______一个较小的电阻，分担较大的电流IR，如图所示。
并联
[思考判断]
(1)并联电路的总电阻小于其中任一支路的电阻。( )
(2)两个电阻并联时，其中一个电阻增大则总电阻变小。( )
(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。( )
√
×
√
核心要点
对串、并联电路的理解
[要点归纳]
1.串联电路、并联电路总电阻的比较
2.电路化简的原则
(1)无电流的支路化简时可去除。
(2)等电势的各点化简时可合并。
(3)理想导线可任意长短。
(4)理想电流表可认为短路，理想电压表可认为断路。
(5)电压稳定时电容器可认为断路。
[试题案例]
[例1] (多选)一个T形电路如图所示，电路中的电阻R1＝10 Ω，R2＝120 Ω，R3＝40 Ω。另有一测试电源，电动势为100 V，内阻忽略不计，则(　　)
A.当CD端短路时，AB之间的等效电阻是40 Ω
B.当AB端短路时，CD之间的等效电阻是40 Ω
C.当AB两端接通测试电源时，CD两端的电压为80 V
D.当CD两端接通测试电源时，AB两端的电压为80 V
思路点拨　
①“短路”时相当于用导线相连。测“电压”时，相当于“断路”。
②画出等效电路图，灵活应用串、并联特点。
答案　AC
方法凝炼　
1.处理串联、并联电路及混联电路问题的方法
(1)准确地画出等效电路图；
(2)利用串联、并联电路的特点和性质进行分析；
(3)灵活选用恰当的公式进行计算。
2.有电压表和电流表接入电路时，要注意是否考虑电压表和电流表的内阻对电路的影响。
[针对训练1] 如图所示，R2＝R4，理想电压表V1的示数为70 V，理想电压表V2的示数为50 V，则A与B间的电压为(　　)
A.140 V B.120 V C.100 V D.无法确定
解析　理想电压表所在支路不通，相当于四个电阻串联，由题图可知，电压表V1测量的是R1和R2两端的电压之和，电压表V2测量的是R2和R3两端的电压之和。因为R2＝R4，所以电压表V2相当于测的是R3和R4两端的电压之和，即A与B间的电压为电压表V1的示数与电压表V2的示数之和，则A与B间的电压为70 V＋50 V＝120 V，选项B正确。
答案　B
[要点归纳]
1.电压表、电流表的改装及其特点
核心要点
电表的改装与计算
2.电表改装问题的两点提醒
(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、Ig、Rg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电流表表头满偏时对应的R与表头串联电路的总电压；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。
[试题案例]
[例2] 有一电流表G，内阻Rg＝10 Ω，满偏电流Ig＝3 mA。
(1)要把它改装成量程为0～3 V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？
(2)要把它改装成量程为0～0.6 A的电流表，需要并联一个多大的电阻？改装后电流表的内阻是多大？
解析(1)由题意知电流表G的满偏电压Ug＝IgRg＝0.03 V改装成量程为0～3 V的电压表，当达到满偏时，分压电阻R的分压UR＝U－Ug＝2.97 V
改装后电压表的内阻RV＝Rg＋R＝1 000 Ω。
(2)改装成量程为0～0.6 A的电流表，当达到满偏时，分流电阻R′的分流IR′＝I－Ig＝0.597 A
答案　见解析
方法凝炼　电表改装四要点
(1)改装电压表需串联一个大电阻，且串联电阻的阻值越大，改装后电压表的量程越大。
(2)改装电流表需并联一个小电阻，且并联电阻的阻值越小，改装后电流表的量程越大。
(3)改装过程把表头看成一个电阻Rg，通过表头的满偏电流Ig是不变的。
[针对训练2] (多选)如图所示，甲、乙两个电路都是由一个灵敏电流计G和一个变阻器R组成，它们中一个是测电压的电压表，另一个是测电流的电流表，那么以下结论正确的是(　　)
A.甲表是电流表，R增大时量程增大 B.甲表是电流表，R增大时量程减小
C.乙表是电压表，R增大时量程减小 D.乙表是电压表，R增大时量程增大
解析　电压表电阻分压，串联；电流表电阻分流，并联；所以甲表为电流表，乙表为电压表，并联电路电阻大时分流少，所以R增大时量程减小，A错误，B正确；串联电路电阻大时分压多，所以R增大时量程增大，C错误，D正确。
答案　BD
谢 谢