11.4 串联电路和并联电路—【新教材】人教版（2019）高中物理必修第三册学案

高二物理导学案
11.4
　串联电路和并联电路
【情景导入】
回顾初中所学串并联电路中电流、电压、电阻的关系；我们以前使用电压表、电流表测量电压、电流有两个量程，为什么一个表会有两个量程呢？
【核心素养】
1、科学思维：两种电路的电压、电流、电阻的关系。
2、科学探究：电表的改装原理。
【学习目标】
1、了解串联和并联电路的连接方式，掌握串并联电路的电流和电压特点。
2、掌握电阻的串并联的计算。
3、知道常用的电压表和电流表都是由小量程的电流表G（表头）改装而成的。
4、理解表头改装成常用电压表和电流表的原理，会求分压电阻和分流电阻的阻值。
【导读提纲】
串并联电路中的电流
1．串联电路
电流特点：_____________________________
表达式：_______________________________
2．并联电路
电流特点：_____________________________
表达式：_______________________________
串并联电路中的电压
1．串联电路
电压特点：____________________________表达式：______________________________
2．并联电路
电压特点：____________________________表达式：_______________________________
串并联电路中的电阻
1．串联电路
特点：_______________________________表达式：____________________________
__
2．并联电路
特点：_______________________________表达式：______________________________
电压表和电流表的电路结构
1．小量程电流表G(表头)的三个参数
2．电表改装原理
(1)电压表的改装
(2)电流表的改装
【思考讨论】
1、关于电阻中的电阻：
①几个相同的电阻并联，总电阻为______________；②若不同的电阻并联，总电阻_________________；
③若某一支路的电阻增大，则总电阻____________；④若并联的支路增多时，总电阻将_________；
⑤当一个大电阻与一个小电阻并联时，总电阻接近_________。
2、把表头改装成电压表
有一个电流表G，内阻Rg=30Ω，满偏电流Ig=1mA。要把它改装为量程为0～3V的电压表，要串联多大的电阻？改装后的电压表内阻多大？
总结：（1）改装后的电压表内阻：________________
（2）改装需要串联的电阻值：_______________
（3）改装后的电表量量程：________________
3、把表头改装成电流表
有一个电流表G，内阻Rg=30Ω，满偏电流Ig=1mA。要把把它改装为量程为0～0.6A的电流表，要并联多大的电阻？改装后的电流表内阻多大？
总结：（1）改装后的电流表内阻：________________
（2）改装需要并联的电阻值：________________（3）改装后的电表量程：________________
【成果展示】
分组展示探究成果
【点评精讲】
1、串、并联电路中总电阻R总的比较
比较
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
sR总小于任一电阻阻值
不同点
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、电压表、电流表的改装及其特点
项目
小量程电流表G改装成大量程电压表V
小量程电流表G改装成大量程电流表A
电路结构
R的作用
分压
分流
扩大量程的计算
U＝Ig(R＋Rg)
R＝－Rg
IgRg＝(I－Ig)R
R＝Rg
电表的总内阻
RV＝Rg＋R
RA＝
使用
并联在被测电路中，“＋”接线柱接电势较高的一端
串联在被测支路中，电流从“＋”接线柱流入
【随堂检测】
1、(多选)以下关于电流表与电压表的说法中，正确的是(　CD　)
A．都是电流表G与电阻并联改装而成的
B．都是电流表G与电阻串联改装而成的
C．它们本身都有内阻，只是电流表的内阻一般很小，而电压表的内阻一般很大
D．电流表的内阻肯定比用来改装的电流表G的内阻小，而电压表的内阻肯定比用来改装的电流表G的内阻大
2、在如图所示的电路中，R1＝1
Ω，R2＝2
Ω，R3＝3
Ω，那么通过电阻R1、R2的电流之比I1∶I2为(　C　)
A．1∶2
B．3∶2
C．2∶1
D．3∶1
3、有一只电压表，它的内阻是100
Ω，量程为0.2
V，现要改装成量程为10
A的电流表，电压表上应(　B)
A．并联0.002
Ω的电阻
B．并联0.02
Ω的电阻
C．并联50
Ω的电阻
D．串联4
900
Ω的电阻
4、电流表的内阻是Rg＝200
Ω，满刻度电流值是Ig＝500
μA，现欲把这电流表改装成量程为1.0
V的电压表，正确的方法是(　C　)
A．应串联一个0.1
Ω的电阻
B．应并联一个0.1
Ω的电阻
C．应串联一个1
800
Ω的电阻
D．应并联一个1
800
Ω的电阻
5、现有一个灵敏电流计，它的满偏电流为Ig＝1
mA，内阻Rg＝200
Ω，若要将它改装成量程为5
A的电流表，应__________一个
__________Ω的电阻，改装后的电流表测量电流时，指针指在表盘上原来0.2
mA处，则被测电流的大小是______________。
答案：并联　0.04　1
A
6、由四个电阻连接成的电路如图所示。R1＝8
Ω，R2＝4
Ω，R3＝6
Ω，R4＝3
Ω。
(1)求a、d之间的总电阻；
(2)如果把42
V的电压加在a、d两端，则通过每个电阻的电流是多少？
解析：(1)由题图可知Rcd＝＝
Ω＝2
Ω。
故Rad＝R1＋R2＋Rcd＝8
Ω＋4
Ω＋2
Ω＝14
Ω。
(2)由欧姆定律知I＝＝
A＝3
A，即为通过R1、R2的电流。设通过R3、R4的电流分别为I3、I4，则由并联电路电压相等，得I3R3＝I4R4，又I3＋I4＝3
A，解得I3＝1
A，I4＝2
A。