11.4串联电路和并联电路 学案 Word版含答案

2020-2021学年度第二学期高一物理
第四课时
串联电路和并联电路
班级
姓名
学号
一、知识梳理
1．串联电路和并联电路
（1）串联电路：把几个导体或用电器
连接，接入电路的连接方式，如图甲所示．
（2）并联电路：把几个导体或用电器的一端
，另一端也
，再将两端接入电路的连接方式，如图乙所示．
2.串联电路、并联电路的特点
串联电路
并联电路
电流
各处电流
，即I＝
总电流等于各支路电流
，即I＝
电压
总电压等于各部分电压
，即U＝
各支路两端电压
，即U＝
总电阻
总电阻等于各部分电阻
，即R＝
总电阻倒数等于各支路电阻
，即＝＋＋…＋
3.电压表和电流表
（1）小量程电流表G(表头)的三个参量：
（2）电压表改装：将表头
一个较大电阻，如图所示：
（3）电流表改装：将表头
一个较小电阻，如图所示：
二、重点探究
知识点1　对串、并联电路的理解
【例题1】如图所示的电路中，R1＝8
Ω，R2＝4
Ω，R3＝6
Ω，R4＝3
Ω.
(1)求电路中的总电阻．
(2)加在电路两端的电压U＝42
V时，通过每个电阻的电流是多少？
【针对训练1】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的电流强度之比I1∶I2为(　　)
小结：
1．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，即＝＝…＝＝＝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，即I1R1＝I2R2＝…＝InRn＝I总R总＝U.
2．串、并联电路总电阻的比较
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
R总小于任一电阻阻值
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
知识点2　电表的改装
【例题2】如图所示，表头的内阻Rg＝10
Ω，满偏电流Ig＝3
mA，若要改装成
0～3
V
和0～15
V两个量程的电压表，R1和R2的值各为多少？
【例题3】有一电流表G，内阻Rg＝10
Ω，满偏电流Ig＝3
mA.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？
小结：
1．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
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与表头串联电阻的总电压；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与表头并联电阻的总电流．
3.方法技巧
(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)电表改装的问题实际上是串、并联电路中电流、电压的计算问题，只要把表头G看成一个电阻Rg即可，切记通过表头的满偏电流Ig是不变的．
(3)电压表的测量值是新改装后的电压表内阻Rg与R串两端的电压之和，电流表的测量值是通过新改装后的电流表Rg与R并的电流之和．
参考答案
一、知识梳理
1．（1）依次首尾
（2）连在一起
连在一起
2.略
3.（1）略
（2）串联
（3）并联
二、重点探究
例1：[思路点拨]
在串、并联电路的有关计算中，首先要明确各电阻的串、并联关系，然后再结合串、并联电路的特点及电流、电压分配规律和欧姆定律列式计算．
[解析]　(1)R3、R4并联后的电阻为R34，则
R34＝＝
Ω＝2
Ω
R1、R2和R34串联，电路的总电阻
R＝R1＋R2＋R34＝14
Ω.
(2)根据欧姆定律I＝得电路中的总电流I＝3
A
由于R1、R2串联在干路上，故通过R1、R2的电流都是3
A.
设通过R3、R4的电流分别为I3、I4，由并联电路的特点得I3＋I4＝3
A，＝＝
解得I3＝1
A，I4＝2
A.
[答案]　(1)14
Ω　(2)I1＝I2＝3
A　I3＝1
A　I4＝2
A
针对训练1：解析：选C.由图看出，电阻R1与R2并联，电压相等，即U1＝U2.根据欧姆定律U＝IR得知，I1∶I2＝R2∶R1＝2∶1，故C正确，A、B、D错误．
例2：[思路点拨]
→→
[解析]　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R1分担的电压UR1＝U1－Ug＝2.97
V
所以分压电阻阻值R1＝＝
Ω＝990
Ω
改装成量程为0～15
V的电压表，当达到满偏时，分压电阻R2分担的电压UR2＝U2－UR1－Ug＝12
V
所以分压电阻阻值R2＝＝
Ω＝4
000
Ω.
[答案]　990
Ω　4
000
Ω
例3：[思路点拨]
[解析]　由题意知电流表G的满偏电压
Ug＝IgRg＝0.03
V
改装成量程为0～0.6
A的电流表，当达到满偏时，分流电阻R的电流IR＝I－Ig＝0.597
A
所以分流电阻R＝≈0.05
Ω
改装后电流表的内阻RA＝≈0.05
Ω.
[答案]　0.05
Ω　0.05
Ω