資源簡介

11.4 串聯電路和并聯電路
【學習目標】
1. 分析得出串聯和并聯電路電流、電壓的關系式，并理解其含義，體會嚴謹的科學推理過程。
2. 依據電流和電壓的關系，推導得到串聯和并聯電路總電阻的表達式，體會等效思想在物理中的運用。
3. 通過建立簡化模型，應用串、并聯電路規律分析電流表及電壓表的改裝原理，理解理想電表是一種科學抽象的產物，進一步體 會理想化模型的思想方法。
【開啟新探索】
初中我們學過串、并聯電路中的電流規律、電壓規律，高中我們將要學習，為什么電路中會存在這樣的規律？
【質疑提升1】串聯、并聯電路中的電流
1. 初中已學習了串聯電路中電流處處相等。結合高中所學內容說明，串聯電路的電流為什么處處相等？
2. 初中已學習了并聯電路的總電流等于各支路電流之和。結合高中所學內容說明，并聯電路的總電流為什么等于各支路電流之和？
【質疑提升2】串聯、并聯電路中的電壓
1. 通過高中知識說明：串聯電路兩端的總電壓等于各部分電路兩端的電壓之和。
2. 通過高中知識說明：并聯電路的總電壓與各支路電壓相等。
3. 串聯電路中的每一個電阻通過的電流都相等，但都可以分擔一部分電壓，試證明，串聯電阻分壓與電阻成正比。
4. 　并聯電路中的每一個電阻兩端的電壓都相等，但都可以分擔一部分電流，試證明，并聯電阻分流與電阻成反比。
【質疑提升3】串聯、并聯電路中的電阻
1.　如圖所示，兩個電阻R1、R2串聯接入電路，兩端加電壓U、產生電流I。如果將這兩個電阻換為另個一個電阻R，接入電路，兩端加電壓U、也產生電流I，則這一個電阻R和兩個電阻R1、R2在效果和大小上怎樣的關系？
2.　如圖所示，兩個電阻R1、R2并聯接入電路，兩端加電壓U、產生電流I。如果將這兩個電阻換為另個一個電阻R，接入電路，兩端加電壓U、也產生電流I，則這一個電阻R和兩個電阻R1、R2在效果和大小上怎樣的關系？
【質疑提升4】電壓表和電流表的電路結構　
1.　在初中的學習中，我們通常認為電壓表的電阻極大，接入某支路時，電壓表支路相當于斷路；電流表的電阻極小，接入某支路時，電流表相當于導線，短路。但實際上，電壓表支路仍有較小的電流、電流表兩端極有較小的電壓。常用的電壓表、電流表都是由小量程的電流表（表頭）改裝而成的。從電路的角度看，表頭就是一個電阻，同樣遵從歐姆定律。但表頭的電流可以從刻度盤上讀出。閱讀課本，用哪些物理量描述表頭？這些物理量之間存在怎樣的關系？
2.　若已知表頭的Ig＝10μA、Rg=1000Ω，若要改裝成量程為0.6A的電流表。思考：表頭應串聯、還是并聯電阻，對應接入的電阻值為多少？改裝后的電流表內阻為多少？表盤刻度應如何調整？
3.　若已知表頭的Ig＝10μA、Rg=1000Ω，若要改裝成量程為3V的電壓表。思考：表頭應串聯、還是并聯電阻，對應接入的電阻值為多少？改裝后的電壓表內阻為多少？表盤刻度應如何調整？
【學以致用】
1. 下列說法不正確的是（ ）
A．兩個電阻串聯，總電阻的阻值一定大于其中任何一個電阻的阻值
B．并聯電路任一支路的電阻都大于電路的總電阻
C．并聯電路任一支路的電阻增大（其它支路不變），則總電阻也增大
D．并聯電路增加一電阻很大的支路（其它支路不變），則總電阻增加
2．一量程為100μA的電流表，內阻為100Ω，表盤刻度均勻，現串聯一個9900Ω的電阻將它改裝成電壓表，則該電壓表的量程是____1____V。用它來測量電壓時，表盤指針位置如圖所示。此時電壓表的讀數大小為___0.80_____V。
【素養提升專練】
1． 如圖的一段電路中，電阻R1為10歐、R2為30歐、R3為40歐，電流表的示數為0.5安，則電壓表V1、V2的示數分別為（　　）
A．10伏，20伏
B．10伏，10伏
C．5伏，20伏
D．8伏，10伏
2． 如圖所示，R1=2 Ω，R2=10 Ω，R3=10 Ω，A、B兩端接在電壓恒定的電源上，則（　　）
A．S斷開時，R1與R2的電壓之比為5∶1
B．S閉合時，R1與R2兩端的電壓之比2∶5
C．S閉合時，通過R2與R3的電流之比為2∶1
D．S閉合時，通過R1與R2電流之比為1∶5
3. 在如圖所示的電路中，A、B 之間的電壓為 U，定值電阻的阻值為 R，滑動變阻器的最大阻值為 R1。在滑動變阻器的滑動端移動過程中，R 兩端電壓 UR 的變化范圍是多少？
Umin= Umax=
4. （1） 如左圖所示，電壓之比與電阻R1、R2的值有什么關系？請推導出這個關系式。
（2） 如右圖所示中的電路常被叫作分壓電路，當 A、B 之間的電壓為 U 時，利用它可以在 C、D 端獲得0和U之間的任意電壓。試說明其中的道理。
答： 上：U 下0
5. 如圖是有兩個量程的電壓表，當使用A、B兩個端點時，量程為0 10 V；當使用A、C兩個端點時，量程為0 100 V。已知表頭的內阻Rg為 500 Ω，滿偏電流Ig為1 mA，求電阻R1、R2的值。
9500 9×104
6. 如圖是有兩個量程的電流表，當使用A、B 兩個端點時，量程為0 1 A，當使用A、C 兩個端點時， 量程為0 0.1 A。已知表頭的內阻 Rg為 200 Ω，滿偏電流 Ig為2 mA，求電阻R1、R2 的值。
R1＝
R2＝
7. 如圖所示，用電壓表、電流表測量導體電阻的兩種電路圖。圖中電壓表的內阻為1 kΩ，電流表的內阻為 1 Ω，被測導體R的真實電阻為 1000 Ω。測量時，把電壓表示數和電流表示數之比作為電阻的測量值。如果不考慮實驗操作中的偶然誤差，按甲、乙兩種電路進行實驗，得到的電阻測量值各是多少？你能從中得出什么結論？
甲：500Ω 乙：1001Ω11.4 串聯電路和并聯電路
【學習目標】
1. 分析得出串聯和并聯電路電流、電壓的關系式，并理解其含義，體會嚴謹的科學推理過程。
2. 依據電流和電壓的關系，推導得到串聯和并聯電路總電阻的表達式，體會等效思想在物理中的運用。
3. 通過建立簡化模型，應用串、并聯電路規律分析電流表及電壓表的改裝原理，理解理想電表是一種科學抽象的產物，進一步體 會理想化模型的思想方法。
【開啟新探索】
初中我們學過串、并聯電路中的電流規律、電壓規律，高中我們將要學習，為什么電路中會存在這樣的規律？
【質疑提升1】串聯、并聯電路中的電流
1. 初中已學習了串聯電路中電流處處相等。結合高中所學內容說明，串聯電路的電流為什么處處相等？
2. 初中已學習了并聯電路的總電流等于各支路電流之和。結合高中所學內容說明，并聯電路的總電流為什么等于各支路電流之和？
【質疑提升2】串聯、并聯電路中的電壓
1. 通過高中知識說明：串聯電路兩端的總電壓等于各部分電路兩端的電壓之和。
2. 通過高中知識說明：并聯電路的總電壓與各支路電壓相等。
3. 串聯電路中的每一個電阻通過的電流都相等，但都可以分擔一部分電壓，試證明，串聯電阻分壓與電阻成正比。
4. 　并聯電路中的每一個電阻兩端的電壓都相等，但都可以分擔一部分電流，試證明，并聯電阻分流與電阻成反比。
【質疑提升3】串聯、并聯電路中的電阻
1.　如圖所示，兩個電阻R1、R2串聯接入電路，兩端加電壓U、產生電流I。如果將這兩個電阻換為另個一個電阻R，接入電路，兩端加電壓U、也產生電流I，則這一個電阻R和兩個電阻R1、R2在效果和大小上怎樣的關系？
2.　如圖所示，兩個電阻R1、R2并聯接入電路，兩端加電壓U、產生電流I。如果將這兩個電阻換為另個一個電阻R，接入電路，兩端加電壓U、也產生電流I，則這一個電阻R和兩個電阻R1、R2在效果和大小上怎樣的關系？
【質疑提升4】電壓表和電流表的電路結構　
1.　在初中的學習中，我們通常認為電壓表的電阻極大，接入某支路時，電壓表支路相當于斷路；電流表的電阻極小，接入某支路時，電流表相當于導線，短路。但實際上，電壓表支路仍有較小的電流、電流表兩端極有較小的電壓。常用的電壓表、電流表都是由小量程的電流表（表頭）改裝而成的。從電路的角度看，表頭就是一個電阻，同樣遵從歐姆定律。但表頭的電流可以從刻度盤上讀出。閱讀課本，用哪些物理量描述表頭？這些物理量之間存在怎樣的關系？
2.　若已知表頭的Ig＝10μA、Rg=1000Ω，若要改裝成量程為0.6A的電流表。思考：表頭應串聯、還是并聯電阻，對應接入的電阻值為多少？改裝后的電流表內阻為多少？表盤刻度應如何調整？
3.　若已知表頭的Ig＝10μA、Rg=1000Ω，若要改裝成量程為3V的電壓表。思考：表頭應串聯、還是并聯電阻，對應接入的電阻值為多少？改裝后的電壓表內阻為多少？表盤刻度應如何調整？
【學以致用】
1. 下列說法不正確的是（ ）
A．兩個電阻串聯，總電阻的阻值一定大于其中任何一個電阻的阻值
B．并聯電路任一支路的電阻都大于電路的總電阻
C．并聯電路任一支路的電阻增大（其它支路不變），則總電阻也增大
D．并聯電路增加一電阻很大的支路（其它支路不變），則總電阻增加
2．一量程為100μA的電流表，內阻為100Ω，表盤刻度均勻，現串聯一個9900Ω的電阻將它改裝成電壓表，則該電壓表的量程是________V。用它來測量電壓時，表盤指針位置如圖所示。此時電壓表的讀數大小為________V。
【素養提升專練】
1． 如圖的一段電路中，電阻R1為10歐、R2為30歐、R3為40歐，電流表的示數為0.5安，則電壓表V1、V2的示數分別為（　　）
A．10伏，20伏
B．10伏，10伏
C．5伏，20伏
D．8伏，10伏
2． 如圖所示，R1=2 Ω，R2=10 Ω，R3=10 Ω，A、B兩端接在電壓恒定的電源上，則（　　）
A．S斷開時，R1與R2的電壓之比為5∶1
B．S閉合時，R1與R2兩端的電壓之比2∶5
C．S閉合時，通過R2與R3的電流之比為2∶1
D．S閉合時，通過R1與R2電流之比為1∶5
3. 在如圖所示的電路中，A、B 之間的電壓為 U，定值電阻的阻值為 R，滑動變阻器的最大阻值為 R1。在滑動變阻器的滑動端移動過程中，R 兩端電壓 UR 的變化范圍是多少？
4. （1） 如左圖所示，電壓之比與電阻R1、R2的值有什么關系？請推導出這個關系式。
（2） 如右圖所示中的電路常被叫作分壓電路，當 A、B 之間的電壓為 U 時，利用它可以在 C、D 端獲得0和U之間的任意電壓。試說明其中的道理。
5. 如圖是有兩個量程的電壓表，當使用A、B兩個端點時，量程為0 10 V；當使用A、C兩個端點時，量程為0 100 V。已知表頭的內阻Rg為 500 Ω，滿偏電流Ig為1 mA，求電阻R1、R2的值。
6. 如圖是有兩個量程的電流表，當使用A、B 兩個端點時，量程為0 1 A，當使用A、C 兩個端點時， 量程為0 0.1 A。已知表頭的內阻 Rg為 200 Ω，滿偏電流 Ig為2 mA，求電阻R1、R2 的值。
7. 如圖所示，用電壓表、電流表測量導體電阻的兩種電路圖。圖中電壓表的內阻為1 kΩ，電流表的內阻為 1 Ω，被測導體R的真實電阻為 1000 Ω。測量時，把電壓表示數和電流表示數之比作為電阻的測量值。如果不考慮實驗操作中的偶然誤差，按甲、乙兩種電路進行實驗，得到的電阻測量值各是多少？你能從中得出什么結論？

展開更多......

收起↑