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(共46張PPT)
第3章　恒定電流
第4節(jié)　串聯(lián)電路和并聯(lián)電路
核心素養(yǎng)：1.知道串、并聯(lián)電路中的電流、電壓和電阻的特點(diǎn). 2.了解電壓表、電流 表的電路結(jié)構(gòu). 3.通過(guò)復(fù)習(xí)、回憶初中學(xué)習(xí)的串、并聯(lián)電路知識(shí)，分析推導(dǎo)出串、并 聯(lián)電路的電壓、電流和電阻的規(guī)律. 4.掌握把小量程電流表改裝成電壓表和大量程電 流表的方法.
第*頁(yè)
研習(xí)任務(wù)一　串、并聯(lián)電路的特點(diǎn)
合作　討論
某用戶家中有很多用電器：電燈、電視、洗衣機(jī)、電磁爐及電冰箱等.
　　思考：該用戶家中的各種用電器采用什么連接方式？若電燈的燈絲斷了，其他用 電器還能正常使用嗎？
提示：在家庭電路中，各用電器都是并聯(lián)的；若某一用電器燒壞，并不影響其他 用電器的正常工作.
教材　認(rèn)知
1. 串聯(lián)電路的特點(diǎn)和性質(zhì)
電流 各處電流 ：即I＝
電壓 總電壓等于各部分電壓 ，
即：U＝
總電阻 總電阻等于各電阻之和，即R＝
電壓分
配關(guān)系
功率分
配關(guān)系
相等　
I1＝I2＝…＝In　
之和　
U1＋U2＋…＋Un　
R1＋R2＋…＋Rn　
I　
I2　
2. 分壓作用：電阻阻值 ，分得的電壓 .
越大　
越大　
核心　歸納
1. 串聯(lián)電路、并聯(lián)電路總電阻的比較
串聯(lián)電路的總電阻R總 并聯(lián)電路的總電阻R總
不同點(diǎn) n個(gè)相同電阻R串聯(lián)，總電阻R總＝nR
R總大于任一電阻阻值 R總小于任一電阻阻值
一個(gè)大電阻和一個(gè)小電阻串聯(lián)時(shí)，總電阻 接近大電阻 一個(gè)大電阻和一個(gè)小電阻并聯(lián) 時(shí)，總電阻接近小電阻
相同點(diǎn) 多個(gè)電阻無(wú)論串聯(lián)還是并聯(lián)，其中任一電阻增大或減小，總電阻也隨之增 大或減小
2. 串、并聯(lián)電路中，電壓和電流的分配關(guān)系
（1）串聯(lián)電路中各電阻兩端的電壓跟它的阻值成正比
（2）并聯(lián)電路中通過(guò)各支路電阻的電流跟它們的阻值成反比
推導(dǎo)：在并聯(lián)電路中，U1＝I1R1，U2＝I2R2，U3＝I3R3，…，Un＝InRn，U1＝U2＝…＝ Un，所以有I1R1＝I2R2＝…＝InRn＝I總R總＝U.
研習(xí)　經(jīng)典
[典例1]　如圖所示電路中，已知R1＝5 Ω，R2＝12 Ω，電壓表示數(shù)為2 V，電流表示數(shù) 為0.2 A，求：
（1）電阻R3的阻值；
12 Ω
（2）A、C兩端的電壓值.
4.4 V
[解析]　（2）UAC＝U1＋U2＝2 V＋2.4 V＝4.4 V.
名師點(diǎn)評(píng)
解決簡(jiǎn)單混聯(lián)電路的方法
　　（1）準(zhǔn)確地判斷出電路的連接方式，畫(huà)出等效電路圖.
　　（2）準(zhǔn)確地利用串、并聯(lián)電路的基本規(guī)律、特點(diǎn).
　　（3）靈活地選用恰當(dāng)?shù)奈锢砉竭M(jìn)行計(jì)算.
A. A、B間電阻最小值為2.4 Ω
B. A、B間電阻最大值為2.4 Ω
C. A、B間電阻最小值為2.5 Ω
D. A、B間電阻最大值為2.5 Ω
D
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研習(xí)任務(wù)二　小量程電流表（表頭）的改裝
合作　討論
電壓表
電流表
提示：因?yàn)槭窍嗤碾娏鞅砀难b的電壓表和電流表，指針偏角相同，說(shuō)明通過(guò)的 電流I相同，所以表頭G兩端的電壓（U＝IRg ）也相同.
核心　歸納
兩表改裝對(duì)比
項(xiàng)目 小量程電流表G改裝成大量程電 壓表V 小量程電流表G改裝成大量程電 流表A
電路結(jié)構(gòu)
R的作用 分壓 分流
擴(kuò)大量程
的計(jì)算
電表的
總內(nèi)阻 RV＝Rg＋R
使用 并聯(lián)在被測(cè)電路中“＋”接線柱 接電勢(shì)較高的一端 串聯(lián)在被測(cè)支路中，電流從 “＋”接線柱流入
研習(xí)　經(jīng)典
[典例2]　有一電流表G，內(nèi)阻Rg＝10 Ω，滿偏電流Ig＝3 mA.
（1）要把它改裝成量程為0～3 V的電壓表，應(yīng)串聯(lián)一個(gè)多大的電阻？改裝后電壓表 的內(nèi)阻是多大？
990 Ω　1 000 Ω
（2）要把它改裝成量程為0～0.6 A的電流表，需要并聯(lián)一個(gè)多大的電阻？改裝后電 流表的內(nèi)阻是多大？
0.05 Ω
0.05 Ω
名師點(diǎn)評(píng)
電表改裝問(wèn)題的三點(diǎn)提醒
　　（1）無(wú)論表頭G改裝成電壓表還是電流表，它的三個(gè)特征量Ug、Ig、Rg是不變 的，即通過(guò)表頭的最大電流Ig并不改變.
　　（2）電表改裝的問(wèn)題實(shí)際上是串、并聯(lián)電路中電流、電壓的計(jì)算問(wèn)題，只要把 表頭G看成一個(gè)電阻Rg即可.
　　（3）改裝后的電壓表的表盤(pán)上顯示的是表頭和分壓電阻兩端的總電壓，改裝后 的電流表表盤(pán)上顯示的是通過(guò)表頭和分流電阻的總電流.
A. A1的讀數(shù)和A2的讀數(shù)相同
B. V1的讀數(shù)和V2的讀數(shù)相同
C. A1指針偏轉(zhuǎn)角度和A2指針偏轉(zhuǎn)角度相同
D. V1指針偏轉(zhuǎn)角度比V2指針偏轉(zhuǎn)角度大
C
第*頁(yè)
課后提素養(yǎng)
基礎(chǔ)　題組
√
×
×
√
√
×
2. 有R1、R2兩個(gè)電阻，阻值分別為30 Ω、90 Ω，串聯(lián)后接入某電路中，總電阻 為 Ω，通過(guò)兩個(gè)電阻的電流之比為 ，兩個(gè)電阻兩端的電壓之比 為 .
3. 將一塊內(nèi)阻為600 Ω、滿偏電流為5 mA的電流表G改裝成量程為6 V的電壓表，應(yīng) 該串聯(lián)的電阻值為 Ω.
120　
1∶1　
1∶3　
600　
中檔　題組
A. R1∶R2＝1∶3
B. R1∶R2＝3∶1
C. 將R1與R2串聯(lián)后接于電源上，則電流比I1∶I2＝1∶3
D. 將R1與R2并聯(lián)后接于電源上，則電流比I1∶I2＝3∶1
解析：I－U圖像的斜率表示電阻的倒數(shù)，由圖像可得R1∶R2＝1∶3，故A項(xiàng)對(duì)，B項(xiàng) 錯(cuò).R1與R2串聯(lián)后電流相等，故C項(xiàng)錯(cuò).R1與R2并聯(lián)后電壓相同，由公式U＝IR知，電流 與電阻成反比，故D項(xiàng)對(duì).
AD
A. 電路的總電阻是5 Ω
B. 通過(guò)R2的電流是1.0 A
C. a、b兩端的電壓是20 V
D. a、c兩端的電壓是12 V
A
A. 電壓表量程為1 mV
B. 電壓表量程為50 mV
C. 電流表量程為1 μA
D. 電流表量程為10 mA
D
4. 一塊滿偏電流Ig＝1 mA、線圈電阻Rg＝100 Ω的小量程電流表.
（1）把它改裝成滿偏電壓U＝10 V的電壓表；
解析：（1）小量程電流表的滿偏電壓Ug＝IgRg＝0.1 V＜U，因此需要串聯(lián)一個(gè)適當(dāng) 的分壓電阻，可將其改裝成電壓表，改裝的電路如圖所示，
見(jiàn)解析
（2）把它改裝成滿偏電流I＝0.6 A的電流表.
請(qǐng)畫(huà)出電路圖，并算出有關(guān)數(shù)據(jù).
解析：（2）小量程電流表的滿偏電流Ig＜I，要將其改裝成大量程的電流表，應(yīng)給其 并聯(lián)一個(gè)適當(dāng)?shù)姆至麟娮瑁难b的電路如圖所示，
第*頁(yè)
課時(shí)作業(yè)
[基礎(chǔ)訓(xùn)練]
A
B
C
D
解析：由電阻的串聯(lián)、并聯(lián)特點(diǎn)可知選項(xiàng)A中的總電阻為18 Ω，選項(xiàng)B中的總電阻為2 Ω，選項(xiàng)C中的總電阻為4 Ω，選項(xiàng)D中的總電阻為9 Ω，C正確，A、B、D錯(cuò)誤.
C
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
C
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
A. 若S1和S2都閉合，它是一個(gè)電壓表
B. 若S1和S2都閉合，它是一個(gè)電流表
C. 若S1和S2都斷開(kāi)，它是一個(gè)電流表
D. 若S1和S2都斷開(kāi)，它是一個(gè)電壓表
解析：由圖示電路圖可知，若電鍵S1和S2都閉合，電流表G與電阻R2并聯(lián)，電阻起分 流作用，此時(shí)它是電流表，故A錯(cuò)誤，B正確；由圖示電路圖可知，若電鍵S1和S2都 斷開(kāi)，電流計(jì)G與電阻R1串聯(lián)，電阻起分壓作用，此時(shí)它是電壓表，故C錯(cuò)誤，D正 確；故選BD.
BD
1
2
3
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A. 1∶6 B. 1∶9 C. 1∶3 D. 1∶2
D
1
2
3
4
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6
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8
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A. 23 V B. 24 V C. 25 V D. 26 V
解析：因?yàn)镽1、R2、R3和R4串聯(lián)，且R2＋R3＝R3＋R4，故R3和R4兩端的電壓也為10 V. a、b兩點(diǎn)間電壓是R1和R2兩端電壓與R3和R4兩端電壓之和，即（15＋10） V＝25 V.
C
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A. 應(yīng)串聯(lián)一個(gè)0.1 Ω的電阻
B. 應(yīng)并聯(lián)一個(gè)0.1 Ω的電阻
C. 應(yīng)串聯(lián)一個(gè)1 800 Ω的電阻
D. 應(yīng)并聯(lián)一個(gè)1 800 Ω的電阻
C
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3
4
5
6
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8
9
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甲
乙
D
B. 甲表是電流表，若增大接入電路的變阻箱R的阻值，則改裝表的量程也將增大
C. 乙表是電壓表，改裝后的量程為Ig（ R0－Rg）
D. 乙表是電壓表，若減小接入電路的變阻箱R的阻值，則改裝表的量程也減小
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甲
乙
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8. 滿偏電流為1 mA的表頭的內(nèi)阻為200 Ω，現(xiàn)把表頭改裝為0～3 V和0～15 V的雙量 程電壓表，電路圖如圖所示.則使用A、B兩個(gè)端點(diǎn)時(shí)，對(duì)應(yīng)的量程為 （填 “0～3 V”或“0～15 V”），R1的阻值為 Ω，R2的阻值為 Ω.
0～3 V
2 800
12 000
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5
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解析：根據(jù)電壓表改裝原理，串聯(lián)分壓電阻越大，電壓表量程越大，使用A、B兩個(gè) 端點(diǎn)時(shí)，接入的分壓電阻小，對(duì)應(yīng)的量程為0～3 V.
根據(jù)電壓表改裝原理，當(dāng)電壓表量程為3 V時(shí)，有U1＝Ig（Ig＋R1）
R1的阻值為R1＝2 800 Ω
根據(jù)電壓表改裝原理，當(dāng)電壓表量程為15 V時(shí)，有U2＝Ig（Ig＋R1＋R2）
R2的阻值為R2＝12 000 Ω.
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[能力提升]
電壓表
3 V
電流
表
1 A
1
2
3
4
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6
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8
9
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1
2
3
4
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10. 某電流表內(nèi)阻Rg為200 Ω，滿偏電流Ig為2 mA，如圖甲、乙改裝成量程為0.1 A和1 A的兩個(gè)量程的電流表，試求：
（1）圖甲中，R1和R2各為多少？
4.08 Ω　0.4 Ω
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（2）圖乙中，R3和R4各為多少？
0.41 Ω　3.67 Ω
解析：（2）按圖乙接法，量程為1 A時(shí)，R4和 Rg串聯(lián)后與R3并聯(lián)；量程為0.1 A時(shí)，R3和R4串 聯(lián)后與Rg并聯(lián)，分別得
Ig（Rg＋R4）＝（1 A－Ig）R3
IgRg＝（0.1 A－Ig）（R3＋R4）
解得R3＝0.41 Ω，R4＝3.67 Ω.
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解析：（3）乙圖接法較好.
甲圖中，若開(kāi)關(guān)接觸不良而沒(méi)有接通，或換量 程的過(guò)程中，電流將全部流經(jīng)表頭，可能把表 頭燒壞.
（3）從安全角度分析，哪種改裝方法較好？
見(jiàn)解析
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11. 如圖所示為實(shí)驗(yàn)室常用的兩個(gè)量程的電壓表原理圖.當(dāng)使用O、A兩接線柱時(shí)，量 程為3 V；當(dāng)使用O、B兩接線柱時(shí)，量程為15 V. 已知電流表的內(nèi)電阻Rg＝500 Ω，滿 偏電流Ig＝100 μA. 求分壓電阻R1和R2的阻值.
2.95×104 Ω　1.2×105 Ω
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