新教材适用2023_2024学年高中物理第11章电路及其应用4串联电路和并联电路第1课时串并联电路与电表改装课件新人教版必修第三册

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第十一章　电路及其应用4．串联电路和并联电路第1课时　串并联电路与电表改装目标体系构建1．知道串、并联电路的电流、电压和电阻的特点。2．掌握串、并联电路的相关计算。3．了解电流表(表头)的原理，知道满偏电流和满偏电压的概念。4．理解利用电流表(表头)改装成电压表和电流表的原理。课前预习反馈 相等之和之和各支路之和倒数之和『判一判』(1)串联电路的总电流等于流过各电阻的电流之和。( 　　)(2)串联电路的总电压等于各电阻两端的电压之和。( 　　)(3)并联电路的总电阻一定大于每一个电阻的阻值。( 　　)(4)一个电阻和一根无电阻的理想导线并联，总电阻为零。( 　　)×√×√『选一选』(2023·陕西渭南市尚德中学高二阶段练习)有三个阻值都是10 kΩ的电阻，把它们连成如图所示的混连电路，则连好的总电阻是( 　　)A．5 kΩ　　　　　　　 B．20 kΩC．30 kΩ D．15 kΩD『想一想』某用户家中有很多用电器：电灯、电视、洗衣机、电磁炉及电冰箱等。请思考：该用户家中的各种用电器采用什么连接方式？若电灯的灯丝断了，其他用电器还能正常使用吗？解析：在家庭电路中，各种用电器都是并联的，若某一用电器烧坏，并不影响其他用电器的正常工作。1．小量程电流表G(表头)的三个参量2．电表改装原理①电压表改装：将表头________一个较大电阻，如图所示：②电流表改装：将表头________一个较小电阻，如图所示：串联并联『判一判』(5)测量较大的电压时，将表头上串联一个较大的电阻，就改装成了电压表。( 　　)(6)测量较大的电流时，将表头上并联一个较大的电阻，就改装成了量程较大的电流表。( 　　)√×课内互动探究探究对串、并联电路的理解要点提炼1.串、并联电路总电阻的比较典例剖析 　由4个电阻连接成的混联电路如图所示。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，通过每个电阻的电流是多少？思路引导：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。答案：(1)14 Ω(2)通过R1、R2的电流是3 A；通过R3的电流是1 A；通过R4的电流是2 A (2022·全国高二专题练习)如图所示的电路中，R1＝10 Ω，R2＝20 Ω，R3＝30 Ω，S断开时，A、B两端的总电阻为_______Ω，S闭合后，A、B两端的总电阻为_______Ω。3022典例剖析 　(2023·福建漳州平和一中等五校高二上期中)如图所示的电路，将A、B两端接入10 V电源，电压表示数为3 V，拆去A、B两端电源，再将C、D两端接入10 V电源，电压表示数为7 V，则R1∶R3的值为( 　　)A．1∶1 B．7∶3C．49∶9 D．100∶21C (2023·河南豫北名校高二上月考)如图甲、乙所示的两电路中，定值电阻R1∶R2∶R3＝ 1∶2∶3，电流表和电压表均为理想电表，在两电路两端各加一恒定的电压U后，A1和A2的示数分别为I1和I2，V1和V2的示数分别为U1和U2，则( 　　)A．I1∶I2＝5∶9，U1∶U2＝3∶5B．I1∶I2＝5∶9，U1∶U2＝4∶7C．I1∶I2＝4∶7，U1∶U2＝3∶5D．I1∶I2＝4∶7，U1∶U2＝4∶7A 探究电表的改装与使用2．使用电表需要注意的几个问题(1)选用电流表、电压表时，应考虑所测电流、电压的最大值不能超出仪表的量程，以确保不损坏仪器。在实验电路中测量电流、电压时，电流表、电压表的指针偏转角度不宜过小，一般不小于满偏的以减小误差。(3)当电流表和电压表不能看成理想的电表时(即表的内阻不能忽略时)，电流表看成一个小电阻，其示数为流过此电阻的电流，电压表看成一个大电阻，其示数为此电阻两端的电压。(4)电流表A与电压表V的指针偏转角度越大，相对误差越小。(1)无论表头 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 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。典例剖析 　(2023·黑龙江双鸭山一中高二上月考)有一个电流表G，内阻Rg＝10 Ω，满偏电流Ig＝3 mA。(1)要把它改装为量程0～3 V的电压表，要串联多大的电阻？改装后电压表的内阻是多大？(2)要把它改装为量程0～15 mA的电流表，要并联多大的电阻？改装后电流表的内阻是多大？答案：(1)990 Ω　1 000 Ω　(2)2.5 Ω　2 Ω (2023·梅州高二阶段练习)将一微安表先改装成量程为0～1 mA的电流表，再将该电流表改装成量程为0～5 V的电压表，并与标准电压表对比校准。如图是改装后电压表与标准电压表对比校准的电路图，虚线框中是改装后电压表电路，V0是量程为0～6 V的标准电压表。已知微安表满偏电流为250 μA，标记的内阻为600 Ω。求R1、R2的阻值大小。答案：200 Ω　4 850 Ω核心素养提升滑动变阻器的使用方法1．滑动变阻器的限流接法限流电路如图所示，其中滑动变阻器的作用是用来控制电路中的电流。移动滑动变阻器的滑片P可以改变连入电路中的阻值，从而控制负载R中的电流大小。图中滑动触头滑至B端时，连入电路中的电阻值为最大值，此时电流最小，因此，在一些具体电路中，在闭合开关前，应使P移至B端。2．滑动变阻器的分压接法分压电路如图所示，其中滑动变阻器的作用是调节负载R上的电压。由电路分析可知，连接方式为AP间的电阻与R并联，然后与PB间的电阻串联，因此当滑动触头由A向B移动时，加在R上的电压渐渐增大，所以，在一些具体电路中，在闭合开关之前，应使P移到A端，此时R上的电压为零。3．分压式接法的选择原则(1)要求用电器的电压从零开始可连续变化，只能用分压式。(2)题目所提供的实验仪器、电表量程或电阻的最大允许电流偏小时，则应用分压式。(3)当变阻器电阻远小于用电器电阻，即R变≪Rx应用分压式，此时，用电器电压变化较均匀。(4)若无(1)、(2)问题，且R变与Rx差不多，分压、限流都可以时，考虑到限流时能耗小，应采取限流式。(5)当有两个变阻器供选择，在满足电压、电流调节范围的情况下，选小电阻的变阻器，这样移动相同距离，阻值变化小调节的电压、电流变化就较均匀。 如图所示为用伏安法测定一个定值电阻的阻值的实验所需的器材实物图，器材规格如下：A．待测电阻Rx(约100 Ω)B．直流电流表(量程0～20 mA，内阻约50 Ω)；C．直流电压表(量程0～3 V，内阻约5 kΩ)；D．直流电源(输出电压6 V，内阻不计)；E．滑动变阻器(阻值范围0～15 Ω，允许最大电流1 A)；F．开关1个，导线若干。根据器材规格及实验要求，在本题的实物图上连线。实验电路如图甲所示，实物连线如图乙所示。答案：见解析课堂达标检测一、串联电路和并联电路1．(2023·湖南郴州高二期末)交通路口的红绿灯为良好的交通秩序提供了保障，如图为某路口交通指示灯的示意图，根据所学知识对交通指示灯的推断正确的是( 　　)A．红灯、黄灯、绿灯是串联的B．红灯、黄灯、绿灯是并联的C．红灯与黄灯并联后再与绿灯串联D．绿灯与黄灯并联后再与红灯串联解析：由于红、黄、绿灯可以单独亮灭，所以三盏灯是并联关系，故选B。B 2．如图所示，A、B、C、D是滑动变阻器的四个接线柱，现把此变阻器串联接入电路中，并要求滑片P向接线柱D移动时，电路中的电阻减小，则接入电路的接线柱是( 　　)A．A和B　　　　　　　 B．A和CC．B和C D．C和D解析：根据题意可知，为了在移动中电阻减小，应采用限流式接法，故应接入一上一下两个接线柱，而向D移动时电阻减小，则说明接入电路的是右半部分，故下端应接B端，而上端CD效果是相同的，故可以是BC或BD，则只有C正确，A、B、D错误。故选C。C3．(2023·浙江高二期中)某同学在一次实验中描绘出三个电阻的U－I图像如图所示，下列关于三个电阻的说法中正确的是( 　　)A．Ra