高中物理人教版 (新课标)选修34 串联电路和并联电路学案及答案

这是一份高中物理人教版 (新课标)选修34 串联电路和并联电路学案及答案，共7页。学案主要包含了串联电路和并联电路的电流，串联电路和并联电路的电压，串联电路和并联电路的电阻，电压表和电流表等内容，欢迎下载使用。

课题
2.4 串联电路和并联电路
学习目标
1、童工复习进一步学习电路的串联和并联，理解串、并联电路的电压关系、电流关系和电阻关系，并能运用其解决有关关问题。
2、通过类比利用电路的串、并联规律分析电表改装的原理。
学习重、难点
重点：教学重点是串、并联电路的规律。
难点：难点是电表的改装。
学法指导
通过欧姆定律理论应用来分析理解串联电路和并联电路。
课前预习
一、串联电路和并联电路的电流
1．串联和并联：把几个导体依次首尾相连，接入电路，这种连接方式叫做______；把几个导体的一端连在一起，另一端也连在一起，然后把这两端接入电路，这样的连接方式叫做______．
2．串、并联电路中的电流：串联电路各处的电流______，即________________；并联电路的总电流等于各支路电流________，即____________．
二、串联电路和并联电路的电压
串联电路两端的总电压等于各部分电路电压之和，即_________________；并联电路的总电压与各支路电压________，即__________________．
三、串联电路和并联电路的电阻
串联电路的总电阻等于各部分电路电阻______，即____________________；并联电路的总电阻的__________等于各支路电阻的____________之和，即__________________．
四、电压表和电流表
1．电流表G(表头)：常用的电压表和电流表都是由小量程的______改装而成的．小量程电流表主要有三个参数：①电流表的电阻叫做______，用字母Rg表示；②指针偏转到最大刻度时的电流Ig叫做______；③电流表通过满偏电流时，加在它两端的电压Ug叫做______，上述三个物理量的关系为：__________.
2．电压表和电流表的改装：当把电流表G改装成量程较大的电压表时，应当______一个电阻R；当把电流表G改装成大量程的电流表时，应当______一个电阻R.
预习评价
1．三个阻值都为12 Ω的电阻，它们任意连接、组合，总电阻可能为( )
A．4 Ω B．24 Ω C．8 Ω D．36 Ω
2.下列说法正确的是( )
A．一个电阻和一根无电阻的理想导线并联总电阻为零
B．并联电路任一支路电阻都大于电路的总电阻
C．并联电路任一支路电阻增大(其他支路不变)，总电阻也增大
D．并联电路任一支路电阻增大(其他支路不变)，总电阻一定减少
3．如图3所示，甲、乙两个电路，都是由一个灵敏电流计G和一个变阻器R组成，它们之中一个是测电压的电压表，另一个是测电流的电流表，那么以下结论中正确的是( )
图3
A．甲表是电流表，R增大时量程增大
B．甲表是电流表，R增大时量程减小
C．乙表是电压表，R增大时量程减小
D．上述说法都不对
4．电流表的内阻是Rg＝200 Ω，满刻度电流值是Ig＝500 μA，现欲把这个电流表改装成量程为1.0 V的电压表，正确的方法是( )
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
课堂学习流程设计
用案人自我创新
【课程导学】
一、串联电路和并联电路
[问题情境]
节日用的彩灯，一串串一簇簇，或挂在街道两旁的树上，或挂在装饰物上，煞是好看！你知道它们是怎样和电源连接的吗？若其中一串有一个灯泡灯丝烧毁，是否会影响到其他小灯泡呢？
1．电路连接有哪两种基本方式？



2．对于串联、并联电路的特点，主要研究哪三个物理量的关系？



[要点提炼]
1．若几个导体依次________________，接入电路，这样的连接方式叫做串联；若几个导体的两端各________，然后把这两端接入电路，这样的连接方式叫做并联．
2．用公式写出串联电路的特点：
(1)电流： _________________________________________________________________
(2)电压： _________________________________________________________________
(3)电阻： _________________________________________________________________
3．用公式写出并联电路的特点：
(1)电流： _________________________________________________________________
(2)电压： ________________________________________________________________
(3)电阻： _________________________________________________________________
[问题延伸]
1．并联电路的总电阻与其任一支路的电阻大小关系怎样？



2．串联电路的电压分配关系是怎样的？



3．并联电路的电流分配关系是怎样的？



二、电压表和电流表
[问题情境]
实验室中的电流表和电压表都是由小量程的电流表G(表头)改装而成的，它们往往都有两个量程，可以根据需要测量不同大小的电压和电流．它们是根据什么原理设计制作的呢？
1．从电路的角度看，表头是一个什么元件？它遵从欧姆定律吗？



2．为什么要对表头进行改装？



[要点提炼]
1．表头的内阻、满偏电流、满偏电压三个参数的关系满足________定律．
2．改装成电压表是利用电阻的________作用，改装成电流表是利用电阻的________作用．
[问题延伸]
1．改装成电压表时，电压表量程越大，电压表内阻______．
2．改装成电流表时，电流表量程越大，电流表内阻______.
【范例精析】
例1、如图所示，三个阻值相同的电阻连成三角形电路，原来A、B间电阻RA B等于B、C间电阻RBC，由于某种原因，其中一个电阻发生了变化，结果RAB＞RBC，其原因可能是（ ）
A、R1变小 B、R2变小 C、R3变大 D、R3变小
解析、在A、B之间，是R2和R3串联后再与R1并联的电路，
RAB=……⑴
在B、C之间，是是R1和R2串联后再与R3并联的电路，
RBC=……⑵
对比⑴、⑵，原来RAB= RBC，表明R1=R3，要使RAB＞ RBC，则应使R1＞R3，可知R1变大或R3变小。
解答D
例2、如图所示，R1：R2：R3=1：2：3，三个电流表的电阻均可忽略不计，则它们的读数之比为I1：I2：I3= 。
解析可将原电路等效为如图所示电路，电路为R1、R2、R3的并联电路，电流表A1读总电流I1，电流表A2读R2、R3两电阻电流之和，而电流表A3读R1、R2两电阻电流之和，由并联分流的关系可知，各支路电流与电阻成反比。因为R1：R2：R3=1：2：3所以支路的电流之比I R1：I R2：I R3=6：3：2
所以I1：I2：I3=11：5：9
例3、如图所示的两种电路中，电源相同，各电阻阻值相同，各电流表的内阻相等且不可忽略不计，电流表A1、A2、A3和A4读数分别为I1、I2、I3和I4，下列关系式中正确的是（ ）
A、I1=I3 B、I1＜I4 C、2I2= I1 D、I2＜I3+I4
解析设电流表内阻为Rg，图甲、乙的外电阻分别为Ra、Rb则
Ra=Rg+
Rb=
Ra- Rb=＞0
由于甲图的总电阻大于图乙的总电阻，根据I=E/（r+R总），图甲总电流I2将小于图乙的总电流I3+I4选顶D正确
图甲中，与A1串联的支路电阻值较大，所以这一支路的电流I1小于另一支路的电流I，即I1＜I2/2，因I2＜2I4，选顶B也正确。
I3=I4，I1＜I3，选顶A不正确。
又I3=I1+I，I1＜I，所以I2＞2I1，选顶C也不正确。
达标检测
A类
1、如图R2=R4，电压表 eq \\ac(○,V1)的读数为70V，电压表 eq \\ac(○,V2)的读数为50V，则A与B间的电压为（ ）
A、140V B、120V C、100V D、无法计算
2、实验中常用两个可变电阻器串联后调节电路中的电流强度，一个作粗调（调节时电路中电流改变较大），一个作细调（调节时电路中电流改变较小）。在如图所示中，R1=500，R2=20，R=50，则（ ）
A、R1可作粗调 B、R2可作粗调 C、R1的R2均可作粗调 D、R1和R2均可作细调
3、四个相同的灯泡按如图所示连接，关于四个灯泡的亮度，下列结论中正确的是（ ）
A、A灯、B灯一样亮，C灯次之，D灯最暗
B、A灯最亮、C灯次之，B与D灯最暗且亮度相同
C、A灯最亮、B与C灯一样亮， D灯最暗
D、A与B灯一样亮，C与D灯一样亮，但比A与B灯暗些
4、三个电阻R1、R2、R3按如图所示连接，已知R1＞R2＞R3，则哪两点间的电阻最小？（ ）
A、A与B两点间 B、B与C两点间
C、A与C两点间 D、无法判断
5、用图所示的电路测量待测电阻RX的阻值时，下列关于由电表产生误差的说法中，正确的是（ ）
A、由于电压表的分流作用，使电阻的测量值小于真实值
B、由于电流表的分压作用，使电阻的测量值小于真实值
C、电压表的内电阻越大，测量越精确
D、电流表的内电阻越大，测量越精确
6、用图所示的电路测量待测电阻RX的阻值时，下列关于由电表产生误差的说法中，正确的是（ ）
A、电压表的内电阻越小，测量越精确
B、电流表的内电阻越小，测量越精确
C、电压表的读数大于RX两端真实电压 ，RX的测量值大于真实值
D、由于电流表的分流作用，使RX的测量值小于真实值
7、如图所示，R1=10，R2=120，当A与B两端接100V电源时，C与D两端所接电压表的读数为80V，则电阻R= 。 如果将100V的电源改接在C与D两端，电压表接在A与B两端，则电压表的读数为 V。
8、两个电阻R1与R2按如图所示连接，若干路电流为I，则I1= ，I2= 。若总功率为P，则R1的功率P1 = ，R2的功率P2 = 。
9、如图所示，小量程电流表G的内阻为25，满偏电流为2mA，若把它改装成5V、20V的两个量程的电压表，那么R1= ，R2= 。
10、一个量程为3V的电压表，串联一个8K的电阻后量程变为15V，那么此电压表的内阻为多少？用它去测量某段电路两端的电压时，发现指针恰好指在原来电压表刻度盘2V处，则被测电压是多少？

11、如图所示滑动变阻器R1=200，R2=300，A、B两端所加的电压U=10V，调节滑动头P，在R2两端可获得的电压范围是多少？

12、把定值电阻R1接到稳定电源上时，R1消耗的功率为100W。当把另一个定值电阻R2与R1串联后接到同一稳压电源上时，R2消耗的功率为9W，求R1这时消耗的电功率？

B类
1、有两个经过精确校准的电压表V1和V2，当用它们分别来测量图中的电阻RO两端的电压时，读数依次为15.3V和15.8V，那么在未接上电压表时，RO两端的电压应是（ ）
A、大于15.8V B、小于15.6V
C、在15.3V和15.8V之间 D、无法确定
2、一个电流表的满偏电压为Ug，内电阻为Rg，要把它改装成量程为nUg的电压表，应在电流表上（ ）
A、串联一个nRg的电阻 B、并联一个nRg的电阻
C、串联一个（n-1）Rg的电阻 D、并联一个（n-1）Rg的电阻
3、一电流表并联一个分流电阻后就改装成一个电流表，当把它和标准电流表串联后去测某电路中的电流时，发现标准表读数为1A时，而改装表的读数为1.1A，稍微偏大些，为了使它的读数准确，应（ ）
A、在原分流电阻上再并联一个较大的电阻
B、在原分流电阻上再串联一个较小的电阻
C、在原分流电阻上再串联一个较大的电阻
D、在原分流电阻上再并联一个较小的电阻
4、在图所示的电路中，小量程电流表的内阻Rg=100,满偏电流Ig=1mA，R1=900，R2=。⑴当S1和S2均断开时，改装所成的表是什么表？量程为多大？⑵当S1和S2均闭合时，改装所成的表是什么表？量程为多大？

学
习
反
思