物理必修 第三册4 串联电路和并联电路导学案

这是一份物理必修 第三册4 串联电路和并联电路导学案，共6页。学案主要包含了自学感知，探究解惑 ，课堂小结等内容，欢迎下载使用。

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，知道什么是满偏电流和满偏电压。
4.理解表头改装成电压表和电流表的原理，会求分压电阻和分流电阻的阻值。
重点：
理解串联电路、并联电路，电表的改装。
难点：
电表的改装
学习过程：
【自学感知】
一、串联电路和并联电路的特点
二、电压表和电流表的电路结构
常用的电压表和电流表都是由小量程的______（表头）改装而成的。表头就是一个______，通过表头的______是可以从刻度盘上读出来的。
1．表头G的三个参量：
2．电表改装原理：
①电压表改装：将表头_____一个电阻R（分压电阻），电压表可以看作一个电压可读的“大电阻”，如图所示：
②电流表改装：将表头________一个电阻R（分流电阻），电流表可以看作一个电流可读的“小电阻”，如图所示：
【探究解惑 】
探究一：串、并联电路总电阻的比较
例1、(多选)一个T形电路如图所示,电路中的电阻R1=10 Ω,R2=120 Ω,R3=40 Ω。另有一输出电压为100 V的测试电源,内阻忽略不计,则( )
A.当cd端短路时,ab之间的等效电阻是40 Ω
B.当ab端短路时,cd之间的等效电阻是40 Ω
C.当ab两端接通测试电源时,cd两端的电压为80 V
D.当cd两端接通测试电源时,ab两端的电压为80 V
【例2】 由四个电阻连接成的电路如图所示。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，则通过每个电阻的电流是多少？
探究二：电压、电流的分配关系
(1)串联电路中各个电阻两端电压跟它们的阻值成正比。
UR＝ U1R1 ＝U2R2…＝ UnRn ＝I
(2)并联电路中通过各个电阻的电流跟它的阻值成反比。
IR＝I1R1＝I2R2…＝InRn
(3)规律：串联可分压;并联可分流。

例3：如图所示的电路中,R1=2 Ω,R2=3 Ω,R3=4 Ω。
(1)电路的总电阻是多少?
(2)若流过电阻R1的电流I1=3 A,则通过R2、R3的电流分别为多少?干路电流为多少?
探究三、电表改装中分压、分流电阻的阻值如何计算？
例4、一个满偏电流Ig=1 mA、线圈电阻Rg=100 Ω的小电流表。(1)把它改装成满偏电压U=10 V的电压表,请画出电路图,并算出应接入的电阻的阻值;(2)把它改装成满偏电流I=0.6 A的电流表,请画出电路图,并算出应接入的电阻的阻值。
例5、一量程为0.6 A的电流表，其刻度盘如图所示，若此电流表的两端并联一个电阻，其阻值等于该电流表内阻的一半，使其成为一个新的电流表，则图示的刻度盘上的一个小格表示多少安培？
【课堂小结】
11.4《 串联电路和并联电路 》学案 答案
【自学感知】
一、串联电路和并联电路的特点
处处相等 U1＋U2＋…＋Un 电流之和 U1＝U2＝…＝Un 电压之和 U1＋U2＋…＋Un
相等 U1＝U2＝…＝Un 之和 R1＋R2＋…＋Rn 倒数之和
二、电压表和电流表的电路结构
电流表 电阻 电流
1．表头G的三个参量：
表头 最大刻度 满偏电流 IgRg
2．电表改装原理：
串联 并联
例1． 答案:AC
例2 [解析] (1)由题图可知Rcd＝R3R4R3+R4＝ 6×36+3Ω＝2 Ω。
故Rad＝R1＋R2＋Rcd＝8 Ω＋4 Ω＋2 Ω＝14 Ω。
(2)由欧姆定律知I＝URad＝4214 A＝3 A，
即为通过R1、R2的电流。
设通过R3、R4的电流分别为I3、I4，
则由并联电路电压相等，得I3R3＝I4R4；
又I3＋I4＝3 A，解得I3＝1 A，I4＝2 A。
例3、解析:(1)根据并联电路的特点
电路中1R总=1R1+1R2+1R3 所以R总=1213 Ω
(2)由于I1R1=I2R2=I3R3,所以I2=2 A I3=1.5 A
干路电流I=I1+I2+I3=(3+2+1.5)A=6.5 A。
答案:(1)1213 Ω (2)2 A 1.5 A 6.5 A
例4、解析:(1)小量程电流表的满偏电压Ug=IgRg=0.1 V由欧姆定律有U=Ig(Rg+Rx),
解得Rx=UIg-Rg=9 900 Ω。
(2)小量程电流表的满偏电流Ig由并联电压相等得:
IgRg=(I-Ig)Rx 解得:Rx=IgI-IgRg≈0.17 Ω
例5、[解析] 设该表内阻为Rg，并联电阻值为Rg2的分流电阻后，分流电阻承担的电流为
IR＝IgRgRg2＝ 0.612A＝1.2 A
所以改装后的电流表的量程为I＝IR＋Ig＝(1.2＋0.6) A＝1.8 A
所以每一个小格表示I0＝ 1.830A＝0.06 A。
【课堂小结】

串联电路
并联电路
电路图
电流关系
电路中的电流___________：
I＝_________________
总电流等于各支路________：
I＝__________________
电压关系
总电压等于各部分________：
U＝________________
总电压与各支路两端电压___：
U＝__________________
总电阻
总电阻等于各部分电路电阻______：
R＝________________
总电阻倒数等于各支路电阻________：
1R＝1R1＋1R2＋…＋1Rn
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/n
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

小量程的电流表G改装成电压表V
小量程的电流表G改装成大量程的电流表A
内部电路
分压、分流电阻的计算
U=Ig(R+Rg)
R=UIg-Rg=(n-1)Rg
其中n=UUg=UIgRg
IgRg=(I-Ig)R
R=IgRgI-Ig=Rgn-1
其中n=IIg
电表的总内阻
RV=Rg+R
RA=RRgR+Rg