选修3-1§2.4串联电路和并联电路导学案.doc

高二物理集体备课组共案 选修3-1 NO.2.4 执笔：侯付永

班级： 组别： 姓名： 组内评价： 教师评价：
§2.4 串联电路和并联电路 课 型：新授课
【教学目标】
☆ 知识与技能
1．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．进而利用电路的串、并联规律分析电表改装的原理。
☆ 过程与方法
通过复习、归纳、小结把知识系统化。
☆ 情感态度与价值观
通过学习，学会在学习中灵活变通和运用
【教学重、难点】
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】 分析、观察、总结
【学情分析】
本节课在初中已有串并联电路的基础上进一步归纳总结出：串联电路和并联电路的电流特点、电压特点，并进一步推出串联电路和并联电路中电子阻的计算方法。本节的重点应是串、并联电路规律的应用。
【自主学习与探究】
知识点一：串联电路和并联电路
（一）、认识电路
3
1
0
串联电路 ：把几个导体元件依次 的方式
2

并联电路 ：把几个元件的 然后把 的方式。

0
1
2
3
4
5
6

（二）、电路的特点
1．串联电路的基本特点：
（1）电流特点 ：电路中 的电流相等，即I0 = I1 I2 I3
（2）电压特点 ：①各点的电势与各点之间的电势差有什么关系?

②比较电压关系? U03 =U01 U12 U23
③结论:串联电路
2．并联电路的基本特点：
（1）电流特点 ：电路的总电流等于各支路电流之和，即I0=I1 I2 I3 ……In。
（2）电压特点 ：①比较0、1、2、3点的电势关系?
②比较4、5、6点的电势关系?
③比较电压关系? U=U14=U25=U36
④结论:并联电路
（三）、电路的性质：
1．串联电路的重要性质：
（1）总电阻：∵U=
∴ 即
若n个电阻串联则R=
串联电路的总电阻等于
（2）电压分配： …= 即每个电阻上的电压分配与该电阻成 。
2．并联电路的重要性质：
（1）总电阻：∵
∴ 即
若n个电阻并联则
并联电路的总电阻

（2）电流分配：I1R1=I2R2=……InRn=U。即每个电阻上的电流分配与该电阻成 。
（四）、几个常用的推论：
① n个相同电阻(R1)串联或并联，其总电阻R= 。
② 若不同的电阻并联，总电阻 其中最小的电阻。
③ 串联电路的总电阻 其中任一部分电路的总电阻
④ 不管电路连接方式如何，若任一支路的电阻增大，则总电阻也 ，反之亦然。
⑤ 若并联的支路增多时，总电阻将 。
⑥ 当一个大电阻与一个小电阻并联时，总电阻接近 。
例1 有三个电阻，其阻值分别为10 Ω、20 Ω、30 Ω.现把它们分别按不同方式连接后加上相同的直流电压，问：在总电路上可获得的最大电流与最小电流之比为多少?
应用：1．家庭中的用电器是_________联在电路中的，控制用电器的开关跟用电器是_________联的．
2．判断图4—13中L1与L2的连接方式．

点拨：怎样判断串联电路和并联电路？
串联电路和并联电路是电路连接的两种基本形式．判断某一电路中的用电器是串联还是并联，要抓住串联电路和并联电路的基本特征．具体方法是：
(1)定义法：分析电路中用电器的连接方法，逐个顺次连接起来的是串联；并列连接在电路两点间的是并联．
(2)电流法：凡是同一股电流依次流经几个用电器，就一定是串联．电流在某点分支，即一股电流(干路电路)分成几股电流支路电流)，再在某点处汇成一股电流，这几股电流流过的用电器是并联．
(3)开路法：串联的几个用电器中任何一个用电器开路，其他用电器就没有电流通过，并联的几个用电器中任何一个用电器开路，其他用电器仍有电流通过，用电器互不影响．
知识点二：电压表和电流表
常用的电压表和电流表都是由小量程的电流表G（表头）改装而成。
1.表头G：
①.构造（从电路的角度看）：表头就是一个电阻，同样遵从 ，与其他电阻的不同仅在于通过表头的电流是可以从 上读出来的。G

②.原理：磁场对通电导线的作用（为后续知识做准备）
③.作用：测量微小电流和电压
④.电路图符号：
2.描述表头的三个特征量（三个重要参数）
①内阻Rg：表头的内阻。
②满偏电流Ig：电表指针偏转至 时的电流
③满偏电压Ug：电表指针偏转至 时的电压，与满偏电流Ig的关系 ，因而若已知电表的内阻Rg，则根据欧姆定律可把相应各点的电流值改写成电压值，即电流表也是电压表，本质上并无差别，只是刻度盘的刻度不同而已。

3．电流表（G）改装成电压表 在表头 联一个阻值 的电阻
如图Rx为分压电阻，由串联电路特点得：
，（或）
Rx= =（n-1)Rg (n为量程扩大倍数，)
改装后的总内阻RV = n 
例2有一个电流表G，内阻Rg=10Ω满偏电流Ig=3mA。要把它改装成量程0 —3V的电压表，要串联多大的电阻？改装后电压表的内阻是多大？
4．电流表（G）改装成大量程电流表 在表头上 联一个阻值 的电阻
如图Rx为分流电阻，由并联电路特点得：

Rx= = (n为量程扩大倍数，)
改装后的总内阻= =
例3.有一个电流表G，内阻Rg=25 Ω ，满偏电流Ig=3mA。要把把它改装为量程为0～0.6A的电流表，要并联多大的电阻？改装后的电流表内阻多大？
练1、 一电压表由电流表G与电阻R串联而成，如图所示，若在使用中发现此电压表的读数总比准确值稍小一些，可以加以改正的措施是( )
A.在R上串联一个比R小得多的电阻
B.在R上串联一个比R大得多的电阻
C.在R上并联一个比R小得多的电阻
D.在R上并联一个比R大得多的电阻
练2、有一满偏电流Ig=5mA,内阻Rg=400Ω的电流表G,若把它改装成量程为10V的电压表,应 一个 Ω的分压电阻,该电压表的内阻为 Ω;若把它改装成量程为3A的电流表,应 联一个 Ω的分流电阻,该电流表的内阻为 Ω
5．电流表和电压表的读数
　　读数时应使视线垂直于刻度表面，并要估读. 具体估读方法如下：
　　(1) 量程为3 V和3 A的电压表和电流表，其最小分度为0.1 V和0.1 A, 读数要估读到最小分度的十分之一.
　　(2) 量程为0.6 A的电流表，其最小分度为0.02 A, 读数要估读到最小分度的1/2，即不足半格的略去，超过半格的要按半格读出，因此最后读数如果以安培为单位，小数点后面有两位，尾数可能为0、1、2、3…
　　(3) 量程为15 V的电压表，其最小分度为0.5 V, 读数要估读到最小分度的1/5，因此最后读数如果以伏特为单位，小数点后面只有一位，尾数为0、1、2、3、4…
知识点三：电阻的测量（伏安法）
A
V
R
用电压表测出电阻两端的电压U，用电流表测出通过电阻的电流I，利用部分电路欧姆定律可以算出
电阻的阻值R。R= 。
1、伏安法测电阻的两种电路
A
R
V
①． 接在电压表两接线柱外侧，通常叫“外接法” 如图所示
②． 接在电压表两接线柱内侧，通常叫“内接法” 如图所示
③.因为电流表有 作用、电压表有 作用,因此两种方法测量电阻都有 ．
2、伏安法测电阻的误差分析
①．电流表外接法 电压表示数
电流表示数 ＞ R测= 　　　　R真=
测量值偏 ,适于测量 阻值电阻.
误差来源于 的分流，分流越小，误差越小．所以该电路适合测量小电阻， 即R ＜＜
②．电流表内接法
电压表示数 ＞ 电流表示数
R测= 　　　　R真=
测量值偏　　,适于测量　　　阻值电阻.
误差来源于　　　的分压，分压越少，误差越小．所以该电路适合测量大电阻，即R＞＞
3、伏安法测电阻电路选择
若已知待测电阻的大约值，电流表的内阻和电压表的内阻，则
当＞时，选用　　　　　　　．
当＜时，选用　　　　　　　。
例4.用伏安法测量某电阻Rx的阻值,现有实验器材如下:
A.待测电阻Rx：范围在5—8Ω，额定功率1W
B.电流表A1：量程0—0.6A（内阻0.2Ω）
C.电流表A2：量程0—3A（内阻0.05Ω）
D.电压表V1：量程0—3.0V（内阻3KΩ）
E.电压表V2：量程0—15V（内阻15Ω）
F.滑动变阻器R：0—100Ω
G.蓄电池：电动势12V
H.导线，电键.
为了较准确的测量，并保证器材安全，电流表应选 　A1　 ，电压表应选 　V1　 ，并画出电路图
A
V
R
c
d
（外接法、限流式）
练3、如图所示电流表和电压表的读数分别为10V和0.1A,电压表内阻为500Ω,那么待测电阻R的测量值比真实值 ,测量值为 ,真实值为 　 .
R
V
R
R
A
B
C
D
练4、在图中,AB间的电压为30V,改变滑动变阻器触头的位置,可以改变CD间的电压,UCD的变化范围是( )
A.0~10V 　 B.0~20V
C.10~20V 　 D.20~30V
【自我测评】
1．将两盏小灯泡和一个开关接入电路中，下列说法正确的是
A．若开关同时控制两盏灯，两盏灯一定是串联
B．若开关同时控制两盏灯，两盏灯一定是并联
C．若开关只控制一盏灯，则两盏灯一定是并联
D．以上说法都不正确
2．如图4—14所示电路，当开关S１、Ｓ２都闭合时，能发光的灯是
A．L３　　　　　　　　　　B．L２、Ｌ３
C．L１、Ｌ３　　　　　　　D．Ｌ１、Ｌ２、L３

3．电路如图4—15所示，闭合开关后，电路将_____，要使电路中两灯串联，只要拆除导线____．
1
4．下列用电器的连接中，属于串联的是
A．节日里装饰房间用的小彩灯
B．家庭里的电冰箱、电扇、电视机等用电器之间的连接．
C．马路上照明用的路灯
D．电冰箱内的压缩机和箱内的照明灯
5．如图所示R1=6Ω, R2=3Ω R3=4Ω,A、B两点电压UAB=12V,C1、C2的电容分别为2μF和1μF,则它们带电荷量分别为 和 。
6.两个完全相同的电流表G，分别改装成0～0.6A和0～3A的R1
R2
R3
C2
C2
A
B
电流表。则下列说法中正确的是（ ）
A．两个电流表串联接入电路后，它们的读数之比是1:1
B．两个电流表串联接入电路后，它们的指针偏转的角度是5:1
C．两个电流表并联接入电路后，它们的读数之比是1:5
D．两个电流表并联接入电路后，它们的指针偏转的角度是1:1
7.在图中，A. B两图分别为测灯泡电阻 R的电路图，下述说法正确的是 ( )
A．A图的接法叫电流表外接法，B图的接法叫电流表的内接法
B．A中R测 ＜R真，B中R测＞R真
C．A中误差由电压表分流引起，为了减小误差，就使R<>，故此法测较大电阻好
【课堂检测】
1.教材P52 问题与练习 1、2、3、4、5题。
2．把“1.5V，0.3A”的电珠接到6V电源上，为使正常发光，需串联一个________Ω的电阻。
3．电阻R1=60Ω，它和电阻R2串联后，R2上的电压是总电压的2/3，那么，如果已知总电压为18V，R2阻值为_______Ω，两端电压为_V，电流为________A。
4．实验室常用的电压表是由小量程电流表,再______联一电阻而组成,这是应用了_____________的原理制成的,这样做既扩大了表的量程,同时使整个电压表的内阻_________,使得测量时对电路的影响减小.
5. 现有一个灵敏电流计,它的满偏电流为Ig=1mA,内阻Rg=200Ω,若要将它改装成量程为5A的电流表,应______一个_________Ω的电阻,改装后的电流表测量电流时,指针指在表盘上原来0.2mA处,则被测电流的大小是______________.
6.现有一个灵敏电流计,它的满偏电流为Ig=5mA,内阻Rg=500Ω,若要将它改装成量程为15V的电压表,应______一个_________Ω的电阻,改装后的电压表测量电压时,指针指在表盘上原来0.5mA处,则被测电压的大小是______________.
7．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
a
b
c
d
R1
R2
R3
R1
R2
8题图
B．并联电路任一支路的电阻都大于电路的总电阻
C．并联电路任一支路的电阻增大（其它支路不变），则总电阻也增大
D．并联电路任一支路的电阻增大（其它支路不变），则总电阻一定减小
8．如图所示，当ab端接入100V电压时，cd两端为20V；当cd两端接入100V时，ab两端电压为50V，则R1∶R2∶R3之比是（ ）
A
B
C
D
R
9题图
A．4∶1∶2 B．2∶1∶1 C．3∶2∶1 D．以上都不对
9．如图所示是将滑动变阻器作分压器用的电路，A、B为分压器的输出端，若把变阻器的滑动片放在变阻器中央，下列判断正确的是（ ）
A．空载时输出电压为UAB=UCD/2
B．当接上负载R时，输出电压UAB之间时，测得它的电阻为R，若将它按图乙的方式接在A、B之间时.这时的电阻应是( )
A.R B.2R C.3R D.4R
11.关于电压表表，下列说法正确的是（ ）
A．它是利用串联电路中电阻分压的原理，将电流表串联分压电阻改装成的
B．如果要将量程扩大n倍，则所串的分压电阻应是电流表内阻的n倍
C．用同一表头做成的电压表，电压表的量程越大，其内阻越大
D．当用电压表测某电路两端电压时，测量值总是大于真实值
12. 关于电流表，下列说法正确的是 （ ）
A．它是利用并联电路中电阻分流的原理，将电流表并联分流电阻改装成的
B．如果要将量程扩大n倍，则并联的分流电阻应是电流表内阻的倍
C．电流表的内阻越小，测量值越接近真实值
D．当电流表测某电路的电流，测量值总是大于真实值
13.有一个学生在测电灯泡内阻时，把电流表和电压表的位置交换，如图所示，将造成（　　）
A．电流表烧坏　 B．电压表烧坏　　C．灯泡烧坏　　 D．灯泡不亮
14. 一个电流表的满刻度电流值Ig= 0．6A，面板如图所示，那么它每一小格所相应的电流是______mA，指针现在的电流示数是______A。如果这个量程为0.6A的电流表内阻Rg=60Ω，要把这个电流表的量程扩大成 3A，那么应该在Rg上______联一个电阻Rs，Rs的大小应是______Ω；并联Rs后，测某一电流，指针仍指到如图所示位置，则该电流是______A，并联Rs 后，刻度盘上每一小格所代表的电流值是未并联Rs前的______倍。

15.如图所示是一个较复杂电路中的一部分电路，其中R1=1Ω，R2=6Ω，R3=2Ω，I1=0.1A，I2=0.2A，则流过电流表A的电流大小是______A，方向是由_____点流到______点.

16.如图所示，用伏安法测电阻Rx时，MN接在恒定电压上，当S接a点时电压表示数为10V,电流表示数为0.2A；当S接b点时，电压表示数为12V，电流表示数为0.15A，求:
(1)为了较准确地测定Rx，S应接在哪一点?
(2)求Rx的真实值

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