【同步備課】2020年高中物理學(xué)案人教版選修3-1-2.4-串聯(lián)電路和并聯(lián)電路

自主體驗(yàn)一、串聯(lián)電路和并聯(lián)電路的電流1．串聯(lián)和并聯(lián)：把幾個(gè)導(dǎo)體依次首尾相連，接入電路，這種連接方式叫做______；把幾個(gè)導(dǎo)體的一端連在一起，另一端也連在一起，然后把這兩端接入電路，這樣的連接方式叫做______．2．串、并聯(lián)電路中的電流：串聯(lián)電路各處的電流______，即________________；并聯(lián)電路的總電流等于各支路電流________，即____________．二、串聯(lián)電路和并聯(lián)電路的電壓串聯(lián)電路兩端的總電壓等于各部分電路電壓之和，即________________________；并聯(lián)電路的總電壓與各支路電壓________，即__________________．三、串聯(lián)電路和并聯(lián)電路的電阻串聯(lián)電路的總電阻等于各部分電路電阻______，即____________________；并聯(lián)電路的總電阻的__________等于各支路電阻的____________之和，即__________________．四、電壓表和電流表1．電流表G(表頭)：常用的電壓表和電流表都是由小量程的______改裝而成的．小量程電流表主要有三個(gè)參數(shù)：①電流表的電阻叫做______，用字母Rg表示；②指針偏轉(zhuǎn)到最大刻度時(shí)的電流Ig叫做______；③電流表通過滿偏電流時(shí)，加在它兩端的電壓Ug叫做______，上述三個(gè)物理量的關(guān)系為：__________.2．電壓表和電流表的改裝：當(dāng)把電流表G改裝成量程較大的電壓表時(shí)，應(yīng)當(dāng)______一個(gè)電阻R；當(dāng)把電流表G改裝成大量程的電流表時(shí)，應(yīng)當(dāng)______一個(gè)電阻R.學(xué)問探究要點(diǎn)一.滑動(dòng)變阻器在電路中有哪幾種接法？怎樣選擇這些接法？(1)滑動(dòng)變阻器在電路中有兩種接法①限流接法如圖2－4－4所示，電路中變阻器起限流作用，負(fù)載Rx兩端電壓的可調(diào)范圍為eq\f(ERx,Rx＋R0)～E，在合上開關(guān)前使變阻器所使用的阻值最大，因此在閉合開關(guān)前肯定要檢查滑動(dòng)觸頭P是否在正確的一端．②分壓接法如圖2－4－5所示，電路中變阻器起分壓作用，滑片自A端向B端滑動(dòng)時(shí)，負(fù)載上電壓的變化范圍約為0～E.明顯比限流時(shí)調(diào)整范圍大．合上開關(guān)前滑片應(yīng)在A端，以使負(fù)載Rx兩端的電壓和通過的電流最?。?2)方法選擇通常以限流接法為主，但在下列三種狀況下，必需選擇分壓連接方式：①題目所供應(yīng)的試驗(yàn)儀器最大允許電流、電壓不夠．②變阻器電阻遠(yuǎn)小于被測(cè)電阻或遠(yuǎn)小于電路中串聯(lián)的其他電阻的阻值．在變阻器電阻遠(yuǎn)小于被測(cè)電阻時(shí)，若接受限流式接法，即使變阻器從一端滑至另一端，電路中電流變化仍微小，因此此時(shí)應(yīng)用分壓接法．③要求回路中某部分電路的電壓從零開頭可連續(xù)變化，應(yīng)接受分壓接法．要點(diǎn)二．改裝電流表和改裝電壓表怎樣對(duì)比？.1.小量程的表頭G改裝成電壓表V小量程的表頭G改裝成電流表A內(nèi)部電路R的作用分壓分流擴(kuò)大量程計(jì)算U＝Ig(R＋Rg)R＝eq\f(U,Ig)－Rg＝(n－1)Rg其中n＝eq\f(U,Ug)＝eq\f(U,IgRg)IgRg＝(I－Ig)RR＝eq\f(IgRg,I－Ig)＝eq\f(Rg,n－1)其中n＝eq\f(I,Ig)電表的總內(nèi)阻RV＝Rg＋RRA＝eq\f(RRg,R＋Rg)要點(diǎn)三.半偏法測(cè)電阻和電橋法測(cè)電阻1．測(cè)量小量程電流表的內(nèi)阻總結(jié)反思小量程電流表的滿偏電流Ig，可以從刻度盤上直接讀出．怎樣測(cè)出它的內(nèi)阻Rg呢？Rg可以用“半偏法”試驗(yàn)測(cè)出．在如圖2－4－2所示的電路中，R為滑動(dòng)變阻器，R箱為電阻箱．閉合開關(guān)S1，調(diào)整R的值，使電流表指針偏轉(zhuǎn)到滿刻度(留意不要超過Ig，以免燒壞表頭)．再閉合開關(guān)S2，調(diào)整R箱的阻值，使電流表指針偏轉(zhuǎn)到正好是Ig/2的位置(這就是“半偏法”名稱的由來)．計(jì)算可得Rg＝eq\f(R箱,1－\f(R箱,R)).當(dāng)R?R箱時(shí)，可以近似認(rèn)為Rg＝R箱．因此，讀出電阻箱的示數(shù)，就知道電流表的內(nèi)阻Rg.總結(jié)反思2．惠斯通電橋原理用歐姆表測(cè)電阻，雖然便利但不夠精確?????，用伏安法測(cè)電阻，電表引起的系統(tǒng)誤差又難以消退，試驗(yàn)室比較精確?????地測(cè)量電阻的方法是用惠斯通電橋．如圖2－4－3所示，R1、R2、R3、Rx分別叫電橋的臂，Rx為待測(cè)電阻，G是靈敏電流計(jì)．其測(cè)量原理是：閉合S，調(diào)整R3，使電流計(jì)G中的電流為零，此時(shí)B、D為等電勢(shì)點(diǎn)(即電橋平衡)．故有I1＝I2，I3＝IxI1R1＝I3R3，I2R2＝IxRx進(jìn)一步得Rx＝eq\f(R2R3,R1)典例剖析題型一、基本電路處理【例1】如圖2－4－6所示，設(shè)R1＝R2＝R3＝R4＝R，求開關(guān)S閉合和斷開時(shí)，A、B兩端電阻之比．題型二、電阻的串聯(lián)和并聯(lián)【例3】有a、b、c、d四只電阻，其中三只電阻的阻值一樣，只有一個(gè)電阻的阻值偏大．要找出這只電阻，某同學(xué)設(shè)計(jì)了如圖1所示電路，當(dāng)開關(guān)閉合時(shí)測(cè)出有電流從P流向Q，下列說法正確的是()A．阻值偏大的電阻肯定是a和d中的一個(gè)B．阻值偏大的電阻肯定是c和d中的一個(gè)C．下一步可將a和d互換位置，依據(jù)PQ間電流的流始終推斷D．下一步可將a和c互換位置，依據(jù)PQ間電流的流始終推斷拓展探究1：如圖2所示三個(gè)完全相同的電阻R1＝R2＝R3，接在電路中，則它們的電壓之比為()A．1∶1∶1B．1∶2∶2C．1∶4∶4D．2∶1∶.2.題型三、電表的改裝始終流電壓表，量程為1V，內(nèi)阻為1000Ω.現(xiàn)將一阻值在5000～7000Ω之間的固定電阻R1與此電壓表串聯(lián)，以擴(kuò)大電壓表的量程．為求得擴(kuò)大后量程的精確?????性，再給定始終流電源(電動(dòng)勢(shì)E為6～7V，內(nèi)阻可忽視不計(jì))，一阻值R2＝2000Ω的固定電阻，兩個(gè)單刀開關(guān)S1、S2及若干導(dǎo)線．(1)為達(dá)到上述目的，將圖實(shí)3連成一個(gè)完整的試驗(yàn)電路圖．(2)連線完成以后，當(dāng)S1與S2均閉合時(shí)，電壓表的示數(shù)為0.90V；當(dāng)S1閉合，S2斷開時(shí)，電壓表的示數(shù)為0.70V．由此可以計(jì)算出改裝后電壓表的量程為________V，電源電動(dòng)勢(shì)為________V.拓展探究2：一個(gè)電流表的滿刻度電流值Ig＝0.6A，面板如圖4所示，那么它每一小格所相應(yīng)的電流是________mA，指針現(xiàn)在的電流示數(shù)是________A．假如這個(gè)量程為0.6A的電流表內(nèi)阻Rg＝60Ω，要把這個(gè)電流表的量程擴(kuò)大成3A，那么應(yīng)當(dāng)在Rg上________聯(lián)一個(gè)電阻RS，RS的大小應(yīng)是________；并聯(lián)RS后，測(cè)某一電流，指針仍指到如圖所示位置，則該電流是________A，并聯(lián)RS后，刻度盤上每一小格所代表的電流值是未并聯(lián)RS前的________倍．課堂達(dá)標(biāo)1.如圖2－4－7所示的電路，R0為定值電阻，R為滑動(dòng)變阻器，滑動(dòng)觸頭C時(shí)，電路的總電阻發(fā)生變化，以下狀況正確的是()A．C向左滑動(dòng)，總電阻變小B．C向右滑動(dòng)，總電阻變小C．C滑動(dòng)到最左端時(shí)，總電阻為R0D．C滑動(dòng)到最右端時(shí)，總電阻為零2．把電流表改裝成電壓表時(shí)，下列說法正確的是()A．改裝的原理是串聯(lián)電阻有分壓作用B．改裝成電壓表后，原電流表本身允許通過的最大電流值也隨著變大了C．改裝后原電流表自身的電阻也增大了D．改裝后使用時(shí)，加在原電流表兩端的電壓的最大值不變3．假如圖2－4－8中電流表的內(nèi)阻是100Ω，怎樣在這個(gè)刻度盤上標(biāo)出相應(yīng)的電壓數(shù)據(jù)？4．如圖所示，R1＝4Ω，R2＝R3＝2Ω，R4＝4Ω，R5＝6Ω，求A、B間的等效電阻．5.一電流表G，內(nèi)阻為R＝10Ω，滿偏電流是15mA，把它改裝成量程為9V的電壓表，則連接電阻的阻值為多大？課后達(dá)標(biāo)1．儀器中常用兩個(gè)阻值不同的可變電阻來調(diào)整電路的電流，一個(gè)作粗調(diào)，一個(gè)作細(xì)調(diào)，這兩個(gè)變阻器可以按圖5甲串聯(lián)起來或按圖乙并聯(lián)起來再接入電路，已知R1阻值較大，R2阻值較小，則()A．圖甲中R1作粗調(diào)B．圖甲中R1作細(xì)調(diào)C．圖乙中R2作粗調(diào)D．圖乙中R2作細(xì)調(diào)2．用甲、乙兩個(gè)完全相同的電流表表頭改裝成量程分別為5V和10V的電壓表，串聯(lián)后測(cè)量12V的電壓，則()A．兩表的電壓示數(shù)相同，均為6VB．兩表頭的指針的偏角相同.3.總結(jié)反思C．兩表頭的指針的偏角不相同D．兩表的電壓示數(shù)不同總結(jié)反思3．如圖6所示，電壓U不變，閉合開關(guān)S，先調(diào)整電阻箱R的電阻值到R1，使電流計(jì)指針轉(zhuǎn)到滿刻度，再把R調(diào)整到R2，使電流表的指針轉(zhuǎn)到滿刻度的eq\f(2,3)，電流表的內(nèi)阻等于()A．R2－R1B．2R2－R1C．R2－3R1D．2R2－34.兩只定值電阻R1＝10Ω，R2＝30Ω，電壓表一個(gè)，練習(xí)使用電壓表測(cè)電壓，電路連接如圖7所示，電源輸出電壓U＝12V不變，先用電壓表與R1并聯(lián)，電壓表示數(shù)為U1，再用電壓表與R2并聯(lián)，電壓表示數(shù)為U2，則下列說法正確的是()A．U1肯定為3.0VB．U2肯定小于9.0VC．U1與U2之和肯定為12VD．U1與U2之和小于12V圖7圖8圖9圖105.在圖8所示的串聯(lián)電路中，通過電阻R1的電流I1滿足關(guān)系式()A．I1＝eq\f(U,R1)B．I1＝eq\f(U1,R1)C．I1＝eq\f(U2,R2)D．I1＝eq\f(U1,R1＋R2)6．如圖9所示是兩個(gè)電阻R1、R2的I－U圖線，將兩電阻R1、R2并聯(lián)后的電阻為R，則電阻R的U－I圖象在圖中()A．區(qū)域ⅠB．區(qū)域ⅡC．區(qū)域ⅢD．不能確定7．一同學(xué)將變阻器與一只6V,6～8W的小燈泡L及開關(guān)S串聯(lián)后接在6V的電源E上，當(dāng)S閉合時(shí)，發(fā)覺燈泡發(fā)光．按圖10所示的接法，當(dāng)滑片P向右滑動(dòng)時(shí)，燈泡將()A．變暗B．變亮C．