教科版物理选修31 第2章 3电阻的串联并联及其应用.docx

1、教科版物理选修31 第2章 3电阻的串联并联及其应用3.电阻的串联、并联及其应用学 习 目 标知 识 脉 络1.掌握串、并联电路的电流、电压、电阻特点(重点)2理解将小量程电流表改装成大量程电流表和电压表的原理，并会进行有关计算(重点、难点)3知道限流电路和分压电路的特点及应用4掌握伏安法测电阻的两种电路和误差分析.电 阻 的 串 联 与 并 联1串联和并联电路图2312串联：把几个导体依次首尾相接如图甲所示3并联：把几个导体的一端连在一起，另一端连在一起，如图乙所示4串、并联电路的特点串联电路并联电路电流各处电流相等：I0I1I2I3总电流等于各支路电流之和：I0I1I2I3电压总电压等于各

2、部分电压之和：U01U12U23U03各支路两端电压相等：U1U2U3U总电阻总电阻等于各部分电阻之和：RR1R2总电阻倒数等于各支路电阻倒数之和：1横截面积不同的两个导体串联时，通过面积较大的导体的电流大()2两电阻并联时，电阻越大，单位时间内流过电阻某一横截面的电荷量越多()3并联电阻的总阻值小于每个电阻的阻值()大型庆祝活动期间，街上的树上都挂满了装饰用的一串串小彩灯，这些小彩灯的额定电压一般只有几伏，但大多数使用了220 V的照明电源，这些小灯泡是怎样连接的？【提示】将足够多的小彩灯串联后一起接在电源上，使每一串小彩灯分得的电压之和等于220 V，这样小彩灯就可以正常工作了探讨1：你家

3、里的各个用电器采用的是什么连接方式？【提示】各个用电器都需要220 V的电压供电，因此必须将它们并联接入电路探讨2：电路中并联的电阻越多，电路的总阻值是越大还是越小？【提示】由于，并联的电阻越多，相加项越多，越大，即并联电路的总阻值R越小1串、并联电路总电阻的比较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nRn个相同电阻R并联，总电阻R总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2.关于电压

4、和电流的分配关系(1)串联电路中各电阻两端的电压跟它的阻值成正比推导：在串联电路中，由于U1I1R1，U2I2R2，U3I3R3，UnInRn，II1I2In，所以有I.(2)并联电路中通过各支路电阻的电流跟它们的阻值成反比推导：在并联电路中，U1I1R1，U2I2R2，U3I3R3，UnInRn，U1 U2Un，所以有I1R1I2R2InRnI总R总U.(多选)三个阻值都为12 的电阻，它们任意连接、组合，总电阻可能为()A4 B24 C18 D36 【解析】若三个电阻并联，R总R4 ，A正确；若三个电阻串联，R总3R36 ，D正确；若两个电阻并联后和第三个电阻串联R总RR12 6 18 ，

5、C正确；若两个电阻串联后和第三个电阻并联，R总8 ，B错误【答案】ACD迁移1有三个电阻，R12 ，R23 ，R34 ，现把它们并联起来接入电路，则通过它们的电流之比I1I2I3是()A643 B346C234 D432【解析】设并联电路两端电压为U，则I1I2I3643，故正确选项为A.【答案】A迁移2三个电阻器按照如图232所示的电路连接，其阻值之比为R1R2R3136，则电路工作时，通过三个电阻器R1、R2、R3上的电流之比I1I2I3为() 【导学号：96322039】图232A631 B136C621 D321【解析】电阻R2和R3是并联关系，则电流之比等于电阻之比的倒数，即I2I3

6、R3R221；而R1上的电流等于R2和R3的电流之和，故I1I2I3321，选项D正确【答案】D混联电路及其处理方法(1)混联电路：既有串联又有并联的较复杂连接电路(2)混联电路的处理方法：准确地判断出电路的连接方式，画出等效电路图准确地利用串、并联电路的基本规律、特点灵活地选用恰当的物理公式进行计算电 压 表 和 电 流 表 的 改 装1表头的三个参数(1)满偏电流Ig：指针指到最大刻度时的电流(2)满偏电压Ug：电流表通过满偏电流时，加在它两端的电压(3)内阻Rg：电流表的内阻(4)三个参数之间的关系为：UgIgRg.2电压表和电流表的改装(1)给表头串联一较大的电阻，分担较大的电压UR.

7、如图233所示，就改装成一个电压表图233(2)给表头并联一较小的电阻，分担较大的电流IR.如图234所示，就改装成大量程的电流表图2341把小量程的电流表改装成大量程的电流表需串联一个电阻()2改装后电压表的量程越大，其串联的分压电阻就越大()3若将分压电阻串联在电流表上改装成电压表后，增大了原电流表的满偏电压()某小量程电流表的满偏电流为5毫安，满偏电压为0.2伏特，该小量程电流表的内阻为多少？【提示】根据欧姆定律，小量程电流表的内阻Rg40 .实验室有一表头G，满偏电流3 mA，内阻100 .图235探讨1：用它能直接测量3 A的电流吗？【提示】不能探讨2：要改装成一个大量程的电流表是串

8、联一个电阻，还是并联一个电阻？【提示】并联小量程的表头G(Ig，Rg)改装成电压表V小量程的表头G(Ig，Rg)改装成电流表A内部电路量程UIR的作用分压分流R的数值RRg或R(n1)Rg(n)R或R(n)电表的总内阻RVRgR或RVnRgRA或RA有一个电流计G，内电阻Rg10 ，满偏电流Ig3 mA.(1)要把它改装成量程为03 V的电压表，应该串联一个多大的电阻？改装后电压表的内电阻是多大？(2)要把它改装成量程为03 A的电流表，应该并联一个多大的电阻？改装后电流表的内电阻是多大？【解析】(1)电流计的满偏电压为UgIgRg310310 V0.03 V串联电阻需承担的电压UUUg3 V

9、0.03 V2.97 V串联电阻的阻值为R990 .改装后电压表的内阻为RVRRg1 000 .(2)电流计两端电压UgIgRg3103 A10 0.03 V分流电阻分担电流为IRIIg(33103)A2.997 A由欧姆定律得分流电阻的阻值为RA0.01 改装后电流表的总电阻为RA0.009 99 .【答案】(1)990 1 000 (2)0.01 0009 99 迁移3(多选)如图236所示，四个相同的表头分别改装成两个电流表和两个电压表电流表A1的量程大于A2的量程，电压表V1的量程大于V2的量程，把它们按如图所示接入电路，则() 【导学号：96322040】图236A电流表A1的读数大

10、于电流表A2的读数B电流表A1的偏转角小于电流表A2的偏转角C电压表V1的读数等于电压表V2的读数D电压表V1的偏转角等于电压表V2的偏转角【解析】改装后的电流表量程越大，电表的内阻越小，电流表A1的量程大于A2的量程，所以电流表A1的内阻小于电流表A2的内阻，两个电流表并联，电阻小的电流大，电流表A1的读数大于电流表A2的读数，A正确；改装电流表的两个表头也是并联关系，因表头相同，故电流相等，指针偏角相等，B错误；改装后的电压表量程越大，电表的内阻越大，电压表V1的量程大于V2的量程，所以电压表V1的内阻大于电压表V2的内阻，两个电压表串联，依据串联电路的分压作用特点，电压表V1的读数大于电

11、压表V2的读数，故C错误；其中两个表头也是串联关系，电流相等，偏角相等，D正确【答案】AD电表改装四要点(1)改装为电压表需串联一个大电阻，且串联电阻的阻值越大，改装后电压表的量程越大(2)改装为电流表需并联一个小电阻，且并联电阻的阻值越小，改装后电流表的量程越大(3)改装过程把表头看成一个电阻Rg，通过表头的满偏电流Ig是不变的(4)改装后电表的量程指的是当表头达到满偏电流时串联电路的总电压或并联电路的总电流 限流和分压电路伏安法测电阻的两种电路1限流式电路与分压式电路的比较接法项目限流式分压式电路组成变阻器接入电路的特点采用“一上一下”的接法采用“两下一上”的接法调压范围EE(不计电源内阻

12、)0E(不计电源内阻)2.电流表的两种接法(1)电流表外接电路图：如图237甲所示电路图237R测与R真的关系：R测R真应用：测量小电阻误差小(2)电流表内接电路图：如图乙237所示电路R测与R真的关系：R测R真应用：测量大电阻时误差小1待测电阻RxRA时，用电流表外接法误差较小()2测量时，为减小偶然误差常通过多次测量取平均值的方法()3用外接法测电阻时，电流表的示数略大于电阻R上的电流值()在“描绘小灯泡伏安特性曲线”实验中，滑动变阻器是采用限流式接法还是分压式接法？【提示】因为该实验中要求小灯泡两端的电压变化范围较大，且要求电压要从0开始调节，所以滑动变阻器应采用分压式接法，如图所示用电

13、流表和电压表测量电阻时，电路有两种接法，分别如图238甲、乙所示，请思考下列问题：甲乙图238探讨1：两种接法是否等效？【提示】两种接法都有误差，不等效探讨2：若待测电阻的阻值很大，则哪种接法误差较小？【提示】当RxRA时，用图甲电路测量误差较小探讨3：若待测电阻的阻值很小，则哪种接法误差较小？【提示】当RxRV时，用图乙电路测量误差较小1伏安法测电阻原理欧姆定律给了我们测量电阻的一种方法，由R可知，用电压表测出电阻两端的电压，用电流表测出通过电阻的电流，就可求出待测电阻的阻值2电流表的两种接法内接法外接法电路误差分析电压表示数UVURUAUR电流表示数IAIRR测R真电压表示数UVUR电流表示数IAIRIVIRR测