2020版高中物理（新教材）人教必修第3冊(cè)：第十一章 4 串聯(lián)電路和并聯(lián)電路

4.串聯(lián)電路和并聯(lián)電路必備知識(shí)自我檢測(cè)一、串、并聯(lián)電路中的電流、電壓和電阻1.電流(1)串聯(lián)電路中的電流處處相等,即I=I1=I2=I3=…;(2)并聯(lián)電路的總電流等于各支路電流之和,即I=I1+I2+I3+…。2.電壓(1)串聯(lián)電路兩端的總電壓等于各部分電路兩端電壓之和,即U=U1+U2+U3+…;(2)并聯(lián)電路的總電壓與各支路電壓相等,即U=U1=U2=U3=…。3.電阻(1)串聯(lián)電路的總電阻等于各部分電路電阻之和,即R=R1+R2+R3+…;必備知識(shí)自我檢測(cè)二、電壓表和電流表的電路結(jié)構(gòu)1.表頭從電路的角度看,表頭是一個(gè)電阻,遵從歐姆定律。表頭與其他電阻的不同在于,通過(guò)表頭的電流可以從刻度盤上讀出。2.表頭的三個(gè)參數(shù)及其關(guān)系(1)電流表的內(nèi)阻:表頭的電阻Rg;(2)滿偏電流:指針偏轉(zhuǎn)到最大刻度時(shí)的電流Ig;(3)滿偏電壓:當(dāng)電流表通過(guò)滿偏電流時(shí),加在它兩端的電壓Ug叫作滿偏電壓;(4)三者間的關(guān)系:Ug=IgRg。3.電壓表改裝:將表頭串聯(lián)一個(gè)電阻。4.電流表改裝:將表頭并聯(lián)一個(gè)電阻。必備知識(shí)自我檢測(cè)1.正誤判斷。(1)一個(gè)電阻和一根無(wú)電阻的理想導(dǎo)線并聯(lián),總電阻為零。(

)答案:√(2)兩個(gè)電阻并聯(lián),如果一個(gè)電阻增大(其他電阻不變),則總電阻減小。

(

)解析:并聯(lián)電路任一支路電阻增大(其他支路不變),各支路電阻的倒數(shù)之和將減小,總電阻的倒數(shù)將減小,總電阻將增大。答案:×必備知識(shí)自我檢測(cè)(3)兩個(gè)電阻串聯(lián),如果再串聯(lián)上一個(gè)電阻,總電阻增大。

(

)解析:串聯(lián)電路的總電阻等于各部分電路電阻之和,所以再串聯(lián)一個(gè)電阻,總電阻會(huì)增大。答案:√(4)兩個(gè)電阻并聯(lián),如果再并聯(lián)上一個(gè)電阻,總電阻減小。

(

)解析:并聯(lián)電路再并聯(lián)一個(gè)電阻,各支路電阻的倒數(shù)之和將增大,總電阻的倒數(shù)將增大,總電阻將減小。答案:√必備知識(shí)自我檢測(cè)(5)幾個(gè)電阻串聯(lián),其中任一個(gè)電阻的阻值比總電阻大。

(

)解析:串聯(lián)電路的總電阻等于各部分電路電阻之和,所以任一個(gè)電阻比總電阻小。答案:×(6)幾個(gè)電阻并聯(lián),其中任一個(gè)電阻的阻值比總電阻小。

(

)解析:并聯(lián)電路總電阻的倒數(shù)比任何一個(gè)電阻的倒數(shù)都大。所以總電阻比任一個(gè)電阻要小。答案:×必備知識(shí)自我檢測(cè)2.(多選)下列敘述正確的有(

)A.用同一表頭改裝成的電壓表,電壓表的量程越大,其內(nèi)阻越大B.并聯(lián)電路的總電阻一定大于每一個(gè)支路的電阻C.串聯(lián)電路任一電阻增大(其他電阻不變),總電阻一定增大D.并聯(lián)的電阻具有分壓作用解析:由并聯(lián)電路的特點(diǎn)知,并聯(lián)電路的總電阻比任一支路的阻值都要小,且任一支路電阻增大(其他支路不變),總電阻增大,所以B錯(cuò)誤;用同一表頭改裝成的電壓表,電壓表的量程越大,其內(nèi)阻越大,故A正確;串聯(lián)電路任一電阻增大(其他電阻不變),總電阻一定增大,故C正確;串聯(lián)電阻具有分壓作用,故D錯(cuò)誤。答案:AC必備知識(shí)自我檢測(cè)3.有三個(gè)電阻,R1=2Ω,R2=3Ω,R3=4Ω,現(xiàn)把它們并聯(lián)起來(lái)接入電路,則通過(guò)它們的電流之比I1∶I2∶I3是

(

)A.6∶4∶3 B.3∶4∶6C.2∶3∶4 D.4∶3∶2答案:A探究一探究二隨堂檢測(cè)

對(duì)串、并聯(lián)電路的理解情景導(dǎo)引1.如圖,三個(gè)電阻組成串聯(lián)電路。將串聯(lián)電路中的電阻R1、R2、R3等效為一個(gè)電阻,設(shè)阻值為R,試證明:R=R1+R2+R3。要點(diǎn)提示:1.因U=U1+U2+U3,即IR=IR1+IR2+IR3,故R=R1+R2+R3。探究一探究二隨堂檢測(cè)知識(shí)歸納1.關(guān)于電阻的幾個(gè)常用推論(1)串聯(lián)電路的總電阻大于其中任一部分電路的電阻。當(dāng)一個(gè)大電阻和一個(gè)小電阻串聯(lián)時(shí),總電阻接近大電阻。(2)并聯(lián)電路的總電阻小于其中任一支路的電阻。所以當(dāng)一個(gè)大電阻和一個(gè)小電阻并聯(lián)時(shí),總電阻接近小電阻。(3)幾個(gè)相同電阻R并聯(lián)時(shí)其總電阻為R總=

,兩個(gè)相同電阻并聯(lián)時(shí),總電阻是分電阻的一半。(4)幾個(gè)相同電阻R串聯(lián)時(shí)其總電阻為R總=nR,兩個(gè)相同電阻串聯(lián)時(shí),總電阻是分電阻的兩倍。(5)多個(gè)電阻無(wú)論串聯(lián)還是并聯(lián),其中任一電阻增大或減小,總電阻也隨之增大或減小。探究一探究二隨堂檢測(cè)2.關(guān)于電壓和電流的分配關(guān)系(1)串聯(lián)電路中各電阻兩端的電壓跟它的阻值成正比(電阻串聯(lián)起分壓作用)。(2)并聯(lián)電路中通過(guò)各支路電阻的電流跟它們的阻值成反比(電阻并聯(lián)起分流作用)。畫龍點(diǎn)睛

越串越大,比大的還大;越并越小,比小的還小;串聯(lián)可分壓;并聯(lián)可分流。探究一探究二隨堂檢測(cè)實(shí)例引導(dǎo)例1(多選)一個(gè)T形電路如圖所示,電路中的電阻R1=10Ω,R2=120Ω,R3=40Ω。另有一輸出電壓為100V的測(cè)試電源,內(nèi)阻忽略不計(jì),則(

)A.當(dāng)cd端短路時(shí),ab之間的等效電阻是40ΩB.當(dāng)ab端短路時(shí),cd之間的等效電阻是40ΩC.當(dāng)ab兩端接通測(cè)試電源時(shí),cd兩端的電壓為80VD.當(dāng)cd兩端接通測(cè)試電源時(shí),ab兩端的電壓為80V探究一探究二隨堂檢測(cè)答案:AC探究一探究二隨堂檢測(cè)規(guī)律方法

處理簡(jiǎn)單混聯(lián)電路的方法(1)準(zhǔn)確地判斷出電路的連接方式,畫出等效電路圖。(2)準(zhǔn)確地利用串、并聯(lián)電路的基本規(guī)律、特點(diǎn)。(3)靈活地選用恰當(dāng)?shù)奈锢砉竭M(jìn)行計(jì)算。探究一探究二隨堂檢測(cè)變式訓(xùn)練1如圖所示的電路中,R1=2Ω,R2=3Ω,R3=4Ω。(1)電路的總電阻是多少?(2)若流過(guò)電阻R1的電流I1=3A,則通過(guò)R2、R3的電流分別為多少?干路電流為多少?(2)由于I1R1=I2R2=I3R3,所以I2=2

AI3=1.5

A干路電流I=I1+I2+I3=(3+2+1.5)A=6.5

A。探究一探究二隨堂檢測(cè)

電表的改裝與校對(duì)情景導(dǎo)引有一電流表G,內(nèi)阻Rg=30Ω,滿偏電流Ig=1mA。要把它改裝成量程為0~3V的電壓表,應(yīng)串聯(lián)一個(gè)多大的電阻?要點(diǎn)提示:由題意知電流表G的滿偏電壓Ug=IgRg=0.03

V改裝成量程為0~3

V的電壓表,當(dāng)達(dá)到滿偏時(shí),分壓電阻R的分壓UR=U-Ug=2.97

V探究一探究二隨堂檢測(cè)知識(shí)歸納1.電表的改裝

探究一探究二隨堂檢測(cè)探究一探究二隨堂檢測(cè)2.電表的校對(duì)按如圖所示的電路對(duì)改裝成的電表進(jìn)行校對(duì),校對(duì)時(shí)注意搞清楚改裝后電表刻度盤每一小格表示多大的數(shù)值。探究一探究二隨堂檢測(cè)實(shí)例引導(dǎo)例2一個(gè)滿偏電流Ig=1mA、線圈電阻Rg=100Ω的小電流表。(1)把它改裝成滿偏電壓U=10V的電壓表,請(qǐng)畫出電路圖,并算出應(yīng)接入的電阻的阻值;(2)把它改裝成滿偏電流I=0.6A的電流表,請(qǐng)畫出電路圖,并算出應(yīng)接入的電阻的阻值。解析:(1)小量程電流表的滿偏電壓Ug=IgRg=0.1

V<U,因此需要串聯(lián)一個(gè)適當(dāng)?shù)姆謮弘娮?可將其改裝成電壓表,改裝的電路如圖甲所示,由歐姆定律有U=Ig(Rg+Rx),探究一探究二隨堂檢測(cè)(2)小量程電流表的滿偏電流Ig<I,要將其改裝成大量程的電流表,應(yīng)給其并聯(lián)一個(gè)適當(dāng)?shù)姆至麟娮?改裝的電路如圖乙所示,由并聯(lián)電壓相等得:IgRg=(I-Ig)Rx答案:見(jiàn)解析

探究一探究二隨堂檢測(cè)規(guī)律方法

電表改裝的步驟(1)先明確小量程電流表G的兩個(gè)參數(shù):Ig、Rg,并算出滿偏電壓Ug=IgRg。(2)用歐姆定律求改裝時(shí)需要串聯(lián)或并聯(lián)的電阻①改裝成電壓表時(shí)要串聯(lián)一個(gè)阻值較大的電阻以分壓,它的阻值用它分擔(dān)的電壓(改裝后的電壓表量程減去Ug)除以最大電流(即Ig)確定。②改裝成電流表時(shí)要并聯(lián)一個(gè)阻值較小的電阻以分流,它的阻值用它兩端的電壓(即表頭的Ug)除以通過(guò)它的電流(即改裝后的電流表量程減去Ig)確定。探究一探究二隨堂檢測(cè)變式訓(xùn)練2有一只滿偏電流Ig=5mA,內(nèi)阻Rg=400Ω的電流表G。若把它改裝成量程為10V的電壓表,應(yīng)

聯(lián)一個(gè)

Ω的分壓電阻,該電壓表的內(nèi)阻為

Ω;若把它改裝成量程為3A的電流表,應(yīng)

聯(lián)一個(gè)

Ω的分流電阻,該電流表的內(nèi)阻為

Ω。

探究一探究二隨堂檢測(cè)答案:串

1600

2000

并

0.668

0.667改裝成電流表時(shí)應(yīng)并聯(lián)一個(gè)分流電阻,由并聯(lián)電路兩端電壓相等得IgRg=(I-Ig)R2。探究一探究二隨堂檢測(cè)1.如圖所示電路中電阻R1、R2、R3的阻值相等,電池的電阻不計(jì)。那么開(kāi)關(guān)S閉合后流過(guò)R2的電流是S閉合前的(

)答案:B探究一探究二隨堂檢測(cè)2.(多選)一能夠測(cè)電流和電壓的兩用電表如圖所示,以下說(shuō)法正確的是

(

)A.若S1和S2都閉合,它是一個(gè)電壓表B.若S1和S2都閉合,它是一個(gè)電流表C.若S1和S2都斷開(kāi),它是一個(gè)電流表D.若S1和S2都斷開(kāi),它是一個(gè)電壓表解析:電流表是由電流計(jì)并聯(lián)電阻后改