高中物理选修3-1学案1：2.4串联电路和并联电路

2.4串联电路和并联电路 基础知识 一、对串联电路的理解 1. 串联电路的特点 1 串联电路各处的电流相等，即Ihl2 l3...Im 2 串联电路两端的总电压等于各部分电路电压之和，即UUl U2U3... U„. 3 串联电路的总电阻等于各部分电路电阻之和，即RR.... 2. 拓展 1 串联电路的总电阻大于其中任一部分电路的电阻，且当一个大电阻和一个小电阻串联时, 总电阻接近大电阻. 2 串联电路中各电阻两端的电压跟它的阻值成正比，即号登“・罗1・ 二、对并联电路的理解 1. 并联电路的特点 1 并联电路的总电流等于各支路电流之和，即，/1/2 /3 2 并联电路的总电压与各支路电压相等，即UU1 U2U3 ... U. 3 并联电路总电阻的倒数等于各支路电阻的倒数之和，即志法会志. 2. 拓展 1 并联电路的总电阻小于其中最小的电阻.当一个大电阻和一个小电阻并联时，总电阻接 近小电阻. 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，即IlRll2R2...InR,, U. 3 多个电阻无论串联还是并联，其中任一电阻增大，总电阻也随之增大.以两电阻Ri、 为例加以说明.串联时rrR2,并联时R髀注二或R*一可见， 十彪1十R 当死或R增大时，R都随之增大. 三、电压表和电流表的改装 1. 小量程电流表G表头的三个参数 1 电流表的内阻电流表G的电阻叫做电流表的内阻. 2 满偏电流指针偏转到最大刻度时的电流叫做满偏电流. 3 满偏电压电流表G通过满偏电流时，加在它两端的电压Ug叫做满偏电压. 2. 电流表、电压表的改装分析 项目 小量程电流表G改装成 大量程电压表V 小量程电流表G改装成大 量程电流表A 电路结构 1 1 J R的作用 分压 分流 扩大量程的计算 U0RRg U IIQR R7 电表的总内阻 RvRgR RR竺 A R 催 使用 并联在被测电路中，“” 接线柱接电势较高的一 端 串联在被测支路中，电流 从接线柱流入 基础练习 1. 下列说法中不正确的是（） A. 一个电阻和一根无电阻的理想导线并联，总电阻为零 B. 并联电路任一支路的电阻都大于电路的总电阻 C. 并联电路任一支路电阻增大（其他支路不变），则总电阻一定增大 D. 并联电路任一支路电阻增大（其他支路不变），则总电阻一定减小 2. 如图所示电路，电压〃保持不变，当电键S断开时，理想电流表A的示数为0.6A,当 电键S闭合时，理想电流表的示数为0.9A，则两电阻阻值之比Ri R2（） A. 1 2B. 2 1 C. 2 3D. 3 2 3. 如图所示，每个电阻的阻值都是2Q,电流表内阻不计，在8、。间加6V电压时，电流 表的示数是（） Ac I_I A. 0B. 1A C. 2A D. 3A 4. 一个电流表的满偏电流4 1mA,内阻为500Q,要把它改装成一个量程为10V的电压 表，则应在电流表上（） A.串联一个10kQ的电阻B.并联一个10kQ的电阻 C.串联一个9.5kQ的电阻D.并联一个9.5kQ的电阻 5. 磁电式电流表（表头）最基本的组成部分是磁铁和放在磁铁两极之间的线圈，由于线圈的 导线很细，允许通过的电流很弱，所以在使用时还要扩大量程。已知某一表头G,内阻Rg 30Q,满偏电流/g5mA,要将它改装为量程0〜3A的电流表，所做的操作是（） A.串联一个570Q的电阻B.并联一个570Q的电阻 C.串联一个0.05Q的电阻D.并联一个0.05Q的电阻 6. 如图所示，图线1表示的导体的电阻为R,图线2表示的导体的电阻为昭，则下列说法 中正确的是（） A. R] R2l 3 B. Ri 3 1 C. 将Ri与串联后接于恒定电源上，则电流比Zi Z2l 3 D. 将Ri与此并联后接于恒定电源上，则电流比 Z23 1 7. 一盏弧光灯的额定电压是40V,正常工作时的电流是5A,如何把它接入电压恒为220V 的照明线路上才能正常工作 8. 在如图所示的电路中，电源电压U15V,电阻Ri、、的阻值均为10Q, S为单刀 三掷开关，求下列各种情况下电压表的读数 ⑴开关S接B；⑵开关S接A；⑶开关S接C。 ［答案］ 1. ［答案］D ［解析］并联电路的总电阻的倒数等于各支路电阻的倒数之和，即，当其中一个分 电阻为零时，总电阻为零，A正确。并联电路任一支路电阻都大于电路的总电阻，B正确。 并联电路任一支路电阻增大其他支路不变，各支路电阻的倒数之和将减小，总电阻的倒数 将减小，总电阻将增大，C正确，D错误。 2. ［答案A ［解析］由欧姆定律1圣得,电流比等于电阻的反比，则有-尝板,整理得普* KR 井联 R2 LK2 2 Ri昭 故选Ao 3. ［答案］B ［解析］将电路改画成如图所示形式。 Un. U*6 总咨 r2 A2A,每一支路电流均为1A。 R总 pi K z RR 22 4. ［答案C ［解析］把一个电流表改装成一个电压表，要串联一个电阻，可知B、D错误。通过电流表的 电流为时，电流表表头两端的电压 t/g/gg lxl0-3x500V0.5V 串联电阻R分担的电压 UR u- Us 10V-0.5V9.5V 所以串联电阻的阻值 R Ur h 9.5V 1x103A 9.5kd C正确，A错误，故选C。 5. ［答案］D ［解析］要改装电流表需并联一个分流电阻，设其阻值为R,应有IRgI-IgR,所以普 1 ，g -0.05Q,故D正确，A、B、C均错误。 6. ［答案］AD ［解析］根据I-U图象知，图线的斜率表示电阻的倒数，所以Ri 21 3,故A正确，B 错误；串联电路电流处处相等，所以将R1与我2串联后接于电源上，电流比11 2 1 1 故C错误；并联电路，电压相等，电流比等于电阻之反比，所以将R1比并联后接于电源 上，电流比1\ ■ h 3 1,故D正确。 7. ［答案］串联一个36Q的分压电阻 ［解析］由于电源电压大于弧光灯的额定电压，为了使它正常工作，可采用串联分压的办法。 设弧光灯的电阻为Ri，额定电压t/i40V需串联的电阻为照，电源电压U220V,电路 如图所示。 因串联电阻上分到的电压U2US，通过它的电流就是弧光灯的工作电流，所以其电 阻值 U， U-U1 220-40 72yQ36Q 8.