第4節(jié)串聯(lián)電路和并聯(lián)電路學(xué)習(xí)目標(biāo)課標(biāo)解讀1.知道串、并聯(lián)電路的電流和電壓特點(diǎn)。2.掌握串、并聯(lián)電路中的電阻有關(guān)計(jì)算。3.了解電流表(表頭)的原理,知道什么是滿(mǎn)偏電流和滿(mǎn)偏電壓。4.掌握表頭改裝成電壓表和電流表的原理,并會(huì)進(jìn)行相應(yīng)計(jì)算。1.通過(guò)對(duì)初中物理知識(shí)的回顧,初步形成串、并聯(lián)電路的電壓、電流特點(diǎn)。2.通過(guò)對(duì)串、并聯(lián)電路的結(jié)構(gòu)分析,掌握電阻計(jì)算的基本方法。3.通過(guò)對(duì)電壓表和電流表結(jié)構(gòu)的觀察,掌握電表的改裝原理?；A(chǔ)探究合作探究實(shí)踐應(yīng)用基礎(chǔ)探究形成概念·掌握新知知識(shí)梳理相等一、串、并聯(lián)電路的規(guī)律串聯(lián)電路并聯(lián)電路電流電路中的電流處處

.總電流等于各支路電流

.電壓總電壓等于各部分電路兩端電壓

.總電壓與各支路電壓

.電阻總電阻等于各部分電路電阻

.總電阻的倒數(shù)等于各支路電阻的

.之和之和相等之和倒數(shù)之和二、電壓表和電流表的電路結(jié)構(gòu)1.小量程電流表(表頭)的三個(gè)參數(shù)最大刻度滿(mǎn)偏電流IgRg2.電壓表的改裝3.電流表的改裝思考與自測(cè)1.思考判斷(1)串聯(lián)電路的總電流等于流過(guò)各電阻的電流之和。(

)(2)兩并聯(lián)電阻的電流與電阻成反比,兩串聯(lián)電阻的電壓與電阻成正比。(

)(3)并聯(lián)電路的總電阻一定大于每一個(gè)支路的電阻。(

)(4)電流表中的并聯(lián)電阻的作用是分去一部分電流。(

)(5)若將分壓電阻串聯(lián)在電流表上改裝成大量程電壓表后,增大了原電流表的滿(mǎn)偏電壓。(

)(6)若將分流電阻并聯(lián)在電流表上改裝成大量程電流表后,分流電阻和電流表兩端的電壓相等。(

)×√×√×√2.思維探究(1)照明電路的電壓為220V,試想馬路上的額定電壓為220V的路燈若想正常發(fā)光,它們之間是如何連接的?答案:照明電路的電壓為220V,而每個(gè)燈泡的額定電壓也是220V,因此欲使路燈同時(shí)正常工作,它們之間只能是并聯(lián)。(2)幾個(gè)電阻并聯(lián),如果電路中任一電阻增大(其他電阻不變),則總電阻怎樣變化?如果幾個(gè)電阻串聯(lián)呢?答案:并聯(lián)電路任一支路電阻增大(其他電阻不變),總電阻將增大。串聯(lián)電路中任一電阻增大,總電阻也增大。(3)小量程的電流表改裝成大量程的電壓表或電流表的原理是什么?答案:利用電阻的分壓或分流作用,改裝成電壓表時(shí)利用較大電阻分壓,改裝成電流表時(shí)利用較小電阻分流。合作探究突破要點(diǎn)·提升關(guān)鍵問(wèn)題情境每年春節(jié)期間,大街小巷的樹(shù)上都掛滿(mǎn)了裝飾用的串串小彩燈,當(dāng)夜幕降臨的時(shí)候,火樹(shù)銀花,非常好看。這些小彩燈的額定電壓一般只有幾伏,但使用了220V的家用照明電路。(1)這些小彩燈是怎么連接的?要點(diǎn)一對(duì)串、并聯(lián)電路的理解及應(yīng)用答案:(1)多個(gè)小彩燈串聯(lián)后一起接在電源上,使每一個(gè)小彩燈分得的電壓之和等于220V。(2)若每個(gè)小彩燈的電阻為R,則n個(gè)這樣的彩燈連接后的總電阻為多大?答案:(2)串聯(lián)后的總電阻為nR。歸納拓展1.串聯(lián)電路、并聯(lián)電路總電阻的幾個(gè)常用推論的比較(2)并聯(lián)電路具有分流作用。并聯(lián)電路中通過(guò)各支路電阻的電流跟它的阻值成反比,即I1R1=I2R2=I3R3=U。[例1](多選)一個(gè)T形電路如圖所示,電路中的電阻分別是R1=10Ω,R2=60Ω,R3=40Ω。另有一測(cè)試電源,提供的電壓為80V。則(

)A.當(dāng)c、d端短路時(shí),a、b之間的等效電阻是34ΩB.當(dāng)a、b端短路時(shí),c、d之間的等效電阻是34ΩC.當(dāng)a、b兩端接通測(cè)試電源時(shí),c、d兩端的電壓為64VD.當(dāng)c、d兩端接通測(cè)試電源時(shí),a、b兩端的電壓為64VAC名師點(diǎn)撥(1)處理串、并聯(lián)電路以及簡(jiǎn)單的混聯(lián)電路的方法①準(zhǔn)確地判斷出電路的連接方式,畫(huà)出等效電路圖;②正確利用串聯(lián)、并聯(lián)電路的基本規(guī)律、性質(zhì);③靈活選用恰當(dāng)?shù)墓竭M(jìn)行計(jì)算。(2)電路簡(jiǎn)化的原則①無(wú)電流的支路去除;②電勢(shì)相等的各點(diǎn)合并;③理想導(dǎo)線可任意長(zhǎng)短;④理想電流表的電阻為零,理想電壓表的電阻為無(wú)窮大;⑤電壓穩(wěn)定時(shí)電容器可認(rèn)為斷路。BC[針對(duì)訓(xùn)練1](2021·山西呂梁期末)(多選)如圖A、B間電壓為20V,電阻R1=2kΩ,R2=4Ω,R3=3kΩ,R4=2Ω,則(

)A.C、D兩點(diǎn)間阻值約為2kΩB.上支路阻值約為3kΩC.干路中電流I近似為10AD.干路中電流I近似為7mA要點(diǎn)二電表的改裝問(wèn)題情境如圖是某一電流表G的刻度盤(pán)。當(dāng)指針指著某一電流刻度時(shí),兩接線柱之間具有一定大小的電壓,若將刻度盤(pán)改為對(duì)應(yīng)的電壓值,則此表即為一個(gè)電壓表,如果圖中電流表的內(nèi)阻是100Ω,這個(gè)電壓表的量程是多少?若使電流表的內(nèi)阻變?yōu)?kΩ,則量程又變?yōu)槎嗌?答案:由于允許通過(guò)電流表的最大電流為3mA,則對(duì)應(yīng)電壓U=IR=3×10-3×100V=0.3V,即它的量程為0～0.3V;若電流表的內(nèi)阻變?yōu)?kΩ時(shí),電流表中通過(guò)3mA電流時(shí),對(duì)應(yīng)的電壓U′=5×103×3×10-3V=15V,即量程為0～15V。歸納拓展1.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(mǎn)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)的電阻阻值。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;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。2.電壓表、電流表的改裝對(duì)比項(xiàng)目改裝成電壓表V改裝成電流表A量程UI電路結(jié)構(gòu)[例2]如圖所示,有一個(gè)表頭,滿(mǎn)偏電流Ig=500mA,內(nèi)阻Rg=200Ω,用它改裝為有0～1A和0～10A兩種量程的電流表,則R1、R2的阻值各為多大?解析:公共端與“1A”端接入被測(cè)電路時(shí),電阻R1和R2串聯(lián),再與表頭內(nèi)阻Rg并聯(lián),當(dāng)指針為滿(mǎn)偏時(shí),有(I1-Ig)(R1+R2)=IgRg,代入數(shù)值可得R1+R2=200Ω;當(dāng)公共端與“10A”端接入被測(cè)電路時(shí),電阻R2與表頭內(nèi)阻Rg串聯(lián),再與電阻R1并聯(lián),當(dāng)指針為滿(mǎn)偏時(shí),有Ig(Rg+R2)=(I2-Ig)R1,代入數(shù)值可得R2+200Ω=19R1,聯(lián)立解得R1=20Ω,R2=180Ω。答案:20Ω

180Ω名師點(diǎn)撥電表改裝四要點(diǎn)(1)改裝電壓表需串聯(lián)一個(gè)大電阻,且串聯(lián)電阻的阻值越大,改裝后電壓表的量程越大。(2)改裝電流表需并聯(lián)一個(gè)小電阻,且并聯(lián)電阻的阻值越小,改裝后電流表的量程越大。(3)改裝過(guò)程把表頭看成一個(gè)電阻Rg,通過(guò)表頭的滿(mǎn)偏電流Ig是不變的。(4)改裝后電表的量程指的是當(dāng)表頭達(dá)到滿(mǎn)偏電流時(shí)串聯(lián)電路的總電壓或并聯(lián)電路的總電流。[針對(duì)訓(xùn)練2]如圖為實(shí)驗(yàn)室常用的兩個(gè)量程的電壓表原理圖。當(dāng)使用O、A兩接線柱時(shí),量程為0～3V;當(dāng)使用O、B兩接線柱時(shí),量程為0～15V,已知表頭的內(nèi)阻Rg=500Ω,滿(mǎn)偏電流Ig=100μA,求分壓電阻R1和R2的阻值。答案:2.95×104

Ω

1.2×105

Ω實(shí)踐應(yīng)用拓展延伸·凝練素養(yǎng)模型·方法·結(jié)論·拓展電阻的最值問(wèn)題若兩個(gè)并聯(lián)電路的電阻可以變化但代數(shù)和為定值,則當(dāng)兩個(gè)電路的阻值相等時(shí),兩電路的總并聯(lián)電阻最大。如圖所示,滑片兩側(cè)電阻相等時(shí)總電阻阻值最大。[示例]如圖所示,R1=2Ω,R2=3Ω,滑動(dòng)變阻器最大值R3=5Ω,則當(dāng)滑片從a滑到b的過(guò)程中,電流表示數(shù)的最小值為多少?答案:2A科學(xué)·技術(shù)·社會(huì)·環(huán)境城市“亮化工程”香港維多利亞港的夜景與日本函館、意大利那不勒斯并稱(chēng)為“世界三大夜景”。華燈初上,港灣周邊的摩天大廈霓光煥發(fā),在天際和水面之間展示著瑰麗壯觀的身姿。維多利亞港瞬間化身成為聲光交織的舞臺(tái),以繽紛艷麗的色彩,散發(fā)著香港這個(gè)國(guó)際大都會(huì)朝氣蓬勃、多姿多彩的魅力。美麗夜景中的霓虹燈離不開(kāi)電路的串、并聯(lián)。[示例]小明和小婷探究小彩燈的發(fā)光情況,他們通過(guò)觀察發(fā)現(xiàn),每個(gè)小彩燈上標(biāo)有“2.5V

0.25A”字樣。(1)要使這些小彩燈正常發(fā)光,應(yīng)將

個(gè)這樣的小彩燈

(選填“串”或“并”)聯(lián)在家庭電路的供電線路上。

答案:(1)88串[示例]小明和小婷探究小彩燈的發(fā)光情況,他們通過(guò)觀察發(fā)現(xiàn),每個(gè)小彩燈上標(biāo)有“2.5V

0.25A”字樣。(2)他們發(fā)現(xiàn),當(dāng)其中的一個(gè)小彩燈的燈絲斷了,其余的小彩燈還能發(fā)光,這是為什么呢?他們找來(lái)一個(gè)小彩燈砸破玻璃外殼,發(fā)現(xiàn)燈絲(設(shè)阻值為R1)上并排接有一不發(fā)光的電阻R2,如圖所示。關(guān)于R1與R2的大小,小明和小婷發(fā)生了爭(zhēng)論:小婷認(rèn)為R2比R1小很多,燈絲R1發(fā)光時(shí),由于R2與R1的接觸處有一薄的絕緣層,電流只能從R1中通過(guò)。當(dāng)燈絲R1斷了,電路電壓將擊穿絕緣層,R2使電路導(dǎo)通,其余小彩燈還能發(fā)光,其亮度與原來(lái)相比

(選填“不變”“變亮”或“變暗”),原因是電路中的電流

,燈絲R1的實(shí)際功率

(后兩空均選填“不變”“變大”或“變小”)。

小明則認(rèn)為R2比R1大很多,燈絲R1發(fā)光時(shí)流過(guò)R2的電流可以忽略不計(jì),當(dāng)燈絲R1斷了,R2使電路導(dǎo)通,其余小彩燈還能發(fā)光,其亮度與原來(lái)相比

(