11.4串联电路和并联电路 导学案-（2019）新人教版高中物理必修第三册.rar

11.4 串联电路和并联电路串联电路和并联电路【学习目标】1. 分析得出串联和并联电路电流、电压的关系式，并理解其含义，体会严谨的科学推理过程。2. 依据电流和电压的关系，推导得到串联和并联电路总电阻的表达式，体会等效思想在物理中的运用。3. 通过建立简化模型，应用串、并联电路规律分析电流表及电压表的改装原理，理解理想电表是一种科学抽象的产物，进一步体 会理想化模型的思想方法。【开启新探索开启新探索】 初中我们学过串、并联电路中的电流规律、电压规律，高中我们将要学习，为什么电路中会存在这样的规律？【质疑提升质疑提升 1】串联、并联电路中的电流串联、并联电路中的电流1. 初中已学习了串联电路中电流处处相等。结合高中所学内容说明，串联电路的电流为什么处处相等？2. 初中已学习了并联电路的总电流等于各支路电流之和。结合高中所学内容说明，并联电路的总电流为什么等于各支路电流之和？【质疑提升质疑提升 2】串联、并联电路中的电压串联、并联电路中的电压1. 通过高中知识说明：串联电路两端的总电压等于各部分电路两端的电压之和。2. 通过高中知识说明：并联电路的总电压与各支路电压相等。3. 串联电路中的每一个电阻通过的电流都相等，但都可以分担一部分电压，试证明，串联电阻分压与电阻成正比。4. 并联电路中的每一个电阻两端的电压都相等，但都可以分担一部分电流，试证明，并联电阻分流与电阻成反比。【质疑提升质疑提升 3】串联、并联电路中的电阻串联、并联电路中的电阻1.如图所示，两个电阻 R1、R2串联接入电路，两端加电压 U、产生电流 I。如果将这两个电阻换为另个一个电阻 R，接入电路，两端加电压 U、也产生电流 I，则这一个电阻R 和两个电阻 R1、R2在效果和大小上怎样的关系？2.如图所示，两个电阻 R1、R2并联接入电路，两端加电压 U、产生电流 I。如果将这两个电阻换为另个一个电阻 R，接入电路，两端加电压 U、也产生电流 I，则这一个电阻R 和两个电阻 R1、R2在效果和大小上怎样的关系？【质疑提升质疑提升 4】电压表和电流表的电路结构电压表和电流表的电路结构1.在初中的学习中，我们通常认为电压表的电阻极大，接入某支路时，电压表支路相当于断路；电流表的电阻极小，接入某支路时，电流表相当于导线，短路。但实际上，电压表支路仍有较小的电流、电流表两端极有较小的电压。常用的电压表、电流表都是由小量程的电流表（表头）改装而成的。从电路的角度看，表头就是一个电阻，同样遵从欧姆定律。但表头的电流可以从刻度盘上读出。阅读课本，用哪些物理量描述表头？这些物理量之间存在怎样的关系？2.若已知表头的 Ig10A、Rg=1000，若要改装成量程为 0.6A 的电流表。思考：表头应串联、还是并联电阻，对应接入的电阻值为多少？改装后的电流表内阻为多少？表盘刻度应如何调整？3.若已知表头的 Ig10A、Rg=1000，若要改装成量程为 3V 的电压表。思考：表头应串联、还是并联电阻，对应接入的电阻值为多少？改装后的电压表内阻为多少？表盘刻度应如何调整？【学以致用学以致用】1. 下列说法不正确的是（ ）A两个电阻串联，总电阻的阻值一定大于其中任何一个电阻的阻值B并联电路任一支路的电阻都大于电路的总电阻C并联电路任一支路的电阻增大（其它支路不变） ，则总电阻也增大D并联电路增加一电阻很大的支路（其它支路不变） ，则总电阻增加2一量程为 100A 的电流表，内阻为 100，表盘刻度均匀，现串联一个 9900的电阻将它改装成电压表，则该电压表的量程是_1_V。用它来测量电压时，表盘指针位置如图所示。此时电压表的读数大小为_0.80_V。【素养提升专练素养提升专练】1 如图的一段电路中，电阻 R1为 10 欧、R2为 30 欧、R3为 40 欧，电流表的示数为 0.5 安，则电压表 V1、V2的示数分别为（）A10 伏，20 伏B10 伏，10 伏C5 伏，20 伏D8 伏，10 伏2 如图所示，R1=2 ，R2=10 ，R3=10 ，A、B 两端接在电压恒定的电源上，则（） AS 断开时，R1与 R2的电压之比为 51BS 闭合时，R1与 R2两端的电压之比 25CS 闭合时，通过 R2与 R3的电流之比为 21DS 闭合时，通过 R1与 R2电流之比为 153. 在如图所示的电路中，A、B 之间的电压为 U，定值电阻的阻值为 R，滑动变阻器的最大阻值为 R1。在滑动变阻器的滑动端移动过程中，R 两端电压 UR 的变化范围是多少？Umin= Umax=URRR1U4. （1） 如左图所示，电压之比与电阻 R1、R2的值有什么关系？请推导出这个关系式。UU1 （2） 如右图所示中的电路常被叫作分压电路，当 A、B 之间的电压为 U 时，利用它可以在 C、D 端获得 0 和 U 之间的任意电压。试说明其中的道理。答： 上：U 下 011RRRUU5. 如图是有两个量程的电压表，当使用 A、B 两个端点时，量程为 010 V；当使用A、C 两个端点时，量程为 0100 V。已知表头的内阻 Rg 为 500 ，满偏电流 Ig 为 1 mA，求电阻 R1、R2的值。9500 91046. 如图是有两个量程的电流表，当使用 A、B 两个端点时，量程为 01 A，当使用 A、C 两个端点时， 量程为 00.1 A。已知表头的内阻 Rg 为 200 ，满偏电流 Ig 为 2 mA，求电阻 R1、R2 的值。R14920R2491807. 如图所示，用电压表、电流表测量导体电阻的两种电路图。图中电压表的内阻为 1 k，电流表的内阻为 1 ，被测导体 R 的真实电阻为 1000 。测量时，把电压表示数和电流表示数之比作为电阻的测量值。如果不考虑实验操作中的偶然误差，按甲、乙两种电路进行实验，得到的电阻测量值各是多少？你能从中得出什么结论？甲：500 乙：100111.4 串联电路和并联电路串联电路和并联电路【学习目标】1. 分析得出串联和并联电路电流、电压的关系式，并理解其含义，体会严谨的科学推理过程。2. 依据电流和电压的关系，推导得到串联和并联电路总电阻的表达式，体会等效思想在物理中的运用。3. 通过建立简化模型，应用串、并联电路规律分析电流表及电压表的改装原理，理解理想电表是一种科学抽象的产物，进一步体 会理想化模型的思想方法。【开启新探索开启新探索】 初中我们学过串、并联电路中的电流规律、电压规律，高中我们将要学习，为什么电路中会存在这样的规律？【质疑提升质疑提升 1】串联、并联电路中的电流串联、并联电路中的电流1. 初中已学习了串联电路中电流处处相等。结合高中所学内容说明，串联电路的电流为什么处处相等？2. 初中已学习了并联电路的总电流等于各支路电流之和。结合高中所学内容说明，并联电路的总电流为什么等于各支路电流之和？【质疑提升质疑提升 2】串联、并联电路中的电压串联、并联电路中的电压1. 通过高中知识说明：串联电路两端的总电压等于各部分电路两端的电压之和。2. 通过高中知识说明：并联电路的总电压与各支路电压相等。3. 串联电路中的每一个电阻通过的电流都相等，但都可以分担一部分电压，试证明，串联电阻分压与电阻成正比。4. 并联电路中的每一个电阻两端的电压都相等，但都可以分担一部分电流，试证明，并联电阻分流与电阻成反比。【质疑提升质疑提升 3】串联、并联电路中的电阻串联、并联电路中的电阻1.如图所示，两个电阻 R1、R2串联接入电路，两端加电压 U、产生电流 I。如果将这两个电阻换为另个一个电阻 R，接入电路，两端加电压 U、也产生电流 I，则这一个电阻R 和两个电阻 R1、R2在效果和大小上怎样的关系？2.如图所示，两个电阻 R1、R2并联接入电路，两端加电压 U、产生电流 I。如果将这两个电阻换为另个一个电阻 R，接入电路，两端加电压 U、也产生电流 I，则这一个电阻R 和两个电阻 R1、R2在效果和大小上怎样的关系？【质疑提升质疑提升 4】电压表和电流表的电路结构电压表和电流表的电路结构1.在初中的学习中，我们通常认为电压表的电阻极大，接入某支路时，电压表支路相当于断路；电流表的电阻极小，接入某支路时，电流表相当于导线，短路。但实际上，电压表支路仍有较小的电流、电流表两端极有较小的电压。常用的电压表、电流表都是由小量程的电流表（表头）改装而成的。从电路的角度看，表头就是一个电阻，同样遵从欧姆定律。但表头的电流可以从刻度盘上读出。阅读课本，用哪些物理量描述表头？这些物理量之间存在怎样的关系？2.若已知表头的 Ig10A、Rg=1000，若要改装成量程为 0.6A 的电流表。思考：表头应串联、还是并联电阻，对应接入的电阻值为多少？改装后的电流表内阻为多少？表盘刻度应如何调整？3.若已知表头的 Ig10A、Rg=1000，若要改装成量程为 3V 的电压表。思考：表头应串联、还是并联电阻，对应接入的电阻值为多少？改装后的电压表内阻为多少？表盘刻度应如何调整？【学以致用学以致用】1. 下列说法不正确的是（ ）A两个电阻串联，总电阻的阻值一定大于其中任何一个电阻的阻值B并联电路任一支路的电阻都大于电路的总电阻C并联电路任一支路的电阻增大（其它支路不变） ，则总电阻也增大D并联电路增加一电阻很大的支路（其它支路不变） ，则总电阻增加2一量程为 100A 的电流表，内阻为 100，表盘刻度均匀，现串联一个 9900的电阻将它改装成电压表，则该电压表的量程是_V。用它来测量电压时，表盘指针位置如图所示。此时电压表的读数大小为_V。【素养提升专练素养提升专练】1 如图的一段电路中，电阻 R1为 10 欧、R2为 30 欧、R3为 40 欧，电流表的示数为 0.5 安，则电压表 V1、V2的示数分别为（）A10 伏，20 伏B10 伏，10 伏C5 伏，20 伏D8 伏，10 伏2 如图所示，R1=2 ，R2=10 ，R3=10 ，A、B 两端接在电压恒定的电源上，则（） AS 断开时，R1与 R2的电压之比为 51BS 闭合时，R1与 R2两端的电压之比 25CS 闭合时，通过 R2与 R3的电流之比为 21DS 闭合时，通过 R1与 R2电流之比为 153. 在如图所示的电路中，A、B 之间的电压为 U，定值电阻的阻值为 R，滑动变阻器的最大阻值为 R1。在滑动变阻器的滑动端移动过程中，R 两端电压 UR 的变化范围是多少？4. （1） 如左图所示，电压之比与电阻 R1、R2的值有什么关系？请推导出这个关系式。UU1 （2） 如右图所示中的电路常被叫作分压电路，当 A、B 之间的电压为 U 时，利用它可以在 C、D 端获得 0 和 U 之间的任意电压。试说明其中的道理。5. 如图是有两个量程的电压表，当使用 A、B 两个端点时，量程为 010 V；当使用A、C 两个端点时，量程为 0100 V。已知表头的内阻 Rg 为 500 ，满偏电流 Ig 为 1 mA，求电阻 R1、R2的值。6. 如图是有两个量程的电流表，当使用 A、B 两个端点时，量程为 01 A，当使用 A、C 两个端点时， 量程为 00.1 A。已知表头的内阻 Rg 为 200 ，满偏电流 Ig 为 2 mA，求电阻 R1、R2 的值。7. 如图所示，用电压表、电流表测量导体电阻的两种电路图。图中电压表的内阻为 1 k，电流表的内阻为 1 ，被测导体 R 的真实电阻为 1000 。测量时，把电压表示数和电流表示数之比作为电阻的测量值。如果不考虑实验操作中的偶然误差，按甲、乙两种电路进行实验，得到的电阻测量值各是多少？你能从中得出什么结论？