2019-2020年人教版高中物理選修3-1 第2章 第4節(jié) 串聯(lián)電路和并聯(lián)電路（教案）.doc

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2019-2020年人教版高中物理選修3-1 第2章 第4節(jié) 串聯(lián)電路和并聯(lián)電路（教案） 【知識(shí)與技能】 1、進(jìn)一步學(xué)習(xí)電路的串聯(lián)和并聯(lián)，理解串、并聯(lián)電路的 電壓關(guān)系、電流關(guān)系和電阻關(guān)系， 并能運(yùn)用其解決有關(guān)關(guān)問題。 2、進(jìn)而利用電路的串、并聯(lián)規(guī)律分析電表改裝的原理。 【過程與方法】 1、通過復(fù)習(xí)、歸納、小結(jié)把知識(shí)系統(tǒng)化。 【情感態(tài)度與價(jià)值觀】 【教學(xué)過程】 ★重難點(diǎn)一、對串、并聯(lián)電路的理解★ 一、　串聯(lián)電路特點(diǎn)及性質(zhì) 1．特點(diǎn) (1)電流特點(diǎn)：串聯(lián)電路中各處的電流相等，即I＝I1＝I2＝I3＝…＝In. (2)電壓特點(diǎn)：串聯(lián)電路的總電壓等于各部分電壓之和，即U＝U1+U2+U3…+Un. 2．性質(zhì) (1)串聯(lián)電路的等效總電阻為各電阻阻值R1、R2、R3、…Rn之和，即R＝R1＋R2＋R3＋…＋Rn. (2)串聯(lián)電路的電壓分配關(guān)系是：各電阻兩端的電壓跟它們的阻值成正比，即＝＝…＝. 【特別提醒】 (1)串聯(lián)電路的總電阻大于任何一個(gè)分電阻． (2)由于R總＝R1＋R2＋R3＋…＋Rn..所以任何一電阻變大，總電阻均變大． 二、　并聯(lián)電路的特點(diǎn)及性質(zhì) 1．特點(diǎn) (1)電壓特點(diǎn)：并聯(lián)電路中各支路的電壓相等，即U＝U1＝U2＝U3＝…＝Un. (2)電流特點(diǎn)：并聯(lián)電路的總電流等于各支路電流之和，即I＝I1+I2+I3+Un.. 2．性質(zhì) (1)并聯(lián)電路的等效總電阻R與各支路的電阻R1、R2、…、Rn的關(guān)系是：＝＋＋…＋.n個(gè)相同的電阻并聯(lián)時(shí)，總電阻R總＝ (2)并聯(lián)電路的電流分配關(guān)系是：通過各個(gè)支路電阻的電流跟它們的阻值成反比，即I1R1＝I2R2＝…＝InRn＝U. 【特別提醒】 (1)并聯(lián)電路的總電阻小于其中任一支路的電阻． (2)n個(gè)相同電阻R并聯(lián)時(shí)其總電阻為R總＝. (3)多個(gè)電阻無論串聯(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，以兩電阻R1、R2為例加以說明．串聯(lián)時(shí)R＝R1＋R2，并聯(lián)時(shí)R＝＝.可見，當(dāng)R1或R2增大或減小時(shí)，R也隨之增大或減小． (4)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． 三、對串、并聯(lián)電路的理解 1．串、并聯(lián)電路總電阻的比較 比較 串聯(lián)電路的總電阻R總 并聯(lián)電路的總電阻R總 不同點(diǎn) n個(gè)相同電阻R串聯(lián)，總電阻R總＝nR n個(gè)相同電阻R并聯(lián)，總電阻R總＝ R總大于任一電阻阻值 R總小于任一電阻阻值 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 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 相同點(diǎn) 多個(gè)電阻無論串聯(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 2.電壓、電流的分配關(guān)系 (1)串聯(lián)電路中各個(gè)電阻兩端電壓跟它們的阻值成正比。 ＝＝…＝＝I (2)并聯(lián)電路中通過各個(gè)電阻的電流跟它的阻值成反比。 IR＝I1R1＝I2R2…＝InRn 【典型例題】三個(gè)電阻器按照如圖所示的電路連接，其阻值之比為R1∶R2∶R3=1∶3∶6，則電路工作時(shí)，通過三個(gè)電阻器R1、R2、R3上的電流之比I1∶I2∶I3為 （ ） A．6∶3∶1 B．1∶3∶6 C．6∶2∶1 D．3∶2∶1 【答案】D ★重難點(diǎn)二、電壓表和電流表★ 電壓表和電流表 1．小量程的電流表G(表頭) (1)工作原理：通電后，線圈在磁場力的作用下帶動(dòng)指針偏轉(zhuǎn)，指針的偏角與通過電流表的電流成正比． (2)表頭的三個(gè)主要參數(shù) ①內(nèi)阻Rg：小量程電流表G的電阻． ②滿偏電流Ig：小量程電流表G指針偏轉(zhuǎn)到最大刻度時(shí)的電流． ③滿偏電壓Ug：小量程電流表G通過滿偏電流時(shí)，加在它兩端的電壓． 滿偏電流Ig、內(nèi)阻Rg、滿偏電壓Ug三者的關(guān)系：據(jù)部分電路歐姆定律可知：Ug＝IgRg 靈敏電流計(jì)的滿偏電流Ig、滿偏電壓Ug一般比較小，若通過電流計(jì)的電流大于Ig，電流表很容易燒杯． 2．表頭G改裝成電壓表 (1)原理 根據(jù)歐姆定律將電流表的示數(shù)換算成電壓值，可直接用于測電壓，只是量程Ug很?。绻o小量程電流表串聯(lián)一個(gè)分壓電阻，就可以用來測量較大的電壓．因此，電壓表就是一個(gè)串聯(lián)了分壓電阻的電流表，如圖所示． (2)分壓電阻的計(jì)算 由串聯(lián)電路的特點(diǎn)知U＝IgRg＋I(xiàn)gR 解得R＝－Rg＝Rg＝Rg 因?yàn)殡妷罕砹砍虜U(kuò)大的倍數(shù)n＝，所以R＝(n－1)Rg. 電壓表的內(nèi)阻RV＝Rg＋R＝nRg. 3．表頭G改裝成電流表 (1)原理 給小量程電流表并聯(lián)一個(gè)分流電阻，就可以用來測量較大的電流，即擴(kuò)大了電流表的量程，如圖所示． (2)分流電阻的計(jì)算 根據(jù)并聯(lián)電路的特點(diǎn)，有IgRg＝(I－Ig)R 解得R＝＝ 因?yàn)殡娏鞅砹砍虜U(kuò)大的倍數(shù)n＝，所以R＝. 電流表的內(nèi)阻RA＝＝. 【特別提醒】 (1)無論表頭G改裝成電壓表還是電流表，它的三個(gè)特征量Ug、Ig、Rg是不變的，即通過表頭的最大電流Ig并不改變． (2)改裝后電壓表的量程指小量程電流表表頭滿偏時(shí)對應(yīng)的R與表頭串聯(lián)電路的總電壓，改裝后電流表的量程指小量程電流表表頭滿偏時(shí)對應(yīng)的R與表頭并聯(lián)電路的總電流． 【典型例題】一個(gè)量程為15Ｖ的電壓表，串聯(lián)一個(gè)R1=3kΩ的電阻后，測量某電路兩端的電壓時(shí)，電壓表示數(shù)為12V，若已知該電路兩端的實(shí)際電壓為15V，試求： （1）該電壓表的內(nèi)阻RV； （2）將該電壓表改裝成量程為0 ~ 90V的電壓表，應(yīng)串聯(lián)電阻的阻值R2。 【答案】（1）12KΩ（2）R2=60kΩ 【解析】（1）當(dāng)電壓表串聯(lián)一個(gè)的電阻R1=3kΩ測量某電路兩端的電壓時(shí)，電壓表兩端的電壓為，電阻分得的電壓為 據(jù)得 （2）將這個(gè)電壓表改裝成量程為90V的電壓表，原電壓表兩端最大分得的電壓為，串聯(lián)電阻分得的電壓U2=75V 據(jù)得: R2=60kΩ