阳谷县第二中学导学案
年级:高二 学科: 物理 编写人: 审核人:
课题:串联电路与并联电路
学习目标:掌握串并联电路的电流、电压、电阻的基本规律,掌握电压表和电流表的改装原理.
重点难点: 串并联电路的电流、电压、电阻的基本规律。
导学流程:
一、相关知识回顾:
什么是串联?什么是并联?画图说明。
二、新知学习与探究:
(一)基础知识整体感知:
1.家庭中的用电器是_________联在电路中的,控制用电器的开关跟用电器是_________联的.
2.如图4—12所示是电冰箱内的电路,其中M表示压缩机内的______,L表示电冰箱内的________,它们组成___________联电路,其中开关S1控制_________,S2控制________.
3.判断图4—13中L1与L2的连接方式.
(二)核心问题探究:
1、问题一:串联与并联
(1).串联电路的基本特点:(1)电路中各处的电流相等,即I1=I2=……=In;(2)电路两端的总电压等于各部分电路两端电压之和,即U=U1+U2+……+Un
(2).串联电路的重要性质:(1)总电阻:R=R1+R2+……+Rn;(2)电压分配:U1/R1=U2/R2=……=Un/Rn。
(3).并联电路的基本特点:(1)电路中各支路两端的电压相等,即U1=U2=……=Un。(2)电路的总电流等于各支路电流之和,即I=I1+I2+……In。
(4).并联电路的重要性质:(1)总电阻:;推论:①并联总电阻小于任一支路电阻;②任一支路电阻增大,总电阻增大;反之,减小。(2)电流分配:I1R1=I2R2=……InRn=U。
2、问题二:稍复杂电路的等效化简方法:
(1)电路化简时的原则:①无电流的支路化简时可去除;②等电势的各点化简时可合并;③理想导线可任意长短;④理想电流表可认为短路,理想电压表可认为断路。
(2)常用等效化简方法:①电流分支法:a先将各结点用字母标出;b判断各结点元件的电流方向;c按电流流向,自左向右将元件、结点、分支逐一画出;d将画出的等效图加工整理。②等势点排列法:a先将各结点用字母标;b判断各结点电势高低;c将各结点按电势高低自左向右排列,再将各结点间的支路画出;d将画出的等效图加工整理。
(3)含有电容器的直流电路的分析方法:①电路稳定时,电容器是断路的,其两端电压等于所并联的电路两端的电压;②电路的电流、电压变化时,将会引起电容器的充(放)电;如果电容器两端电压升高,电容器将充电;如果电压降低,电容器将通过与它并接的电路放电。
3、问题三:电表的改装
(1)、电压表是由小量程的电流表串联一定的分压电阻所组成。为了计算分压电阻,需要测定电流表的两个基本参数,即_________和_________。
(2).用串联分压的原理来改装电压表,扩大量程。串联的电阻大小根据所分担的电压来计算即R串=(U-IgRg)/Ig。
(3).改装电压表
根据Ig、Rg和要求改装后电压表的量程U,计算串联电阻:R串=(U-IgRg)/Ig,选择电阻箱上的阻值为R串,把电流表和该电阻箱串联,就做成了量程为U的电压表。此时电流表的刻度就是电压表的刻度了,满偏电流Ig代表电压U,刻度是均匀的。考虑到学生用电阻箱最大阻值只有9999Ω,用J0415型微安表宜改装成为量程2V,用J0409型电流表宜改装成量程3V。
(三)课堂小结:
1、串联电路的总电阻和各个电阻的关系。
2、并联电路的总电阻和各个电阻的关系。
3、将表头改装成大量程的电压表或电流表时,应当和一定阻值的电阻怎样连接
(四)迁移应用:
1、A组题:
1.在下图所示的电路中,通过电阻R1的电流I1是( )
A.I1= B.I1=
C.I1= D.I1=
2.下列说法中正确的是( )
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
3.一照明灯泡电路如下图所示,开关S闭合后,电灯不亮,但用测电笔测试a点和b点均见氖管发光.电灯不亮可能的原因是 ( )
A.电厂停电
B.灯丝断了
C.供电线路某处火线断路
D.供电线路某处零线断路
2、B组题:
4.用半导体材料制成热敏电阻,在温度升高时,电阻会迅速减小,如图所示,将一热敏电阻接入电路中,接通开关后,会观察到 ( )
A.电流表示数不变 B.电流表示数减小
C.电压表示数增大 D.电压表示数减小
5.如下图所示电路中,伏特表V1和V2的内阻都远远大于R1、R2、R3和R4的电阻.R1和R3电阻未知,R2=R4=20Ω,伏特表V1和V2的读数分别为15V和10V,则a、b两点间的电压为 ( )
A.23V B.24V
C.25V D.26V
6.(2009·贵州兴义市清华实验中学高二检测)一灵敏电流计,允许通过的最大电流(满刻度电流)为Ig=50μA,表头电阻Rg=1kΩ,若改装成量程为Im=10mA的电流表,应________联的电阻阻值为________Ω.若将此电流计改装成量程为Um=15V的电压表,应再________联一个阻值为________Ω的电阻.
三、课下作业:
(一)A级题组:
1.将两盏小灯泡和一个开关接入电路中,下列说法正确的是
A.若开关同时控制两盏灯,两盏灯一定是串联
B.若开关同时控制两盏灯,两盏灯一定是并联
C.若开关只控制一盏灯,则两盏灯一定是并联
D.以上说法都不正确
5.如图4—14所示电路,当开关S1、S2都闭合时,能发光的灯是
A.L3
B.L2、L3
C.L1、L3
D.L1、L2、L3
2.电路如图4—15所示,闭合开关后,电路将_____,要使电路中两灯串联,只要拆除导线____.
(二)B级题组:
3.下列用电器的连接中,属于串联的是
A.节日里装饰房间用的小彩灯
B.家庭里的电冰箱、电扇、电视机等用电器之间的连接.
C.马路上照明用的路灯
D.电冰箱内的压缩机和箱内的照明灯
4.如图4—16所示,要用一个开关同时控制两个灯泡,应该怎样连接电路?有几种接法?如果要用两个开关分别控制两个灯泡(图4—17),又该怎样连接?
先画出电路图,然后在实物图上画出连线.