物理 第二章 直流電路《電阻的串聯(lián)、并聯(lián)及其應用》參考 教科版選修3-1

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1、第二章第3節(jié)理解教材新知把握熱點考向應用創(chuàng)新演練知識點一知識點一知識點二知識點二知識點三知識點三隨堂基礎鞏固隨堂基礎鞏固課時跟蹤訓練課時跟蹤訓練知識點四知識點四考向一考向三考向二3小量程電流表可通過串聯(lián)或小量程電流表可通過串聯(lián)或 并聯(lián)一個電阻來改裝為大量并聯(lián)一個電阻來改裝為大量 程的電壓表或電流表。程的電壓表或電流表。自學教材自學教材 1電阻的串聯(lián)電阻的串聯(lián) 把各個電阻依次把各個電阻依次 連接起來。連接起來。2電阻的并聯(lián)電阻的并聯(lián) 把各個電阻把各個電阻 地連接在一起。地連接在一起。首尾首尾并列并列3串、并聯(lián)電路的特點串、并聯(lián)電路的特點 連連接接性性質(zhì)質(zhì)串串聯(lián)電聯(lián)電路路并并聯(lián)電聯(lián)電路路電電路路連

2、連接接圖圖電電流流關關系系數(shù)學表數(shù)學表達式達式II1I2I3II1I2I3物理意物理意義義串串聯(lián)電聯(lián)電路各路各處處的的電電流相等流相等并并聯(lián)電聯(lián)電路的路的總電總電流等流等于各支路于各支路電電流之和流之和 連連接接性性質(zhì)質(zhì)串串聯(lián)電聯(lián)電路路并并聯(lián)電聯(lián)電路路電電壓壓關關系系數(shù)學數(shù)學表達式表達式UU1U2U3UU1U2U3物理物理意意義義串串聯(lián)電聯(lián)電路的路的總電壓總電壓等于等于各部分各部分電電路路電壓電壓之和之和并并聯(lián)電聯(lián)電路的路的總電總電壓壓與各支路與各支路電壓電壓相等相等重點詮釋重點詮釋1下列說法正確的是下列說法正確的是 ()A一個電阻和一根無電阻的理想導線并聯(lián)總電阻為零一個電阻和一根無電阻的理想

3、導線并聯(lián)總電阻為零B并聯(lián)電路任一支路電阻都大于電路的總電阻并聯(lián)電路任一支路電阻都大于電路的總電阻C并聯(lián)電路任一支路電阻增大并聯(lián)電路任一支路電阻增大(其他支路不變其他支路不變)，總電，總電阻也增大阻也增大D并聯(lián)電路任一支路電阻增大并聯(lián)電路任一支路電阻增大(其他支路不變其他支路不變)，總電，總電阻一定減小阻一定減小答案：答案：ABC自學教材自學教材 1表頭表頭小量程的電流表，符號為小量程的電流表，符號為G。2表頭的三個參數(shù)表頭的三個參數(shù)滿偏電流滿偏電流Ig、滿偏電壓、滿偏電壓Ug、內(nèi)阻、內(nèi)阻Rg，根據(jù)歐姆定律，三個，根據(jù)歐姆定律，三個參數(shù)之間的關系是參數(shù)之間的關系是 。UgIgRg 3改裝改裝 (

4、1)測量較大的電壓時，將表頭上測量較大的電壓時，將表頭上 一個電阻，就一個電阻，就改裝成了電壓表。改裝成了電壓表。(2)測量較大的電流時，將表頭上測量較大的電流時，將表頭上 一個電阻，就改一個電阻，就改裝成了量程較大的電流表。裝成了量程較大的電流表。串聯(lián)串聯(lián)并聯(lián)并聯(lián)重點詮釋重點詮釋1電表改裝的相關計算電表改裝的相關計算小量程的小量程的電電流表流表G改改裝成裝成電壓電壓表表小量程的小量程的電電流表流表G改裝成大量程的改裝成大量程的電電流表流表內(nèi)部內(nèi)部電電路路R的作用的作用分分壓壓分流分流 2電流表、電壓表在測量時對電路的影響電流表、電壓表在測量時對電路的影響 (1)測電壓時，電壓表由于并聯(lián)在電路

5、中，使整個電測電壓時，電壓表由于并聯(lián)在電路中，使整個電路的電阻減小，電壓表量程越大，內(nèi)阻越大，測量時對電路的電阻減小，電壓表量程越大，內(nèi)阻越大，測量時對電路的影響越小。路的影響越小。(2)測電流時，電流表由于串聯(lián)在電路中，使整個電路測電流時，電流表由于串聯(lián)在電路中，使整個電路的電阻增大，電流表量程越大，內(nèi)阻越小，測量時對電路的電阻增大，電流表量程越大，內(nèi)阻越小，測量時對電路的影響越小。的影響越小。2一靈敏電流計，允許通過的最大電流一靈敏電流計，允許通過的最大電流(滿偏電流滿偏電流)為為Ig50 A，表頭電阻，表頭電阻Rg1 k，若改裝成量程為，若改裝成量程為Im1 mA的電流表，應并聯(lián)的電阻阻

6、值為的電流表，應并聯(lián)的電阻阻值為_。若。若將改裝后的電流表再改裝成量程為將改裝后的電流表再改裝成量程為Um10 V的電壓的電壓表，應再串聯(lián)一個阻值為表，應再串聯(lián)一個阻值為_的電阻。的電阻。答案：答案：52.639 950兩種兩種電電路路比比較較內(nèi)容內(nèi)容限流限流電電路路分分壓電壓電路路電電路路圖圖(圖圖中中R為負載電為負載電阻，阻，R0為為滑滑動變動變阻器阻器)閉閉合合電鍵電鍵前滑片位置前滑片位置滑滑動動觸觸頭頭在最左在最左端，即保端，即保證證滑滑動動變變阻器接入阻器接入電電路路中的阻中的阻值值最大最大滑片在最左端，即滑片在最左端，即開始開始時時R上得到的上得到的電壓為電壓為零零自學教材自學教材

7、00 重點詮釋重點詮釋 (1)兩種接法都可以調(diào)節(jié)負載中的電流，也都可以調(diào)節(jié)負兩種接法都可以調(diào)節(jié)負載中的電流，也都可以調(diào)節(jié)負載兩端的電壓，只是調(diào)節(jié)的范圍不同。載兩端的電壓，只是調(diào)節(jié)的范圍不同。(2)在實物連接上，限流式接法一般滑動變阻器上、下各在實物連接上，限流式接法一般滑動變阻器上、下各有一個接線柱接入電路，分壓式接法中滑動變阻器上電阻絲有一個接線柱接入電路，分壓式接法中滑動變阻器上電阻絲兩端同時接入電路，金屬桿上有一個接線柱接入電路。兩端同時接入電路，金屬桿上有一個接線柱接入電路。3如圖如圖231所示的分壓電所示的分壓電路，路，AB為分壓器的輸出端。為分壓器的輸出端。若把滑動變阻器的滑片若把

8、滑動變阻器的滑片P置于置于變阻器中央，下列說法不正變阻器中央，下列說法不正確的是確的是 ()A空載時輸出電壓空載時輸出電壓UABUCD/2B當接上負載當接上負載R時，輸出電壓時，輸出電壓UABUCD/2C負載負載R越大，越大，UAB越接近越接近UCD/2D負載負載R越小，越小，UAB越接近越接近UCD/2圖圖231.答案：答案：D自學教材自學教材圖圖232小電阻小電阻圖圖233大電阻大電阻重點詮釋重點詮釋 (3)試觸法：適用于試觸法：適用于Rx、RV、RA的阻的阻值關系都不能確定的情況，如圖值關系都不能確定的情況，如圖234所示，把電壓表的接線端分別接所示，把電壓表的接線端分別接b、c兩兩點，

9、觀察兩電表的示數(shù)變化，若電流表的示數(shù)變化明顯，點，觀察兩電表的示數(shù)變化，若電流表的示數(shù)變化明顯，說明電壓表的分流對電路影響大，應選用內(nèi)接法，若電壓說明電壓表的分流對電路影響大，應選用內(nèi)接法，若電壓表的示數(shù)有明顯變化，說明電流表的分壓作用對電路影響表的示數(shù)有明顯變化，說明電流表的分壓作用對電路影響大，所以應選外接法。大，所以應選外接法。圖圖2344用電流表和電壓表測量用電流表和電壓表測量電阻電阻Rx的阻值。如圖的阻值。如圖235所示，分別將圖甲和乙兩種所示，分別將圖甲和乙兩種測量電路連接到電路中，按照圖甲時，電流表示數(shù)為測量電路連接到電路中，按照圖甲時，電流表示數(shù)為4.60 mA，電壓表示數(shù)為，

10、電壓表示數(shù)為2.50 V；按照圖乙時，電流；按照圖乙時，電流表示數(shù)為表示數(shù)為5.00 mA，電壓表示數(shù)為，電壓表示數(shù)為2.30 V，比較這兩，比較這兩次結果，正確的是次結果，正確的是 ()圖圖235A電阻的真實值更接近電阻的真實值更接近543，且大于，且大于543 B電阻的真實值更接近電阻的真實值更接近543，且小于，且小于543 C電阻的真實值更接近電阻的真實值更接近460，且大于，且大于460 D電阻的真實值更接近電阻的真實值更接近460，且小于，且小于460 答案：答案：B 例例1如圖如圖236所示的兩個串所示的兩個串聯(lián)電阻聯(lián)電阻R112 k，R236 k，A、B兩端的電壓保持兩端的電壓

11、保持15 V不變，那么不變，那么(1)R1、R2兩端的電壓分別是多少？兩端的電壓分別是多少？(2)如果電壓表如果電壓表 的內(nèi)阻是的內(nèi)阻是12 k，當，當S分別與分別與C、D接觸時電接觸時電壓表的讀數(shù)分別是多少？壓表的讀數(shù)分別是多少？圖圖236 審題指導審題指導求解本題應把握以下兩點：求解本題應把握以下兩點：(1)利用串聯(lián)電路的電壓和電阻成正比，求電阻上的電利用串聯(lián)電路的電壓和電阻成正比，求電阻上的電壓或電壓表的示數(shù)。壓或電壓表的示數(shù)。(2)對非理想電壓表應視為電路中的電阻處理。對非理想電壓表應視為電路中的電阻處理。在串、并聯(lián)電路的有關計算中，首先要明確各電阻在串、并聯(lián)電路的有關計算中，首先要明

12、確各電阻的串、并聯(lián)關系，然后再結合串、并聯(lián)電路的特點及電的串、并聯(lián)關系，然后再結合串、并聯(lián)電路的特點及電流、電壓分配規(guī)律和歐姆定律列式計算。流、電壓分配規(guī)律和歐姆定律列式計算。1如圖如圖237所示，電阻所示，電阻R1、R2、R3、R4滿足滿足R1 R2 R3 R41 2 3 4，則，則當當A、B間接上直流電壓時，流過間接上直流電壓時，流過R1、R2、R3、R4的電流之比的電流之比I1 I2 I3 I4為為 ()A1 2 3 4 B3 2 1 6C6 3 2 11 D3 2 1 4圖圖237答案：答案：C 例例2有一塊滿偏電流有一塊滿偏電流Ig1 mA，線圈電阻，線圈電阻Rg100 的小量程電流

13、表。的小量程電流表。(1)把它改裝成滿偏電壓把它改裝成滿偏電壓U10 V的電壓表；的電壓表；(2)把它改裝成滿偏電流把它改裝成滿偏電流I0.6 A的電流表。的電流表。請畫出電路圖，并計算有關數(shù)據(jù)。請畫出電路圖，并計算有關數(shù)據(jù)。審題指導審題指導解答本題時應注意以下三點：解答本題時應注意以下三點：(1)改裝電壓表時應給電流表串聯(lián)一分壓電阻。改裝電壓表時應給電流表串聯(lián)一分壓電阻。(2)改裝電流表時應給原電流表并聯(lián)一分流電阻。改裝電流表時應給原電流表并聯(lián)一分流電阻。(3)電壓表量程和電流表量程的含義。電壓表量程和電流表量程的含義。答案答案見解析見解析2如圖如圖238所示是一個雙量程所示是一個雙量程電壓

14、表，表頭是一個內(nèi)阻電壓表，表頭是一個內(nèi)阻Rg500，滿刻度電流為滿刻度電流為Ig1 mA的毫安表，現(xiàn)的毫安表，現(xiàn)接分別為接分別為10 V和和100 V的兩個量程，的兩個量程，則所串聯(lián)的電阻則所串聯(lián)的電阻R1和和R2的阻值各是多大？的阻值各是多大？解析：解析：因為因為UIg(RgR1)，所以所以R19 500。又又UIg(RgR1R2)，所以，所以R290 000。圖圖238答案：答案：9 500 9104 例例3如圖如圖239所示為用伏安法測定一個電阻所示為用伏安法測定一個電阻阻值的實驗所需的器材的實物圖，器材的規(guī)格如下：阻值的實驗所需的器材的實物圖，器材的規(guī)格如下：(1)待測電阻待測電阻Rx

15、(約約100)(2)直流毫安表直流毫安表(量程量程020 mA，內(nèi)阻約，內(nèi)阻約50)(3)直流電壓表直流電壓表(量程量程03 V，內(nèi)阻約，內(nèi)阻約5 k)(4)直流電源直流電源(電動勢約電動勢約6 V，內(nèi)阻不計，內(nèi)阻不計)(5)滑動變阻器滑動變阻器(015，允許最大電流，允許最大電流1 A)(6)開關一個，導線若干開關一個，導線若干根據(jù)以上器材規(guī)格及實驗要求在實物圖上連線。根據(jù)以上器材規(guī)格及實驗要求在實物圖上連線。圖圖239審題指導審題指導解答本題時應注意兩點：解答本題時應注意兩點：(1)判斷采用電流表外接法還是內(nèi)接法。判斷采用電流表外接法還是內(nèi)接法。(2)判斷采用滑動變阻器分壓式連接還是限流式

16、連接。判斷采用滑動變阻器分壓式連接還是限流式連接。答案答案見解析見解析 由于限流式接法電路簡單，耗能低，所以通常采用由于限流式接法電路簡單，耗能低，所以通常采用滑動變阻器的限流式接法，但在以下三種情況中，必須滑動變阻器的限流式接法，但在以下三種情況中，必須選擇分壓式接法：選擇分壓式接法：(1)當待測電阻遠大于滑動變阻器的最大電阻，且實當待測電阻遠大于滑動變阻器的最大電阻，且實驗要求的電壓變化范圍較大驗要求的電壓變化范圍較大(或要求測量多組數(shù)據(jù)或要求測量多組數(shù)據(jù))時，必時，必須選用分壓電路。須選用分壓電路。(2)若采用限流接法，電路中實際電壓若采用限流接法，電路中實際電壓(或電流或電流)的最小值的最小值仍超過負載電阻或電表的額定值時，只能采用分壓接法。仍超過負載電阻或電表的額定值時，只能采用分壓接法。(3)要求回路中某部分電路的電流或電壓實現(xiàn)從零開始連要求回路中某部分電路的電流或電壓實現(xiàn)從零開始連續(xù)調(diào)節(jié)時續(xù)調(diào)節(jié)時(如測定導體的伏安特性，校對改裝后的電表等如測定導體的伏安特性，校對改裝后的電表等)，即，即大范圍內(nèi)測量時，必須采用分壓接法。大范圍內(nèi)測量時，必須采用分壓接法。