2018-2019学年鲁科版选修3-1 第3章 第4节 串联电路和并联电路

第4节 串联电路和并联电路

学 习 目 标 1．理解串、并联电路的电流、电压、电阻特点和性质，会用其解决实际问题．(重点) 2．能用分流和分压原理将小量程电流表改装成大量程电流表和电压表，并会进行有关计算．(重点，难点) 3．会画混联电路的等效电路图．(重点) 串 联 电 路 的 分 压 作 用 和 电 压 表

[先填空]

(1)在串联电路中，各处的电流相等，表达式为I＝I1＝I2＝…＝In 特点 (2)串联电路的总电压等于各部分电压之和，表达式为U＝U1＋U2＋…＋Un (1)串联电路的等效总电阻为各电阻阻值之和 性质 (2)电压分配：各电阻两端的电压跟它们的阻值成正比 (3)功率分配：各电阻消耗的功率跟它们的阻值成正比 由串联电路的性质(2)可知，串联电路中的每一个电阻都要分担一部作用 分电压，电阻越大，它分担的电压就越多，串联电阻的这种作用称为串联电路的分压作用 应用 实验室中常用的电压表就是利用串联电路的分压作用，由小量程的电流计改装而成的 知 识 脉 络 [再判断] 1．串联电路中，当其中一个电阻增大，总电阻就增大．(√) 2．电流表改装成电压表时是串联一个电阻．(√)

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3．串联电路中，在电路两端电压一定的情况下，电阻越大，其分得的电压就越大．(√)

[后思考]

串联电路的总功率和串联电路中各电阻的功率有何关系？

【提示】 串联电路的总功率等于串联电路中各电阻的功率之和．

[合作探讨]

实验室有一表头G，满偏电流3 mA，内阻100 Ω. 探讨1：表头G的满偏电压是多少？ 【提示】 Ug＝IgRg＝0.3 V.

探讨2：用它作为电压表测3 V的电压，能直接测量吗？怎么办？ 【提示】 不能，让表头G与一个电阻串联． [核心点击]

1．对小量程电流表G(表头)的认识 (1)主要结构：永久磁铁和可转动的线圈．

(2)工作原理：通电后，线圈在磁场力的作用下带动指针偏转，指针的偏角与通过指针的电流成正比．

(3)表头的三个主要参数

①内阻Rg：小量程电流表G的电阻．

②满偏电流Ig：电流表G指针偏转到最大刻度时的电流． ③满偏电压Ug：电流表G通过满偏电流时，加在它两端的电压． 由欧姆定律可知：Ug＝IgRg.

图3-4-1

2．将小量程电流计改装成大量程的电压表

(1)电流表改装成电压表的原理：将电流表的示数根据欧姆定律Ug＝IgRg换算成电压值，可直接用于测电压，只是量程Ug很小．如果给小量程电流表串联一个分压电阻，就可以用来测量较大的电压，如图3-4-2所示．

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图3-4-2

(2)改装流程图：如图所示． (3)分压电阻的计算：

U?U??U?

－1?Rg＝?U－1?由串联电路的特点：U＝IgRg＋IgR，解得：R＝I－Rg＝?IR

?gg??g?gU

Rg，因为电压表扩大量程的倍数n＝U，所以R＝(n－1)Rg.

g

1．如图3-4-3所示，a、b、c为同一种材料做成的电阻，b与a的长度相等，横截面积b是a的两倍；c与a的横截面积相等，长度是a的两倍．当开关闭合后，三个理想电压表的示数关系是( )

图3-4-3

A．V2的示数是V1的2倍 B．V3的示数是V1的2倍 C．V3的示数是V2的2倍 D．V2的示数是V3的2倍

l

【解析】 由电阻定律R＝ρS知Ra＝2Rb，Rc＝2Ra＝4Rb，由串联电路的电U1U2U31

压分配关系知R＝R＝R，故U2＝2U1，U3＝2U1，U3＝4U2，B正确，A、C、

abcD错误．

【答案】 B

2．如图3-4-4所示为一双量程电压表的示意图，已知电流表G的量程为0～100 μA，内阻为600 Ω，则图中串联的分压电阻R1＝________Ω，R2＝________Ω.

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