人教版高中物理选修3-1第2章第4节2.4串联和并联电路
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选修3-1知识点第二章 恒定电流2.1电源和电流一、电源1、电流:电荷的定向移动形成电流。
条件:①存在自由电荷,如金属内的自由电子液体中的正负离子。
②导体两端始终存在电压,导体两端存在电压时,导体内建立了电场,导体中的自由电荷在电场力的作用下发生定向移动,形成电流。
2、电源:能把自由电子从正极搬到负极的装置。
作用:保持导体两端的电势差(电压),使导体中有持续的电流。
3、类型:①发电机:通过电磁作用把电子从正极搬运到负极。
②干电池/蓄电池:通过化学作用把电子从正极搬运到负极。
二、恒定电流(恒定电场:电场强度和大小都不变。
)1、定义:大小、方向都不随时间变化的电流。
用单位时间内通过导体横截面的电量表示电流强弱。
2、电流公式:qt I tI q =⇒=3、单位:国际单位安培(A),常用单位:毫安(mA )、微安(μA )4、方向:正电荷定向移动的方向。
金属导体中电流的方向与自由电子定向移动的方向相反。
注意:电流是标量。
2.2电动势一、电动势1、常见的两种非静电力:化学作用,电磁作用。
在外电路,正电荷由电源正极流向负极。
电源之所以能维持外电路中稳定的电流,是因为它有能力把来到负极的正电荷经过电源内部不断地送往正极。
非静电力使正电荷在电源内部由负极移至正极。
在非静电力做功下,电源把正电荷从负极搬运到正极,使电荷的电势能增加。
电源是一种能把电子从一个地方搬运到另一个地方的装置。
2、电动势:描述电源非静电力做功能力的强弱。
3、定义:电源内部非静电力移送电荷 q 所做的功W 与 q 的比值,qw E 定义式,不成比例关系。
4、电动势由非静电力的特性决定,跟电源体积无关,也跟外电路无关。
5、内阻r :电源也是由导体组成的,所以也有电阻。
6、电源重要参数:电源电动势E ,电源容量,电源内阻r 。
2.3欧姆定律一、电阻1、定义:导体两端的电压与通过导体的电流大小的比值。
2、物理意义:反映了导体对电流的阻碍作用。
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J教师:【提出问题】
1.回顾初中学过的内容,串、并联电路的电流分别有什么特点?
2.根据恒定电流电路内部电荷分布特点,如何解释串、并联电路
甲
乙
甲
如图乙,若不考虑导线电阻,则1、2、3点没有电势差,即它们
乙
串联电路两端的总电压等于各部分电路电压之和:
.
03
并联电路的总电压与各支路的电压相等:U
甲乙
(2)并联电路:I=I1+2,U=U1=U2,所以I
U=,对于多个电阻的并联:
2.并联电路总电阻的倒数等于各支路电阻的倒数之和:1
R=
1
R1+
1
R2+…
课后反思本节的知识在初中已经有所涉及,利用学生的已有知识,在教学中通过“恒定电流电路中各处电荷分布是稳定的”和有关“电势、电势差”的新增知识进行理论分析,再引领学生认识“场”与“路”的内在联系,从更高的角度深化学生对串、并联电路规律的理解。
同时,本节内容为后续学习闭合电路的欧姆定律、进行电路的动态
分析、理解多用电表原理在知识上作了充分准备.教学设计充分利用
学案导学,通过提出问题、合作探究、分析归纳、思维拓展、实验
教具辅助教学等方式让学生积极参与到课堂活动中来,充分调动学
生的兴趣,并将解决实际问题的具体例题穿插到抽象的理论分析
中,贯彻了学以致用的理念.
作业布置。
一、串、并联电路的特点┄┄┄┄┄┄┄┄①(1)串联电路中各电阻两端的电压跟它的阻值成正比,即I =U 1R 1=U 2R 2=…=U n R n =U 总R 总。
(2)并联电路中通过各支路电阻的电流跟它们的阻值成反比,即U =I 1R 1=I 2R 2=…=I n R n =I 总R 总。
①[判一判]1.在电路中的任何一个位置串联一个电阻时,电路中的总电阻一定变大(√) 2.在电路中的任何一个位置并联一个电阻时,电路中的总电阻不一定变小(×) 3.两并联电阻的电流与电阻成反比,两串联电阻的电压与电阻成正比(√) 二、电流表和电压表┄┄┄┄┄┄┄┄② 1.表头:小量程的电流表,符号为G 。
2.表头的三个参数满偏电流I g 、满偏电压U g 、内阻R g ,根据欧姆定律,三个参数之间的关系是U g =I g R g 。
3.改装(1)电压表改装:测量较大的电压时,将表头上串联一个较大的电阻,就改装成了电压表。
(2)电流表改装:测量较大的电流时,将表头上并联一个较小的电阻,就改装成了量程较大的电流表。
[说明](1)电表的改装分析略,电流表或电压表就可以看成理想电表,即认为电流表内阻为零,电压表内阻无穷大。
②[判一判]1.同一表头改装成的电压表,串联的电阻越大,改装后的电压表的量程越大(√) 2.同一表头改装成的电流表,并联的电阻越大,改装后的电流表的量程越大(×) 3.改装后的电压表的内阻是表头内阻与串联电阻之和,改装后的电流表的内阻是表头内阻与并联电阻的并联值(√)1.关于电阻串、并联的几个结论(1)串联电路的总电阻大于其中任一部分电路的电阻。
(2)并联电路的总电阻小于其中任一支路的电阻,且小于其中最小的电阻。
(3)几个相同的电阻R 并联,其总电阻为R 总=Rn 。
(4)多个电阻并联时,其中任一电阻增大或减小,总电阻也随之增大或减小。
可用两个电阻R 1与R 2的并联加以说明,R =R 1R 2R 1+R 2=R 21+R 2R 1=R 11+R 1R 2,可见,当R 1或R 2增大或减小时,R 都是增大或减小的。
第二章恒定电流第4节串联电路和并联电路一、串联和并联如图所示,把几个导体,接入电路,这样的连接方式叫做串联。
如图所示,把几个导体的一端,另一端也,然后把这两端接入电路,这样的连接方式叫做并联。
二、串联电路和并联电路的电流串联电路各处的电流,即。
并联电路的总电流等于,即。
三、串联电路和并联电路的电压串联电路两端的总电压等于。
并联电路的总电压与,则。
四、串联电路和并联电路的电阻串联电路的总电阻等于,关系式为。
并联电路总电阻的倒数等于,关系式为。
五、电流表和电压表1.电流表G(表头)主要参数有三个:(1)电流表G的电阻R g,通常叫做电流表的。
(2)指针偏转到最大刻度时的电流I g,叫做电流表G的,也叫电流表G的 。
(3)电流表G 通过满偏电流时,加在它两端的电压U g 叫做满偏电压,也叫 。
由欧姆定律U g =I g R g 可知,电流表G 的 和 一般都比较 。
2.当改成量程为U 的电压表时,应串联一个电阻R ,因为串联电阻有分压作用,因此叫 ,电压表的总内阻: 。
3.当改成量程为I 的电流表时,应并联一个电阻R ,因为串联电阻有分流作用,因此叫 ,电流表的总电阻为 。
依次首尾相连 连在一起 连在一起 相等 12n I I I === 各支路电流之和 12n I I I I =+++ 各部分电路电压之和 各支路电压相等 12n U U U ===各部分电路电阻之和 12n R R R R =+++ 各支路电阻的倒数之和121111nR R R R =+++内阻 满偏电流 电流量程 电压量程 满偏电流 满偏电压 小 分压电阻 R V =R g +R 分流电阻 gA g=R R R R R ⋅+一、串、并联电路中的几个有用推论 1.串联电路的总电阻大于其中任一个电阻。
2.并联电路的总电阻小于其中最小的电阻。
3.n 个相同的电阻并联,总电阻等于一个电阻的n 分之一,1=R R n总。
4.两个电阻并联时的总电阻1212R R R R R ⋅=+,当其中任一个增大或减小时总电阻也随之增大或减小。