人教版高中物理选修3-1串联电路和并联电路

串联电路和并联电路
一、课标及其解读
1、理解串、并联电路中的电流、电压、电阻的关系（①掌握串、并联电路的电流、电压的特点；②掌握串、并联电路的电阻的计算。

）
2、了解电流表中并联电阻的分流作用（了解电压表中串联电阻的分压作用。

）
二、教学重点
1、理解串并联电路的特点；
2、掌握串、并联电路中电压、电流、电功率的分配关系；
3、电表改装的原理及计算。

三、教学难点
实验方法探索物理规律
四、教学易错点
1、并联电阻的计算；
2、复杂电路的等效电路图；
3、电表改装的原理图及计算尤其是双量程；
4、伏安法测电阻，内接法、外接法的选择。

五、教学疑点
1、省标要求：了解电流表、电压表中分流、分压电阻的作用，而例题与习题中出现了双量程电表的计算；
2、改装电表的校正是否要讨论；
3、小量程电流表表头内阻测量是否要讨论。

六、教学资源
1、教材中的重要思想方法
等效法
2、教材中应重视的问题
（1）课本P52思考与讨论，电表改装的计算及刻度。

（2）课本P53问题与练习
①伏安法测电阻内外接法的系统误差分析，特别注意内外接法的选择方法的归纳；
②理想电表的等效及实际电表内阻对电路的影响；
③双量程电压表改装的原理及计算；
④双量程电流表改装的原理及计算；
⑤应把电表实物展示给学生，让学生观察分流（压）电阻的接法及大小。

第四节、串联电路和并联电路（2课时）一、教学目标（一）知识与技能1．进一步学习电路的串联和并联，理解串、并联电路的电压关系、电流关系和电阻关系，并能运用其解决有关关问题。

2．进而利用电路的串、并联规律分析电表改装的原理。

（二）过程与方法通过复习、归纳、小结把知识系统化。

（三）情感态度与价值观通过学习，学会在学习中灵活变通和运用。

三、重点与难点：重点：教学重点是串、并联电路的规律。

难点：难点是电表的改装。

四、教学过程：（一）复习上课时内容要点：欧姆定律、电阻概念、导体的伏安特性曲线。

（二）新课讲解-----第四节、串联电路和并联电路1．串联电路和并联电路先让学生回忆初中有关这方面（串、并联电路的规律）的问题，然后让学生自学，在此基础上，让学生将串联和并联加以对比，学生容易理解和记忆。

老师点拨：一是要从理论上认识串、并联电路的规律，二是过程分析的不同，引入电势来分析。

从而让学生体会到高中和初中的区别，也能让学生易于理解和接受。

学生自己先推导有关结论，老师最后归纳小结得出结论：（并适当拓展）（1）串联电路①电路中各处的电流强度相等。

I=I1=I2=I3=…②电路两端的总电压等于各部分电路两端电压之和U=U1+U2+U3+…③串联电路的总电阻，等于各个电阻之和。

R=R1+R2+R3+…④电压分配：U1/R1=U2/R2 U1/R1=U/R⑤n个相同电池（E、r）串联：E n = nE r n = nr（2）并联电路①并联电路中各支路两端的电压相等。

U=U1=U2=U3=…②电路中的总电流强度等于各支路电流强度之和。

I=I1+I2+I3+…③并联电路总电阻的倒数，等于各个电阻的倒数之和。

1/R=1/R1+1/R2+1/R3+ 对两个电阻并联有：R=R1R2/（R1+R2）④电流分配：I1/I2=R1/R2 I1/I=R1/R⑤n个相同电池（E、r）并联：E n = E r n =r/n再由学生讨论下列问题：①几个相同的电阻并联，总电阻为一个电阻的几分之一；②若不同的电阻并联，总电阻小于其中最小的电阻；③若某一支路的电阻增大，则总电阻也随之增大；④若并联的支路增多时，总电阻将减小；⑤当一个大电阻与一个小电阻并联时，总电阻接近小电阻。

4串联电路和并联电路一、对串联电路的理解串联电路的特点(1)串联电路各处的电流相等，即：I＝I1＝I2＝I3.(2)串联电路两端的总电压等于各部分电路电压之和，即：U＝U1＋U2＋U3.(3)串联电路的总电阻等于各部分电路电阻之和，即R＝R1＋R2＋R3.(4)串联电阻具有分压作用：串联电路中各电阻两端的电压跟它的阻值成正比，即：U1 R1＝U 2R 2＝U3R3＝I.二、对并联电路的理解并联电路的特点(1)并联电路的总电流等于各支路电流之和，即：I＝I1＋I2＋I3.(2)并联电路的总电压与各支路电压相等，即：U＝U1＝U2＝U3.(3)并联电路总电阻的倒数等于各支路电阻的倒数之和，即：1R＝1R1＋1R2＋1R3.(4)并联电路具有分流作用：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：I1R1＝I2R2＝I3R3＝U.三、电压表和电流表的改装及特点项目小量程电流表G改装成大量程电压表V小量程电流表G改装成大量程电流表A电路结构R的作用分压分流扩大量程的计算U＝I g(R＋R g) R＝UI g－R gI g R g＝(I－I g)R R＝I gI－I gR g电表的总内阻R V＝R g＋R R A＝RR g R＋R g使用并联在被测电路中，“＋”接线柱接电势较高的一端串联在被测支路中，电流从“＋”接线柱流入1 一个T 形电路如图所示，电路中的电阻R 1＝10 Ω，R 2＝120 Ω，R 3＝40 Ω.另有一电压为100 V 的测试电源，则( )A.当c 、d 端短路时，a 、b 之间的等效电阻是40 ΩB.当a 、b 端短路时，c 、d 之间的等效电阻是40 ΩC.当a 、b 两端接通测试电源时，c 、d 两端的电压为80 VD.当c 、d 两端接通测试电源时，a 、b 两端的电压为80 V 2 有一电流表G ，内阻R g ＝10 Ω，满偏电流I g ＝3 mA.(1)要把它改装成量程为0～3 V 的电压表，应串联一个多大的电阻？改装后电压表的内阻是多大？(2)要把它改装成量程为0～0.6 A 的电流表，需要并联一个多大的电阻？改装后电流表的内阻是多大？3 已知电流表的内阻R g ＝120 Ω，满偏电流I g ＝3 mA ，要把它改装成量程是6 V 的电压表，应串联多大的电阻？要把它改装成量程是3 A 的电流表，应并联多大的电阻？4 如图所示，其中电流表A 的量程为0.6 A ，表盘均匀划分为30个小格，每一小格表示0.02 A ；R 1的阻值等于电流表内阻的12；R 2的阻值等于电流表内阻的2倍.若用电流表A 的表盘刻度表示流过接线柱1的电流值，则下列分析正确的是( )A.将接线柱1、2接入电路时，每一小格表示0.04 AB.将接线柱1、2接入电路时，每一小格表示0.02 AC.将接线柱1、3接入电路时，每一小格表示0.06 AD.将接线柱1、3接入电路时，每一小格表示0.01 A5 在如图所示的电路中，小量程电流表G 的内阻R g ＝100 Ω，满偏电流I g ＝1 mA ，R 1＝900 Ω，R 2＝100999 Ω.(1)当S1和S2均断开时，改装成的表是什么表？量程为多大？(2)当S1和S2均闭合时，改装成的表是什么表？量程为多大？4串联电路和并联电路1答案AC解析当c、d端短路时，等效电路如图甲所示，R123＝R1＋R2R3R2＋R3＝40 Ω，同理可知当a、b端短路时，R213＝R2＋R1R3R1＋R3＝128 Ω，选项A正确，选项B错误.当a、b两端接通测试电源时，等效电路如图乙所示，根据欧姆定律得I＝UR1＋R3＝10010＋40A＝2 A，所以U cd＝IR3＝80 V.当c、d两端接通测试电源时，等效电路如图丙所示，根据欧姆定律得I′＝UR2＋R3＝100120＋40A＝58A，所以U ab＝I′R3＝25 V，选项C正确，选项D错误.2答案(1)990 Ω 1 000 Ω(2)0.05 Ω0.05 Ω解析(1)由题意知电流表G的满偏电压U g＝I g R g＝0.03 V改装成量程为0～3 V的电压表，当达到满偏时，分压电阻R的分压U R＝U－U g＝2.97 V所以分压电阻R＝U gI g＝2.970.003Ω＝990 Ω改装后电压表的内阻R V＝R g＋R＝1 000 Ω.(2)改装成量程为0～0.6 A的电流表，当达到满偏时，分流电阻R的分流I R＝I－I g ＝0.597 A所以分流电阻R＝U gI R≈0.05 Ω改装后电流表的内阻R A ＝R g RR g ＋R≈0.05 Ω. 3 答案 1 880 Ω 0.12 Ω解析 改装成电压表时应串联一个分压电阻，由欧姆定律得：U ＝I g (R g ＋R )， 分压电阻：R ＝UI g－R g ＝63×10－3Ω－120 Ω＝1 880 Ω. 改装成电流表时应并联一个分流电阻，由并联电路两端电压相等得： I g R g ＝(I －I g )R分流电阻：R ＝I g R g I －I g ＝3×10－3×1203－3×10－3 Ω≈0.12 Ω.4 答案 C解析 当接线柱1、2接入电路时，R 1与电流表并联，由于R 1＝R A2，可知流过R 1的电流为流过电流表电流的2倍，所以1、2接线柱间的电流为流过电流表电流的3倍，所以每一小格是原来的3倍，即为0.06 A ，所以A 、B 错误；当接线柱1、3接入电路时，电流表与R 1并联，然后再与R 2串联，串联电阻对电流无影响，与1、2接入电路的效果一样，所以每一小格表示0.06 A ，C 正确，D 错误.5 答案 (1)电压表 1 V (2)电流表 1 A解析 (1)S 1和S 2均断开时，电阻R 1与小量程电流表G 串联，可组成较大量程的电压表，电压表的内阻R V ＝R g ＋R 1＝1 000 Ω.所以电压表两端的电压最高为：U ＝I g R V ＝0.001×1 000 V ＝1 V . 即改装成的电压表的量程为1 V .(2)S 1和S 2均闭合时，电阻R 1被短路，电阻R 2与小量程电流表G 并联，组成较大量程的电流表.当小量程电流表G 满偏时，通过R 2的电流为：I R 2＝I g R g R 2＝0.001×100100999 A ＝0.999 A.故改装成的电流表的量程为I ＝I R 2＋I g ＝0.999 A ＋0.001 A ＝1 A.。