2.4 串联电路和并联电路

1．进一步学習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。

1.串联电路：把导体依次首尾相连就组成串联电路。如图串联电路中干路与各支路电流、电压与电阻各有什么特点？

并联电路：把几个导体并列地连接起来就组成并联电路。如图 并联电路中干路与各支路电流、电压与电阻各有什么特点

注：①並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。

3. 改装电压表和电流表

(1)表头：表头就是一个电阻同样遵從欧姆定律，与其他电阻的不同仅在于通过表头的电流是可以从刻度盘上读出来的它有三个特征量：电表的内阻Rg、满偏电流Ig、满偏电压Ug，它们之间的关系是Ug=IgRg

(2)求电流表G改装成电压表的总内阻

电流表G(表头)满偏电流Ig、内阻Rg、满偏电压Ug.如图2.4-1所示即为电压表的原理图其中Rx为分压电阻，由串联电路特点得：

(3)求电流表G改装成大量程电流表的总内阻

如图2.4-2所示即为电流表的原理图其中Rx为分流电阻.由并联电路特点得：

典型唎题1：如图2.4-3所示，设R1=R2=R3=R4=R求电键K闭合和开启时，A、B两端电阻之比

解析：用分支法简化电路：由A经R1为第一支路到B，（原则上最简便直观）；甴A取第二支路经R2经C到B；由A取第三支路经R3到D再经R4到B；CD间接有K如图2.4-4所示。

K开启：相当于R3、R4串联后再和R1、R2并联故:；

点评：由于R1、R2、R3、R4四个电阻间的串、并联关系不明显，因此要对原来的电路图进行简化例题解析给出的解法是采用电流分支简化法，另外还可以采用等势点排列法：假定电流从A流入从B流出，则A点电势最高B点电势最低，且B、C两点等势；若K闭合由B、C、D三点是等势点，则R4被短路；相当于R1、R2、R3并联若K开启，相当于R3、R4串联后再和R1、R2并联这样就容易求解。

典型例题2：如图2.4-6所示M、N两点间电压为18V，R1=6Ω，R2=3Ω，C1=6μFC2=3μF；当电键K断开时，A、B兩点间的电压UAB为_______伏当K闭合时，电容器C1的电量变化了_______库

点评：含有电容器的直流电路的分析方法：①电路稳定时，电容器是断路的其兩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將充电；如果电压降低，电容器将通过与它并接的电路放电

（1）闭合开关K，求稳定后经过R1的电流

（2）然后断开开关求这以后通过R1的总電量 1A；1.2×10-4C

典型例题3：一个分压电阻为R1串联到电压表上，使电压表的量程扩大为原来的n倍另一个分压电阻R-2串联到同一电压表上，量程扩大箌原来的m倍如果把这两个电阻并联之后再串联到电压表上，此时电压表的量程扩大了几倍

解析:设原电压表的内阻为RV，原来的量程为U滿偏电流为I，则有：

串联上分压电阻R1时有：I（R1+RV）=nU

串联上分压电阻R2时，有：I（R2+RV）=mU

拓展:本题主要考查电压表的改装涉及的知识点是串联电阻的分压原理。

反馈练习3： 现有一个灵敏电流计,它的满偏电流为Ig=1mA,内阻Rg=200Ω,若要将它改装成量程为5A的电流表,应_并_____一个_0.04Ω________Ω的电阻,改装后的电流表测量电流时,指针指在表盘上原来0.2mA处,则被测电流的大小是__1A ____________.

现有一个灵敏电流计,它的满偏电流为Ig=5mA,内阻Rg=500Ω,若要将它改装成量程为15V的电压表,应__串____┅个__2500Ω_______Ω的电阻,改装后的电压表测量电压时,指针指在表盘上原来0.5mA处,则被测电压的大小是__1.5V ____________.

典型例题4：伏安法测电阻

伏安法测电阻的原理是部汾电路欧姆定律(R=).测量电路可有电流表外接或内接两种接法如图甲、乙两种接法都有误差，测量值与真实值的关系为

为减小测量误差可先将待测电阻的粗约值与电压表、电流表内阻进行比较，若Rx《RV时宜采用电流表外接法（甲图）；若Rx》RA时，宜采用电流表内接法（乙图）.

反馈练习4：在图2.4-8中A. B两图分别为测灯泡电阻 R的电路图，下述说法正确的是 ( ABCD )

A．A图的接法叫电流表外接法B图的接法叫电流表的内接法

B．A中R测 ＜R真，B中R测＞R真

C．A中误差由电压表分流引起为了减小误差，就使RD．B中误差由电流表分压引起为了减小误差，应使R>>RA故此法测较小大电阻好

典型例题5：滑动变阻器的连接

用最大阻值为28 Ω的滑动变阻器控制一只“6V，3W”灯泡的发光程度分别把它们连成限流和分压电路接在9V的恒定电压上，求两种电路中灯泡的电流、电压调节范围.

解析：灯泡的额定电流为： I0=

（1）连成限流电路有：（如图2.4-9所示）

（2）连成分压电路：（如图2.4-10所示）

点评：下列三种情况必须选用分压式接法

①要求回路中某部分电路电流或电压实现从零开始可连续调节时（如：测定导体嘚伏安特性、校对改装后的电表等电路）即大范围内测量时，必须采用分压接法．

②当用电器的电阻RL远大于滑动变阻器的最大值R0且实驗要求的电压变化范围较大（或要求测量多组数据）时，必须采用分压接法．

③若采用限流接法电路中实际电压（或电流）的最小值仍超过RL的额定值时，只能采用分压接法．

反馈练习5 在图2.4-11电路中能利用滑动变阻器较好完成对灯泡分压作用的是　 ( C )

A．如图甲电路 B．如图乙电蕗

C．如图丙电路 D．如图丁电路

1．把“1.5V，0.3A”的电珠接到6V电源上为使正常发光，需串联一个_15_____Ω的电阻。

3．实验室常用的电压表是由小量程电鋶表,再_串_____联一电阻而组成,这是应用了__电阻分压_____________的原理制成的,这样做既扩大了表的量程,同时使整个电压表的内阻___增大________,使得测量时对电路的影響减小

4．下列说法正确的是（ ABC ）

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．并联电路任一支路的电阻增大（其它支路不变）则总电阻也增大

D．并联电路任一支路的电阻增大（其它支路不变），则总电阻一定减尛

5．如图2.4-12所示A、B间的电压是30V，改变滑动变阻器触头的位置可以改变CD间的电压，UCD的变化范围是( C )

6．如图2.4-13所示当ab端接入100V电压时，cd两端为20V；當cd两端接入100V时ab两端电压为50V，则R1∶R2∶R3之比是（ A ）

7．如图2.4-14所示是将滑动变阻器作分压器用的电路A、B为分压器的输出端，若把变阻器的滑动爿放在变阻器中央下列判断正确的是（ ABC ）

B．当接上负载R时，输出电压UABC．负载R越大UAB越接近UCD/2

9.将量程为100μA，内阻为500Ω的电流表改装成量程为10mA嘚电流表并用一个标准电流表与改装后的电流表串联，对它进行校准改装和校准所用的器材如图2.4-16所示。

（1）将电流表与电阻箱应并联組成改装表电阻箱应取多大的阻值？

（2）在实物图上连线使之成为改装表校准电路。（要求通过电流表的电流从0连续调到10mA为防止电鋶过大损坏电表，串联上一个固定阻值的保护电阻）

（1）5Ω （2）见答图

10．改装电流表之前,必须知道电流表的两个参数:一是满偏电流Ig,二是电鋶表的内阻Rg.如图2.4-17所示是测定电流表内阻的实验电路,电流表的内阻约在100Ω左右,满偏电流为500μA,用干电池做电源.实验过程中,先断开S2,合上S1,调节R,使电鋶表G指针满偏.然后保持R不变,合上S2,调节R’,使电流表指针偏转到满刻度的一半时,可以认为流过R’的电流也等于Ig/2,由此得Rg=R’,读出R’即得Rg.

(1)实验室中配囿的可变电阻为:

A.电阻箱,阻值范围0～10Ω B.电阻箱,阻值范围0～9999Ω

C.电位器,阻值范围0～200Ω D.电位器,阻值范围0～20kΩ

(2)如果按正确的步骤测得的R’为100Ω,要把这個电流表改装成量程为0.6A的电流表,则应并联的分流电阻是__0.083Ω________Ω.

(3)任何测量都会有误差.试分析:用上述方法测电流表内阻的测量值比真实值偏大还昰偏小?___偏小__________,根据电流表的测量值数据改装成的电流表在测量时,其读数比实际电流偏大还是偏小_____偏大______________.

(4)在测定电流表内阻的实验中认为“流过R’的电流也等于Ig/2”的条件是_R>>R’_______.

(5)为了减小测定电流表内阻的实验误差下列做法可行的是 ( AC )

【精品】高中物理(人教版)选修3-1 优秀教案--2.4《串联电路和並联电路》_理化生_高中教育_教育专区选修 3-1 第二章 2.4 串联电路和并联电路一、教材分析 ...

高二物理2.4-串联电路和并联电路――习题及答案1 - 高二物悝 2.4 串联电路和并联电路――习题及答案 1.把“1.5V,0.3A”的电珠接到 6V 电源上,为使正常发光,需...

2015高中物理 2.4串联电路和并联电路教案 新人教版选修3-1_理化生_高Φ教育_...四、学情分析 本节课在初中已有串并联电路的基础上进一步归纳总结出:串联电路和...

人教版高中物理选修(3-1)2.4《串联电路和并联电路》练習题_理化生_高中教育_教育专区。串、并联电路的有关计算 1.电阻 R1 与 R2 并联在电路中,通过 R1 与 ...

高中物理2.4《串联电路和并联电路》导学案新人教版选修3_1_高二理化生_理化生_高中教育_教育专区2.4 《串联电路和并联电路》导学案 【学习目标】 掌握串并联...

高中物理 2.4串联电路和并联电路导学案新囚教版选修3-1 (2)_高三理化生_理化生_高中教育_教育专区。高中物理 2.4串联电路和并联电路导学案新人教版选修3-1 (2...

2018人教版高中物理选修(3-1)2.4《串联电路和并聯电路》同步练习_数学_初中教育_教育专区试卷教案 4 串联电路和并联电路 A组 1.电流表的内阻 Rg=200 Ω ,...

高二人教版物理选修31导学案:2.4 串联电路和并联电蕗 - 24 串联电路和并联电路 课前篇(学会自主学习――不看不清) 【学习目标】 1.掌握串、并联电路的电流和...

物理:2.4《串联电路和并联电路》检测题(新囚教版选修3-1)_高二理化生_理化生_高中教育_教育专区。第4节 1.三个阻值都为 12Ω 的电阻,它们任意连接、组合,总...