《2019_2020学年高考物理主题2电路及其应用4课时1串联和并联电路的特点限流电路与分压电路课件必修3.pdf》由会员分享，可在线阅读，更多相关《2019_2020学年高考物理主题2电路及其应用4课时1串联和并联电路的特点限流电路与分压电路课件必修3.pdf（52页珍藏版）》请在三一文库上搜索。
1、主题2 4 串联电路和并联电路 课时1 串联和并联电路的特点 限流电路与分压电路 学科素养与目标要求 物理观念： 掌握串、并联电路的电流、电压和电阻的关系. 科学思维： 1.会分析串、并联电路和简单的混联电路，并能进行有关计算. 2.理解滑动变阻器的限流式和分压式接法，并能正确选择和应用. NEIRONGSUOYIN 内容索引 自主预习 达标检测 课时对点练 预习新知 夯实基础 检测评价 达标过关 注重双基 强化落实 重点探究 启迪思维 探究重点 自主预习 一、串联电路和并联电路 1.串联电路：把几个导体或用电器 连接，接入电路的连接方式，如 图1甲所示. 2.并联电路：把几个导体或用电器的一
2、端 ，另一端也 ， 再将两端接入电路的连接方式，如图乙所示. 依次首尾 连在一起 图图1 连在一起 串联电路并联电路 电流 关系 各处电流 ，即I_ 总电流等于各支路电流 ，即 I_ 电压 关系 总电压等于各部分电压 ，即U _ 各支路两端电压 ，即U_ _ 电阻 关系 总电阻等于各部分电阻 ，即R _ 总电阻的倒数等于各支路电阻_ ，即 _ 二、串联电路、并联电路的特点 相等I1I2In 之和 I1I2In 之和 U1U2Un 相等U1 U2Un 之和 R1R2Rn 倒数 之和 即学即用 1.判断下列说法的正误. (1)串联电路的总电流等于流过各电阻的电流之和.( ) (2)串联电路的总电压
3、等于各电阻两端的电压之和.( ) (3)并联电路干路上的电流一定比通过某一支路的电流大.( ) (4)电路中电阻的个数越多，电路的总电阻越大.( ) 2.如图2所示的电路中，R110 ，R220 ，滑动变阻器R3的最大阻值为30 ， 则A、B两端的总电阻的最大值为_ ，最小值为_ . 图图2 1022 重点探究 一、对串、并联电路的理解 1.如图所示，三个电阻组成串联电路. (1)若R1R2R3R，则此串联电路的总电阻R总为多少？ 导学探究 答案 由于串联电路的总电阻等于各部分电阻之和，则R总R1R2R33R. (2)若R1R2R3，每个电阻两端的电压由小到大如何排序？ 答案 由串联电路各处电
4、流相等得 又由于R1R2R3，则U1U2U3. 2.如图所示，三个电阻构成并联电路. (1)若R1R2R3R，则此并联电路的总电阻R总为多少？ 答案 由并联电路的总电阻的倒数等于各支路电阻倒数之和得 (2)若R1R2R3，流过每个电阻的电流由小到大如何排序？ 答案 由并联电路各支路两端电压相等得 I1R1I2R2I3R3 又由于R1R2R3，则I3I2I1. 1.关于电压和电流的分配关系 (1)串联电路中各电阻两端的电压跟它们的阻值成正比， 知识深化 (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I1R1I2R2 InRnI总R总U. 串联电路的总电阻R总并联电路的总电阻R总 不同
5、点 n个相同电阻R串联，总电阻R总nR n个相同电阻R并联，总电阻R总 R总大于任一电阻阻值R总小于任一电阻阻值 一个大电阻和一个小电阻串联时， 总电阻接近大电阻 一个大电阻和一个小电阻并联时， 总电阻接近小电阻 相同点 多个电阻无论串联还是并联，其中任一电阻增大或减小，总电阻也随 之增大或减小 2.串、并联电路总电阻的比较 例1 由四个电阻连接成的电路如图3所示.R18 ，R24 ，R36 ，R43 . (1)求a、d之间的总电阻； 故RadR1R2Rcd8 4 2 14 . 图图3 答案 见解析 (2)如果把42 V的电压加在a、d两端，则通过每个电阻的电流是多少？ 设通过R3、R4的电流
6、分别为I3、I4， 则由并联电路电压相等，得I3R3I4R4， 又I3I43 A，解得I31 A，I42 A. 答案 见解析 限流式分压式 电路组成 变阻器接入 电路的特点 采用“一上一下”的接法采用“两下一上”的接法 调压范围 (不计电源内阻) 0E (不计电源内阻) 二、滑动变阻器限流式和分压式接法 适用情况 负载电阻的阻值Rx与滑动变 阻器的总电阻R相差不多， 或R稍大，且电压、电流变 化不要求从零调起 (1)要求负载上电压或电流变化范围 较大，且从零开始连续可调 (2)负载电阻的阻值Rx远大于滑动变 阻器的总电阻R 例2 (多选)一同学将变阻器与一个6 V、68 W的小灯泡L及开关S串
7、联后接在 6 V的电源E上，当S闭合时，发现灯泡发光.按如图4所示的接法，当滑动片P向 右滑动时，灯泡将 A.变暗 B.变亮 C.亮度不变 D.不可能被烧坏图图4 解析 由题图可知，变阻器接入电路的是PB段的电阻丝，当滑片P向右滑动时， 接入电路中的电阻丝变短，电阻减小，灯泡变亮，B选项正确； 由于灯泡的额定电压等于电源电压，所以不可能烧坏灯泡，D选项正确. 例3 如图5所示，滑动变阻器R1的最大阻值是200 ，R2300 ，A、B两端电 压UAB8 V. (1)当S断开时，移动滑片P，R2两端可获得的电压变化范围是多少？ 答案 4.88 V 图图5 解析 S断开时，滑动变阻器R1为限流式接法
8、，R1的下部不接入电路中， 当滑片P在最上端时，R1接入电路的电阻为零，因此R2获得的最大电压等于8 V， 当滑片P在最下端时，R1与R2串联，此时R2两端的电压最小， UR2 UAB4.8 V，所以R2两端的电压变化范围为4.88 V. (2)当S闭合时，移动滑片P，R2两端可获得的电压变化范围是多少？ 解析 当S闭合时，滑动变阻器R1为分压式接法， 当滑片在最下端时，R2两端电压为0， 当滑片在最上端时，R2两端的电压最大，为8 V， 所以R2两端的电压变化范围为08 V. 答案 08 V 1.滑动变阻器接入电路时，金属杆的两个端点不能同时接入电路，否则电流将 从金属杆流过而将滑动变阻器短
9、路； 2.限流式接法电压调节范围较小，而分压式接法电压调节范围较大(电压最小值 从0开始)，在具体应用中要根据题目要求合理选择. 总结提升总结提升 达标检测 1.(串、并联电路的特点)(多选)下列说法中正确的是 A.一个电阻和一根理想导线并联，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.并联电路任一支路电阻增大(其他支路不变)，则总电阻也增大 D.并联电路任一支路电阻增大(其他支路不变)，则总电阻一定减小 1234 解析 由并联电路的特点知：并联电路的总电阻比各支路中的任意一个分电 阻的阻值都要小，且任一支路的电阻增大时(其他支路不变)，总电阻也增大， 所以A、B、C正确，D
10、错误. 2.(串、并联电路的特点)如图6所示，三个完全相同的电阻阻值R1R2R3，接 在电路中，则它们两端的电压之比为 A.111 B.122 C.144 D.211 图图6 1234 3.(串、并联电路特点)(2018石家庄一中高二月考)分析如图7所示的电路(电流 表内阻不计)，下列说法正确的是 A.四个电阻为并联关系 B.四个电阻为串联关系 C.A1的示数为通过R2和R3的电流之和 D.A2的示数为通过R3和R4的电流之和 1234 图图7 解析 对电路进行简化，简化后的电路如图所示， 根据电路图可知，电阻R1、R2、R3为并联关系，电阻R1、R2、R3构成的并联电 路与R4为串联关系，选
11、项A、B错误； 根据电路图可知，A1的示数为通过R2和R3的电流之和，A2的示数为通过R1和R2 的电流之和，选项C正确，D错误. 1234 4.(滑动变阻器电路分析)如图8所示，A、B间电压恒为U，当滑动变阻器的滑片 P逐渐向A端移动的过程中灯泡上的电压数值 A.一直为U B.一直为0 C.逐渐增大到U D.逐渐增大到0 1234 图图8 解析 滑动变阻器为分压式接法，灯泡两端的电压在0U范围内变化，选项C 正确. 课时对点练 一、选择题 考点一 串、并联电路的理解 1.将一只阻值为几千欧的电阻R1和一只阻值为千分之几欧的电阻R2串联起来， 则总电阻 A.很接近R1且略大于R1 B.很接近R
12、1且略小于R1 C.很接近R2且略大于R2 D.很接近R2且略小于R2 123456789 10111213 2.(多选)(2018衡水中学微山分校期末)在如图1所示的电路中，通过电阻R1的电 流I1是 123456789 10111213 图图1 3.(2018济南市期末)两导体的IU关系如图2所示，图线1表示的导体的电阻为 R1，图线2表示的导体的电阻为R2，则下列说法正确的是 A.R1R213 B.R1R231 C.将R1与R2串联后接于电源上，则电流比I1I213 D.将R1与R2并联后接于电源上，则电流比I1I211 123456789 10111213 图图2 4.R110 ，R2
13、20 ，R1允许通过的最大电流为1.5 A，R2两端允许加的最大 电压为10 V.若将它们串联，加在电路两端的最大电压是 A.45 V B.5 V C.25 V D.15 V 123456789 10111213 解析 本题中R1、R2串联，R1允许通过的最大电流为1.5 A，经计算，R2允许通 过的最大电流仅为0.5 A，则通过串联电路的最大电流以最小的为准，从而求得 加在电路两端的最大电压是15 V，故选D. 5.如图3所示，电源内阻不计(电源两端电压恒定)，已知R12 k，R23 k， 现用一个内阻为6 k的电压表并联在R2的两端，电压表的读数为6 V.若把它接 在a、b两点间，电压表的
14、读数为 A.18 V B.12 V C.8 V D.6 V 图图3 解析 电压表并联在R2两端时，并联部分的电阻为 k2 k， 根据串联电路的分压特点可知，电源电动势为12 V；电压表并联在a、b两端时， 测量的是电源的电动势，所以其示数为12 V，故选B. 123456789 10111213 6.在如图4所示电路中，R22R1，电路两端电压恒定，当S断开时，电流表的读 数为0.5 A，电压表的读数为4 V，则当S闭合时，电流表和电压表的读数分别为 A.1.5 A,6 V B.0.75 A,4 V C.1.5 A,0 V D.0 A,6 V图图4 123456789 10111213 解析
15、由题图可知，当S断开时，电阻R1和R2串联，U2 4 V， 解得U6 V，当S闭合时，R1和 被短路，电路中只有电阻R2，电流表读数为 0 A，电压表读数为6 V，选项D正确. 7.如图5所示电路中，电阻R1、R2、R3的阻值相等，电池的电阻不计(电池两端 电压恒定).那么开关S接通后流过R2的电流是S接通前的 图图5 123456789 10111213 解析 设电池提供的电压为U，每个电阻的阻值为R. 123456789 10111213 考点二 滑动变阻器的两种接法 8.(多选)滑动变阻器的原理如图6所示，则下列说法中正确的是 A.若将a、c两端连在电路中，则当滑片OP向右滑动时， 变阻
16、器接入电路中的阻值增大 B.若将a、d两端连在电路中，则当滑片OP向右滑动时， 变阻器接入电路中的阻值减小 C.将滑动变阻器以限流式接法接入电路时，必须连入三 个接线柱 D.将滑动变阻器以分压式接法接入电路时，必须连入三 个接线柱 123456789 10111213 图图6 解析 若将a、c两端连在电路中，aP部分将连入电路，则当滑片OP向右滑动 时，aP部分的导线长度变长，变阻器接入电路中的阻值将增大，A正确； 若将a、d两端连在电路中，也是aP部分将连入电路，则当滑片OP向右滑动时， aP部分的导线长度变长，变阻器接入电路中的阻值将增大，B错误； A、B两个选项中均为限流式接法，可见在限
17、流式接法中，a、b两个接线柱中 任意选一个，c、d两个接线柱中任意选一个，接入电路即可，C错误； 在滑动变阻器的分压式接法中，a、b两个接线柱必须接入电路，c、d两个接线 柱中任意选一个，接入电路即可，D正确. 123456789 10111213 9.如图7所示的电路中，R0为定值电阻，R为滑动变阻器.移动滑片P，电路的总 电阻会发生变化，下列叙述正确的是 A.P向左滑动时总电阻将减小B.P向右滑动时总电阻将减小 C.P滑到最左端时总电阻为R0D.P滑到最右端时总电阻为零 123456789 10111213 图图7 解析 根据并联电路总电阻特点可知，P向左滑动时，电阻R减小，并联电阻将 减
18、小，A正确； P向右滑动时，电阻R增大，总电阻将增大，B错误； P滑到最左端时，电阻R0被短路，故总电阻为零，C错误； P滑到最右端时，总电阻最大，D错误. 10.(多选)如图8所示的电路中，若ab为输入端，AB为输出端，现把滑动变阻器的 滑动触片置于变阻器的中央，则 A.空载时输出电压UABUab 图图8 123456789 10111213 AB间接入R时，R与变阻器一半电阻并联，并联后电阻小于变阻器阻值一半， 123456789 10111213 二、非选择题 11.如图9所示电路中的A、B两端加有电压U，若R12 ，R24 ，R33 ， 通过它们的电流与电阻两端电压分别为I1、I2、I
19、3和U1、U2、U3，则I1I2I3为 多大？U1U2U3为多大？ 答案 112 123 123456789 10111213 图图9 解析 由题图看出，电阻R1与R2串联，电流相等，即I1I2， 根据欧姆定律UIR得知， U1U2R1R212， 电阻R1与R2串联后与R3并联，并联电路电压相等， 根据欧姆定律UIR得知， I2I3R3(R1R2)12， 电压U3U1U2， 又U1U212，得到U1U313. 综上可得I1I2I3112， U1U2U3123. 123456789 10111213 12.如图10所示，滑动变阻器的总电阻R1 000 ，A、B两端电压U100 V， 调节滑片P使
20、其下部电阻R1400 . (1)空载时，C、D两端电压多大？ 答案 40 V 123456789 10111213 图图10 解析 滑动变阻器上部电阻R2RR1600 由串联电路上各部分电压与电阻成正比关系，得C、D两端电压为： 123456789 10111213 (2)在C、D间接入一个R0400 的电阻，C、D两端的电压多大？ 答案 25 V 解析 接入R0后，它与R1的并联总电阻为： 123456789 10111213 13.(2018盐城市阜宁县高二上期中)如图11所示，A、B两点间电压恒定为12 V， 定值电阻R12.4 k、R24.8 k. (1)若在a、b之间接一个C100 F的电容器，闭合开关S，电路稳定后，求电容 器上所带的电荷量； 123456789 10111213 图图11 答案 8104 C 123456789 10111213 电容器的带电荷量QCUC，解得：Q8104 C 解得：UV6 V. (2)若在a、b之间接一个内阻RV4.8 k的电压表，求电压表的示数. 答案 6 V 123456789 10111213