高中物理粤教版 (2019)必修 第三册第四节 电阻的串联和并联授课课件ppt

这是一份高中物理粤教版 (2019)必修 第三册第四节 电阻的串联和并联授课课件ppt，共35页。PPT课件主要包含了I1＝I2＝＝In，U1＋U2＋＋Un，R1＋R2＋＋Rn，I1＋I2＋＋In，U1＝U2＝＝Un，倒数之和，电流表，满偏电压Ug，Ug＝IgRg，答案C等内容，欢迎下载使用。

一、电阻的串联　电阻的并联1．填一填(1)电阻的串联。①在串联电路中，各处电流______，即I＝________________。②总电压等于各部分电压______，即U＝_______________，各个电阻两端的电压跟它的阻值成______。③总电阻等于电路中各部分电阻_____，即R＝_______________。(2)电阻的并联。①总电流等于各支路电流______，即I＝______________，通过各个电阻的电流跟它的阻值成______。
3．想一想每年春节期间，大街小巷的树上都挂满了装饰用的串串小彩灯，当夜幕降临的时候，火树银花，非常好看，这些小彩灯的额定电压一般只有几伏，但大多数都使用了220 V的家用照明电路，这些小彩灯是怎样连接的？提示：小彩灯串联连接。
二、电流表和电压表1．填一填(1)表头。小量程的________，符号为G。(2)表头的三个参数。满偏电流Ig、_____________、内阻Rg，根据欧姆定律，三个参数之间的关系是___________。(3)改装。①电压表改装：测量较大的电压时，在表头上______一个______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，在表头上_______一个______的电阻，就改装成了量程较大的电流表。2．判一判(1)把小量程的电流表改装成大量程的电流表需串联一个电阻。( )(2)若将分压电阻串联在电流表上改装成电压表后，增大了原电流表的满偏电压。( )(3)若将分流电阻并联在电流表两端改装成大量程电流表后，分流电阻和电流表两端的电压相等。( )
3．选一选[多选]把电流表改装成电压表时，下列说法正确的是 (　　)A．改装的原理是串联电阻有分压作用B．改装成电压表后，原电流表本身允许通过的最大电流值也随之变大了C．改装后原电流表自身的电阻也增大了D．改装后使用时，加在原电流表两端的电压最大值不变解析：电流表改装成电压表的原理是串联电阻的分压作用，故A正确；电流表改装成电压表后，Rg、Ig、Ug均不变，故B、C错误，D正确。答案：AD　
探究(一)　 对串、并联电路的理解[问题驱动]1．如图所示，三个电阻组成串联电路。(1)若R1＝R2＝R3＝R，则此串联电路的总电阻R总为多少？提示：由于串联电路的总电阻等于各部分电阻之和，则R总＝R1＋R2＋R3＝3R。(2)若R12．如图所示，三个电阻构成并联电路。(1)若R1＝R2＝R3＝R，则此并联电路的总电阻R总为多少？(2)若R12．串、并联电路总电阻的比较
答案：(1)14 Ω　(2)I1＝I2＝3 A　I3＝1 A　I4＝2 A
[迁移·发散]上述典例中，如果将1 A的电流通过a、d电路，则每个电阻两端的电压分别是多少？a、d之间的总电压是多少？提示：U1＝IR1＝8 VU2＝IR2＝4 VU3＝U4＝IR34＝2 VUad＝U1＋U2＋U3＝14 V。
解决简单混联电路的方法(1)准确地判断出电路的连接方式，画出等效电路图。(2)准确地利用串、并联电路的基本规律、特点。(3)灵活地选用恰当的物理公式进行计算。
[素养训练]1．如图所示的电路中，R1＝1 Ω，R2＝2 Ω，R3＝3 Ω，那么通过电阻R1、R2的电流强度之比I1∶I2为 (　　)A．1∶2 B．3∶2C．2∶1 D．3∶1解析：由题图看出，电阻R1与R2并联，电压相等，即U1＝U2。根据欧姆定律U＝IR得知，I1∶I2＝R2∶R1＝2∶1，故C正确，A、B、D错误。
2． 如图所示电路，电压保持不变，当开关S断开时，电流表的示数为0.6 A，当S闭合时，电流表的示数为0.9 A，则两电阻阻值之比R1∶R2为(　　)A．1∶2 B．2∶1C．2∶3 D．3∶2
3. 如图所示，电热水器金属内胆出水口加接一个电阻，在电热水器漏电且接地线失效时，能保障人的安全。当热水器漏电且接地线失效时，其金属内胆与大地间电压为220 V，由于出水口处有电阻(简称“隔电电阻”), 使人体两端的电压不高于12 V，下列说法正确的是(　　)A．“隔电电阻”应选用阻值较小的电阻B．“隔电电阻”大于“人体电阻”，且两者串联C．热水器漏电且接地线失效时，“隔电电阻”使人体内无电流通过D．在电热水器漏电且接地线失效时，通过“隔电电阻”的电流远大于通过人体的电流，所以人是安全的
解析：根据题图可知，人体和管道串联，因此“隔电电阻”起到了分压的作用，“隔电电阻”应选用阻值较大的电阻，使得“隔电电阻”分压远远大于人体两端分压，从而保护人体，A错误，B正确；热水器漏电且接地线失效时，人体内和“隔电电阻”会有相同电流通过，不过由于“隔电电阻”较大，使得通过人体的电流很小，C、D错误。答案：B　
探究(二)　　电压表和电流表的改装[问题驱动] 实验室中的电压表和电流表都是由小量程的电流表G(表头)改装而成的，它们往往都有两个量程，可以根据需要测量不同大小的电压和电流。试讨论：(1)将小量程的电流表改装成电压表是并联电阻还是串联电阻？若改装成量程为U的电压表，应串联的电阻为多大？
(2)将小量程的电流表改装成较大量程的电流表是并联电阻还是串联电阻？若改装成量程为I的电流表，应并联多大的电阻？
[重难释解]1．电压表、电流表的改装及其特点
2．电表改装问题的两点提醒(1)无论表头G改装成电压表还是电流表，它的三个特征量Ug、Ig、Rg是不变的，即通过表头的最大电流Ig并不改变。(2)改装后电压表的量程指小量程电流表表头满偏时对应的R与表头串联电路的总电压；改装后电流表的量程指小量程电流表表头满偏时对应的R与表头并联电路的总电流。
有一电流表G，内阻Rg＝10 Ω，满偏电流Ig＝3 mA。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？[解题指导]
答案：0.05 Ω　0.05 Ω
(1)无论表头G改装成电压表还是电流表，它的三个特征量Ug、Ig、Rg是不变的，即通过表头的最大电流Ig并不改变。(2)电表改装的问题实际上是串、并联电路中电流、电压的计算问题，只要把表头G看成一个电阻Rg即可，切记通过表头的满偏电流Ig是不变的。(3)电压表的测量值是新改装后的电压表内阻Rg与R串两端的电压之和，电流表的测量值是通过新改装后的电流表Rg与R并的电流之和。
[选自鲁科版新教材“例题”] 如图为实验室常用的两个量程的电压表原理图。当使用O、A两接线柱时，量程为0～3 V；当使用O、B两接线柱时，量程为0～15 V。已知某电流计的内阻Rg＝100 Ω，满偏电流Ig＝1 mA，求分压电阻R1和R2的阻值。[解题指导]　由题意和电路图可知，该电压表量程分别为0～3 V和0～15 V时，对应的分压电阻分别为R1和R1＋R2。当电压表所加电压为量程值时，通过电流计的电流恰好达到满偏电流。根据串联电路电流、电压与电阻的特点及欧姆定律，可由已知量求出分压电阻的阻值。
答案：2.9×103 Ω　1.2×104 Ω
电流计改装电压表通常要满足三个条件：须串联分压电阻；改装的电压表达到最大值时电流计恰好达到满偏电流；串联的分压电阻往往远大于电流计的内阻。
[迁移·发散]如果把电流计改装为较大量程的电流表，应该怎样确定分流电阻？请分析求解下面问题。上述例题中满偏电流为1 mA，内阻为100 Ω的电流计，把它改装成量程是0～3 A的电流表，应并联多大的电阻？
答案：0.033 Ω
[素养训练]1．[多选]如图是某同学改装成某一量程电流表的原理图(其中表头内阻为Rg，并联的定值电阻的阻值为R)，结果他发现该电流表的示数总是比准确值稍大一点，请问以下哪些措施可以加以改进(　　) A．并联一个比Rg和R的总电阻小得多的电阻B．给定值电阻串联一个比R小得多的电阻C．并联一个比R大得多的电阻D．给表头串联一个比Rg小得多的电阻解析：由题意知，该电流表的示数总是比准确值偏大，即通过电流计G的示数偏大，可通过减小R的阻值或增大Rg的阻值加以改进，故C、D正确。答案：CD
2．如图所示，表头的内阻Rg＝10 Ω，满偏电流Ig＝3 mA，若要改装成0～3 V和0～15 V两个量程的电压表，R1和R2的值各为多少？
答案：990 Ω　4 000 Ω
一、培养创新意识和创新思维1．[选自鲁科版新教材课后习题]电子式互感器是数字变电站的关键装备之一。如图所示，某电子式电压互感器探头的原理为电阻分压，ac间的电阻是cd间电阻的n－1倍。在某次测量中，输出端数字电压表的示数为U，求输入端的电压。
二、注重学以致用和思维建模2．济宁正在创建交通安全文明城市，遵守交通法规从我做起。根据你对斑马线旁边红、绿信号灯的了解，下列选项图中符合实际的电路图是 (　　)