1、串聯電路和并聯電路【教學目標】一、知識與技能1了解串聯和并聯電路的聯接形式,把握串并聯電路的電壓和電流特性。2把握阻值的串并聯的估算。3曉得常用的電流表和電壓表都是由小阻值的電壓表G(表頭)加裝而成的。4了解電壓表(表頭)的原理,曉得哪些是滿偏電壓和滿偏電流。5理解表頭加裝成常用電流表和電壓表的原理,會求分壓內阻和分流阻值的電阻。二、過程與方式曉得常用的電流表和電壓表都是由小阻值的電壓表加裝而成的。通過分壓內阻和分流內阻電阻的估算,培養中學生應用所學數學知識解決實際問題的能力。三、情感、態度與價值觀通過本節課的教學活動,要培養中學生的應用意識,引導中學生關心實際問題,有志于把所學數學知識應用到實際中
2、去。【教學重點】1熟練把握串并聯電路的特性。2阻值的串并聯的估算。【教學難點】表頭G加裝成大量程電流表V和電壓表A的原理,并會計算分壓內阻和分流內阻。【教學過程】一、復習提問、新課導出班主任:哪些是電路的串聯?中學生回答:把幾個導體器件依次首尾相連的形式。班主任:哪些是電路的并聯?中學生回答:把幾個器件的一端連在一起另一端也連在一起,之后把兩端接入電路的方法。班主任:在中學我們早已學過有關串聯和并聯的知識,這節課我們要深入研究串并聯電路中各部份的電壓、電壓及內阻的關系。二、新課教學(一)串并聯電路中的電壓1串聯電路I0=I1=I2=I3串聯電路各處的電壓相同。2并聯電路I0=I1+I2+I3+并聯電路的
3、總電壓等于各大道的電壓之和。(二)串并聯電路中的電流1串聯電路U=U1+U2+U3串聯電路兩端的總電流等于各部份電路電流之和。2并聯電路U=U1=U2=U3并聯電路的總電流與各大道的電流相等。(三)串并聯電路中的內阻1串聯電路按照U=U1+U2+U3,I0=I1=I2=I3,得:UI=U1I+U2I+U3I則:R=R1+R2+R3串聯電路的總內阻等于各部份電路內阻之和。2并聯電路按照U=U1=U2=U3,I0=I1+I2+I3,得:IU=I1U+I2U+I3U則:1R=1R1+1R2+1R3并聯電路的總內阻的倒數等于各大道內阻的倒數之和。中學生討論:幾個相同的內阻并聯,總內阻為一個內阻的幾分之一
4、。若不同的內阻并聯,總內阻大于其中最小的內阻。若某一支路的內阻減小,則總內阻也急劇減小。若并聯的大道增多時,總內阻將減少。當一個大內阻與一個小阻值并聯時,總內阻接近小阻值。例題1:有四盞燈,接入如圖的電路中電阻的串聯和并聯教案,L1和L2的內阻均為2,L3和L4的內阻均為4,把電路接通后,四盞燈的電壓之比I1:I2:I3:I4=。3如何判定串聯電路和并聯電路?串聯電路和并聯電路是電路聯接的兩種基本方式。判定某一電路中的用家電是串聯還是并聯,要緊抓串聯電路和并聯電路的基本特點。具體方式是:(1)定義法:剖析電路中用家電的聯接方式,挨個順次聯接上去的是串聯;并列聯接在電路兩點間的是并聯。(2)電壓法:但凡同一股電壓
5、依次流經幾個用家電,就一定是串聯。電壓在某點分支,即一股電壓(支路電路)分成幾股電壓(大道電壓),再在某點處匯成一股電壓,這幾股電壓流過的用家電是并聯。(3)開路法:串聯的幾個用家電中任何一個用家電開路電阻的串聯和并聯教案,其他用家電就沒有電壓通過,并聯的幾個用家電中任何一個用家電開路,其他用家電仍有電壓通過,用家電互不影響。(四)電流表和電壓表的電路結構1構造(從電路的角度看):表頭就是一個內阻,同樣遵照歐姆定理,與其他內阻的不同僅在于通過表頭的電壓是可以從刻度盤上讀下來的。2原理:磁場對通濁度線的作用(為后續知識做準備)3描述表頭的三個特點量(三個重要參數)電阻Rg:表頭的電阻。滿偏電壓Ig:水表表針偏轉至最
6、大角度時的電壓(另介紹半偏電壓)滿偏電流Ug:水表表針偏轉至最大角度時的電流,與滿偏電壓Ig的關系Ug=IgRg,因此若已知水表的電阻Rg,則按照歐姆定理可把相應各點的電壓值改寫成電流值,即電壓表也是電流表,本質上并無差異,只是刻度盤的刻度不同而已。4把表頭加裝成電流表例1有一個電壓表G,電阻Rg=30,滿偏電壓Ig=1mA。要把它加裝為阻值為03V的電流表,要串聯多大的內阻?加裝后的電流表電阻多大?引出推論:在表頭串聯一個電阻較大的內阻。提問:估算出以下幾個值:(1)加裝后的電流表電阻(2)加裝須要串聯的內阻值(3)加裝后的水表阻值5把表頭加裝成電壓表例2有一個電壓表G,電阻Rg=30,滿偏
7、電流Ig=1mA。要把它加裝為阻值為00.6A的電壓表,要并聯多大的內阻?加裝后的電壓表電阻多大?引出推論:在表頭上并聯一個電阻較小的內阻。提問:估算出以下幾個值:(1)加裝后的電壓表電阻(2)加裝須要并聯的內阻值(3)加裝后的水表阻值三、課堂練習1在圖中,AB間的電流為30V,改變滑動變阻器觸頭的位置,可以改變CD間的電流,UCD的變化范圍是()(將電流表看做理想水表)0V答案:C2有一滿偏電壓Ig=5mA,電阻Rg=400的電壓表G,若把它加裝成阻值為10V的電流表,應_一個_的分壓內阻,該電流表的電阻為_;若把它加裝成阻值為3A的電壓表,應_聯一
8、個_的分流內阻,該電壓表的電阻為_。答案:串16000.668并0.66720003如圖所示為一雙阻值電流表的示意圖。已知電壓表G的阻值為0100A,電阻為600,則圖中串聯的分壓內阻R1=_,R2=_,兩種水表的總內阻分別是_、_。答案:4.9410410551051.51064用兩只完全相同的電壓表,分別加裝成一只阻值更大的電壓表和一只電流表,將它們串聯上去接入電路中,如圖所示,此時()A兩只水表的表針偏轉角相同B兩只水表的表針都不偏轉C電壓表表針的偏轉角大于電流表表針的偏轉角D電壓表表針的偏轉角小于電流表表針的偏轉角答案:C5四個內阻R1、R2、R3、R4如圖所示聯接,若R1=R2=R3=R4=2,且R1兩端的電流為4V,求:(1)電路的總內阻(2)內阻R2兩端的電流答案:電路的總內阻為1.2;內阻R2兩端的電流為6V。四、課堂小結(一)串并聯電路的特性1串聯電路I=I1=I2=InU=U1+U2+UnR=R1+R2+Rn2并聯電路I=I1+I2+InU=U1=U2=Un1R=1R1+1R2+1Rn(二)水表的加裝1表頭G:Ug=IgRg2表頭加裝成電流表:串聯大內阻3表頭加裝成電壓表:并聯小阻值