《2019-2020學(xué)年高考物理 主題2 電路及其應(yīng)用 4 課時(shí)1 串聯(lián)和并聯(lián)電路的特點(diǎn) 限流電路與分壓電路學(xué)案（必修3）》由會(huì)員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《2019-2020學(xué)年高考物理 主題2 電路及其應(yīng)用 4 課時(shí)1 串聯(lián)和并聯(lián)電路的特點(diǎn) 限流電路與分壓電路學(xué)案（必修3）（12頁珍藏版）》請?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。

1、課時(shí)1　串聯(lián)和并聯(lián)電路的特點(diǎn)　限流電路與分壓電路 [學(xué)科素養(yǎng)與目標(biāo)要求]　 物理觀念：掌握串、并聯(lián)電路的電流、電壓和電阻的關(guān)系. 科學(xué)思維：1.會(huì)分析串、并聯(lián)電路和簡單的混聯(lián)電路，并能進(jìn)行有關(guān)計(jì)算.2.理解滑動(dòng)變阻器的限流式和分壓式接法，并能正確選擇和應(yīng)用. 一、串聯(lián)電路和并聯(lián)電路 1.串聯(lián)電路：把幾個(gè)導(dǎo)體或用電器依次首尾連接，接入電路的連接方式，如圖1甲所示. 2.并聯(lián)電路：把幾個(gè)導(dǎo)體或用電器的一端連在一起，另一端也連在一起，再將兩端接入電路的連接方式，如圖乙所示. 圖1 二、串聯(lián)電路、并聯(lián)電路的特點(diǎn) 串聯(lián)電路 并聯(lián)電路 電流關(guān)系 各處電流相等，即I＝I1

2、＝I2＝…＝In 總電流等于各支路電流之和，即I＝I1＋I(xiàn)2＋…＋I(xiàn)n 電壓關(guān)系 總電壓等于各部分電壓之和，即U＝U1＋U2＋…＋Un 各支路兩端電壓相等，即U＝U1＝U2＝…＝Un 電阻關(guān)系 總電阻等于各部分電阻之和，即R＝R1＋R2＋…＋Rn 總電阻的倒數(shù)等于各支路電阻倒數(shù)之和，即＝＋＋…＋ 1.判斷下列說法的正誤. (1)串聯(lián)電路的總電流等于流過各電阻的電流之和.(×) (2)串聯(lián)電路的總電壓等于各電阻兩端的電壓之和.(√) (3)并聯(lián)電路干路上的電流一定比通過某一支路的電流大.(√) (4)電路中電阻的個(gè)數(shù)越多，電路的總電阻越大.(×) 2.如圖2所示

3、的電路中，R1＝10Ω，R2＝20Ω，滑動(dòng)變阻器R3的最大阻值為30Ω，則A、B兩端的總電阻的最大值為________Ω，最小值為________Ω. 圖2 答案　22　10 一、對串、并聯(lián)電路的理解 1.如圖所示，三個(gè)電阻組成串聯(lián)電路. (1)若R1＝R2＝R3＝R，則此串聯(lián)電路的總電阻R總為多少？ (2)若R1

4、聯(lián)電路. (1)若R1＝R2＝R3＝R，則此并聯(lián)電路的總電阻R總為多少？ (2)若R1

5、電阻的比較 串聯(lián)電路的總電阻R總 并聯(lián)電路的總電阻R總 不同點(diǎn) n個(gè)相同電阻R串聯(lián)，總電阻R總＝nR n個(gè)相同電阻R并聯(lián)，總電阻R總＝ R總大于任一電阻阻值 R總小于任一電阻阻值 一個(gè)大電阻和一個(gè)小電阻串聯(lián)時(shí)，總電阻接近大電阻 一個(gè)大電阻和一個(gè)小電阻并聯(lián)時(shí)，總電阻接近小電阻 相同點(diǎn) 多個(gè)電阻無論串聯(lián)還是并聯(lián)，其中任一電阻增大或減小，總電阻也隨之增大或減小 例1　由四個(gè)電阻連接成的電路如圖3所示.R1＝8Ω，R2＝4Ω，R3＝6Ω，R4＝3Ω. 圖3 (1)求a、d之間的總電阻； (2)如果把42V的電壓加在a、d兩端，則通過每個(gè)電阻的電流是多少？ 答

6、案　見解析 解析　(1)由題圖可知Rcd＝＝Ω＝2Ω. 故Rad＝R1＋R2＋Rcd＝8Ω＋4Ω＋2Ω＝14Ω. (2)由歐姆定律知I＝＝A＝3A，即為通過R1、R2的電流.設(shè)通過R3、R4的電流分別為I3、I4，則由并聯(lián)電路電壓相等，得I3R3＝I4R4，又I3＋I(xiàn)4＝3A，解得I3＝1A，I4＝2A. 二、滑動(dòng)變阻器限流式和分壓式接法 限流式 分壓式 電路組成 變阻器接入電路的特點(diǎn) 采用“一上一下”的接法 采用“兩下一上”的接法 調(diào)壓范圍 ～E (不計(jì)電源內(nèi)阻) 0～E (不計(jì)電源內(nèi)阻) 適用情況 負(fù)載電阻的阻值Rx與滑動(dòng)變阻器的總電阻R相差不

7、多，或R稍大，且電壓、電流變化不要求從零調(diào)起 (1)要求負(fù)載上電壓或電流變化范圍較大，且從零開始連續(xù)可調(diào) (2)負(fù)載電阻的阻值Rx遠(yuǎn)大于滑動(dòng)變阻器的總電阻R 例2　(多選)一同學(xué)將變阻器與一個(gè)6V、6～8W的小燈泡L及開關(guān)S串聯(lián)后接在6V的電源E上，當(dāng)S閉合時(shí)，發(fā)現(xiàn)燈泡發(fā)光.按如圖4所示的接法，當(dāng)滑動(dòng)片P向右滑動(dòng)時(shí)，燈泡將(　　) 圖4 A.變暗 B.變亮 C.亮度不變 D.不可能被燒壞 答案　BD 解析　由題圖可知，變阻器接入電路的是PB段的電阻絲，當(dāng)滑片P向右滑動(dòng)時(shí)，接入電路中的電阻絲變短，電阻減小，燈泡變亮，B選項(xiàng)正確；由于燈泡的額定電壓等于電源電壓，所以不可能燒

8、壞燈泡，D選項(xiàng)正確. 例3　如圖5所示，滑動(dòng)變阻器R1的最大阻值是200 Ω，R2＝300 Ω，A、B兩端電壓UAB＝8 V. 圖5 (1)當(dāng)S斷開時(shí)，移動(dòng)滑片P，R2兩端可獲得的電壓變化范圍是多少？ (2)當(dāng)S閉合時(shí)，移動(dòng)滑片P，R2兩端可獲得的電壓變化范圍是多少？ 答案　(1)4.8～8V　(2)0～8V 解析　(1)S斷開時(shí)，滑動(dòng)變阻器R1為限流式接法，R1的下部不接入電路中，當(dāng)滑片P在最上端時(shí)，R1接入電路的電阻為零，因此R2獲得的最大電壓等于8V，當(dāng)滑片P在最下端時(shí)，R1與R2串聯(lián)，此時(shí)R2兩端的電壓最小，UR2＝UAB＝4.8V，所以R2兩端的電壓變化范圍為4.8～

9、8V. (2)當(dāng)S閉合時(shí)，滑動(dòng)變阻器R1為分壓式接法，當(dāng)滑片在最下端時(shí)，R2兩端電壓為0，當(dāng)滑片在最上端時(shí)，R2兩端的電壓最大，為8V，所以R2兩端的電壓變化范圍為0～8V. 1.滑動(dòng)變阻器接入電路時(shí)，金屬桿的兩個(gè)端點(diǎn)不能同時(shí)接入電路，否則電流將從金屬桿流過而將滑動(dòng)變阻器短路； 2.限流式接法電壓調(diào)節(jié)范圍較小，而分壓式接法電壓調(diào)節(jié)范圍較大(電壓最小值從0開始)，在具體應(yīng)用中要根據(jù)題目要求合理選擇. 1.(串、并聯(lián)電路的特點(diǎn))(多選)下列說法中正確的是(　　) A.一個(gè)電阻和一根理想導(dǎo)線并聯(lián)，總電阻為零 B.并聯(lián)電路任一支路的電阻都大于電路的總電阻 C.并聯(lián)電路任一支路電阻增大

10、(其他支路不變)，則總電阻也增大 D.并聯(lián)電路任一支路電阻增大(其他支路不變)，則總電阻一定減小 答案　ABC 解析　由并聯(lián)電路的特點(diǎn)知：并聯(lián)電路的總電阻比各支路中的任意一個(gè)分電阻的阻值都要小，且任一支路的電阻增大時(shí)(其他支路不變)，總電阻也增大，所以A、B、C正確，D錯(cuò)誤. 2.(串、并聯(lián)電路的特點(diǎn))如圖6所示，三個(gè)完全相同的電阻阻值R1＝R2＝R3，接在電路中，則它們兩端的電壓之比為(　　) 圖6 A.1∶1∶1　　　　　　 B.1∶2∶2 C.1∶4∶4　　　　　　 D.2∶1∶1 答案　D 3.(串、并聯(lián)電路特點(diǎn))(2018·石家莊一中高二月考)分析如圖7所示的電

11、路(電流表內(nèi)阻不計(jì))，下列說法正確的是(　　) 圖7 A.四個(gè)電阻為并聯(lián)關(guān)系 B.四個(gè)電阻為串聯(lián)關(guān)系 C.A1的示數(shù)為通過R2和R3的電流之和 D.A2的示數(shù)為通過R3和R4的電流之和 答案　C 解析　對電路進(jìn)行簡化，簡化后的電路如圖所示，根據(jù)電路圖可知，電阻R1、R2、R3為并聯(lián)關(guān)系，電阻R1、R2、R3構(gòu)成的并聯(lián)電路與R4為串聯(lián)關(guān)系，選項(xiàng)A、B錯(cuò)誤；根據(jù)電路圖可知，A1的示數(shù)為通過R2和R3的電流之和，A2的示數(shù)為通過R1和R2的電流之和，選項(xiàng)C正確，D錯(cuò)誤. 4.(滑動(dòng)變阻器電路分析)如圖8所示，A、B間電壓恒為U，當(dāng)滑動(dòng)變阻器的滑片P逐漸向A端移動(dòng)的過程中燈泡上

12、的電壓數(shù)值(　　) 圖8 A.一直為U B.一直為0 C.逐漸增大到U D.逐漸增大到0 答案　C 解析　滑動(dòng)變阻器為分壓式接法，燈泡兩端的電壓在0～U范圍內(nèi)變化，選項(xiàng)C正確. 一、選擇題 考點(diǎn)一　串、并聯(lián)電路的理解 1.將一只阻值為幾千歐的電阻R1和一只阻值為千分之幾歐的電阻R2串聯(lián)起來，則總電阻(　　) A.很接近R1且略大于R1 B.很接近R1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 答案　A 2.(多選)(2018·衡水中學(xué)微山分校期末)在如圖1所示的電路中，通過電阻R1的電流I1是(　　) 圖1 A.B.

13、C.D. 答案　BCD 解析　由歐姆定律可知電流I＝＝＝，故B、C、D正確. 3.(2018·濟(jì)南市期末)兩導(dǎo)體的I－U關(guān)系如圖2所示，圖線1表示的導(dǎo)體的電阻為R1，圖線2表示的導(dǎo)體的電阻為R2，則下列說法正確的是(　　) 圖2 A.R1∶R2＝1∶3 B.R1∶R2＝3∶1 C.將R1與R2串聯(lián)后接于電源上，則電流比I1∶I2＝1∶3 D.將R1與R2并聯(lián)后接于電源上，則電流比I1∶I2＝1∶1 答案　A 4.R1＝10Ω，R2＝20Ω，R1允許通過的最大電流為1.5A，R2兩端允許加的最大電壓為10V.若將它們串聯(lián)，加在電路兩端的最大電壓是(　　) A.45VB.

14、5VC.25VD.15V 答案　D 解析　本題中R1、R2串聯(lián)，R1允許通過的最大電流為1.5A，經(jīng)計(jì)算，R2允許通過的最大電流僅為0.5A，則通過串聯(lián)電路的最大電流以最小的為準(zhǔn)，從而求得加在電路兩端的最大電壓是15V，故選D. 5.如圖3所示，電源內(nèi)阻不計(jì)(電源兩端電壓恒定)，已知R1＝2kΩ，R2＝3kΩ，現(xiàn)用一個(gè)內(nèi)阻為6kΩ的電壓表并聯(lián)在R2的兩端，電壓表的讀數(shù)為6V.若把它接在a、b兩點(diǎn)間，電壓表的讀數(shù)為(　　) 圖3 A.18VB.12VC.8VD.6V 答案　B 解析　電壓表并聯(lián)在R2兩端時(shí)，并聯(lián)部分的電阻為＝kΩ＝2kΩ，根據(jù)串聯(lián)電路的分壓特點(diǎn)可知，電源電動(dòng)勢為

15、12V；電壓表并聯(lián)在a、b兩端時(shí)，測量的是電源的電動(dòng)勢，所以其示數(shù)為12V，故選B. 6.在如圖4所示電路中，R2＝2R1，電路兩端電壓恒定，當(dāng)S斷開時(shí)，電流表的讀數(shù)為0.5A，電壓表的讀數(shù)為4V，則當(dāng)S閉合時(shí)，電流表和電壓表的讀數(shù)分別為(　　) 圖4 A.1.5A,6V B.0.75A,4V C.1.5A,0V D.0A,6V 答案　D 解析　由題圖可知，當(dāng)S斷開時(shí)，電阻R1和R2串聯(lián)，U2＝U＝U＝4V，解得U＝6V，當(dāng)S閉合時(shí)，R1和被短路，電路中只有電阻R2，電流表讀數(shù)為0A，電壓表讀數(shù)為6V，選項(xiàng)D正確. 7.如圖5所示電路中，電阻R1、R2、R3的阻值相等，電池的

16、電阻不計(jì)(電池兩端電壓恒定).那么開關(guān)S接通后流過R2的電流是S接通前的(　　) 圖5 A. B. C. D. 答案　B 解析　設(shè)電池提供的電壓為U，每個(gè)電阻的阻值為R.S接通前，流過R2的電流I＝＝.S接通后，流過R2的電流I′＝×＝×＝，＝，B項(xiàng)正確. 考點(diǎn)二　滑動(dòng)變阻器的兩種接法 8.(多選)滑動(dòng)變阻器的原理如圖6所示，則下列說法中正確的是(　　) 圖6 A.若將a、c兩端連在電路中，則當(dāng)滑片OP向右滑動(dòng)時(shí)，變阻器接入電路中的阻值增大 B.若將a、d兩端連在電路中，則當(dāng)滑片OP向右滑動(dòng)時(shí)，變阻器接入電路中的阻值減小 C.將滑動(dòng)變阻器以限流式接法接入電

17、路時(shí)，必須連入三個(gè)接線柱 D.將滑動(dòng)變阻器以分壓式接法接入電路時(shí)，必須連入三個(gè)接線柱 答案　AD 解析　若將a、c兩端連在電路中，aP部分將連入電路，則當(dāng)滑片OP向右滑動(dòng)時(shí)，aP部分的導(dǎo)線長度變長，變阻器接入電路中的阻值將增大，A正確；若將a、d兩端連在電路中，也是aP部分將連入電路，則當(dāng)滑片OP向右滑動(dòng)時(shí)，aP部分的導(dǎo)線長度變長，變阻器接入電路中的阻值將增大，B錯(cuò)誤；A、B兩個(gè)選項(xiàng)中均為限流式接法，可見在限流式接法中，a、b兩個(gè)接線柱中任意選一個(gè)，c、d兩個(gè)接線柱中任意選一個(gè)，接入電路即可，C錯(cuò)誤；在滑動(dòng)變阻器的分壓式接法中，a、b兩個(gè)接線柱必須接入電路，c、d兩個(gè)接線柱中任意選一個(gè)，

18、接入電路即可，D正確. 9.如圖7所示的電路中，R0為定值電阻，R為滑動(dòng)變阻器.移動(dòng)滑片P，電路的總電阻會(huì)發(fā)生變化，下列敘述正確的是(　　) 圖7 A.P向左滑動(dòng)時(shí)總電阻將減小 B.P向右滑動(dòng)時(shí)總電阻將減小 C.P滑到最左端時(shí)總電阻為R0 D.P滑到最右端時(shí)總電阻為零 答案　A 解析　根據(jù)并聯(lián)電路總電阻特點(diǎn)可知，P向左滑動(dòng)時(shí)，電阻R減小，并聯(lián)電阻將減小，A正確；P向右滑動(dòng)時(shí)，電阻R增大，總電阻將增大，B錯(cuò)誤；P滑到最左端時(shí)，電阻R0被短路，故總電阻為零，C錯(cuò)誤；P滑到最右端時(shí)，總電阻最大，D錯(cuò)誤. 10.(多選)如圖8所示的電路中，若ab為輸入端，AB為輸出端，現(xiàn)把滑動(dòng)變

19、阻器的滑動(dòng)觸片置于變阻器的中央，則(　　) 圖8 A.空載時(shí)輸出電壓UAB＝Uab B.當(dāng)AB間接上負(fù)載R時(shí)，輸出電壓UAB< C.AB間的負(fù)載R越大，UAB越接近 D.AB間的負(fù)載R越小，UAB越接近 答案　BC 解析　空載時(shí)，UAB＝Uab，A錯(cuò)誤；AB間接入R時(shí)，R與變阻器一半電阻并聯(lián)，并聯(lián)后電阻小于變阻器阻值一半，所以UAB<，B正確；R越大，并聯(lián)電阻越接近變阻器阻值一半，UAB越接近，C正確，D錯(cuò)誤. 二、非選擇題 11.如圖9所示電路中的A、B兩端加有電壓U，若R1＝2Ω，R2＝4Ω，R3＝3Ω，通過它們的電流與電阻兩端電壓分別為I1、I2、I3和U1、U2、

20、U3，則I1∶I2∶I3為多大？U1∶U2∶U3為多大？ 圖9 答案　1∶1∶2　1∶2∶3 解析　由題圖看出，電阻R1與R2串聯(lián)，電流相等， 即I1＝I2， 根據(jù)歐姆定律U＝IR得知， U1∶U2＝R1∶R2＝1∶2， 電阻R1與R2串聯(lián)后與R3并聯(lián)，并聯(lián)電路電壓相等， 根據(jù)歐姆定律U＝IR得知， I2∶I3＝R3∶(R1＋R2)＝1∶2， 電壓U3＝U1＋U2， 又U1∶U2＝1∶2，得到U1∶U3＝1∶3. 綜上可得I1∶I2∶I3＝1∶1∶2， U1∶U2∶U3＝1∶2∶3. 12.如圖10所示，滑動(dòng)變阻器的總電阻R＝1000Ω，A、B兩端電壓U＝100

21、V，調(diào)節(jié)滑片P使其下部電阻R1＝400Ω. 圖10 (1)空載時(shí)，C、D兩端電壓多大？ (2)在C、D間接入一個(gè)R0＝400Ω的電阻，C、D兩端的電壓多大？ 答案　(1)40V　(2)25V 解析　(1)滑動(dòng)變阻器上部電阻R2＝R－R1＝600Ω 由串聯(lián)電路上各部分電壓與電阻成正比關(guān)系，得C、D兩端電壓為： UCD＝U＝×100V＝40V. (2)接入R0后，它與R1的并聯(lián)總電阻為：R1′＝＝Ω＝200Ω. C、D兩端電壓為：UCD′＝U＝×100V＝25V. 13.(2018·鹽城市阜寧縣高二上期中)如圖11所示，A、B兩點(diǎn)間電壓恒定為12V，定值電阻R1＝2.4kΩ、R2＝4.8kΩ. 圖11 (1)若在a、b之間接一個(gè)C＝100μF的電容器，閉合開關(guān)S，電路穩(wěn)定后，求電容器上所帶的電荷量； (2)若在a、b之間接一個(gè)內(nèi)阻RV＝4.8kΩ的電壓表，求電壓表的示數(shù). 答案　(1)8×10－4C　(2)6V 解析　(1)設(shè)電容器上的電壓為UC，則UC＝U 電容器的帶電荷量Q＝CUC，解得：Q＝8×10－4C (2)電壓表與R2并聯(lián)后電阻為：R并＝ 則電壓表兩端的電壓為UV＝U 解得：UV＝6V. 12