2019-2020年高二物理 串聯(lián)分壓和并聯(lián)分流知識(shí)精講 魯教版選修3-1.doc
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2019-2020 年高二物理 串聯(lián)分壓和并聯(lián)分流知識(shí)精講 魯教版選修 3-1 【本講教育信息】 一. 教學(xué)內(nèi)容： 串聯(lián)分壓和并聯(lián)分流 ［基礎(chǔ)知識(shí)］ 1. 串聯(lián)電路的基本特點(diǎn)和性質(zhì) （1）基本特點(diǎn) ①在串聯(lián)電路中，各處的電流相等，即 I=I1=I2=…=In。 ②串聯(lián)電路的總電壓等于各部分電壓之和，即 U=U1+U2+…+Un。 （2）性質(zhì) ①串聯(lián)電路的等效總電阻為各電阻值 R1、R 2、…R n 之和，即 R=R1+R2+…+Rn。 ②串聯(lián)電路的電壓分配關(guān)系是：各電阻兩端的電壓跟它們的阻值成正比，即。 ③串聯(lián)電路的功率分配關(guān)系是：各個(gè)電阻消耗的功率跟它們的阻值成正比，即。 2. 并聯(lián)電路的基本特點(diǎn)和性質(zhì) （1）基本特點(diǎn) ①并聯(lián)電路中各支路的電壓相等，即 U=U1=U2=…=Un。 ②并聯(lián)電路的總電流等于各支路電流之和，即 I=I1+I2+…+In。 （2）性質(zhì) ①并聯(lián)電路的等效總電阻 R 與各支路的電阻 R1、R 2、…、R n 的關(guān)系是： ②并聯(lián)電路的電流分配關(guān)系是： UII21??? 。 ③并聯(lián)電路的功率分配關(guān)系是： 2nPP? 。 3. 電表的改裝 （1）電流計(jì)（“表頭” ）的參數(shù)有：I g、U g、R g，其中 Ig 叫滿偏電流，U g 叫滿偏電壓， 它們間的關(guān)系為：U g=IgRg。 （2）小量程的電流表改裝成電壓表需要串聯(lián)一個(gè)阻值較大的電阻。如圖所示，如果 Ig、R g、R 已知，那么改裝后的電壓表量程為 U=Ig(R+Rg)。 （3）小量程的電流表改裝成大量程的電流表需要并聯(lián)一個(gè)阻值較小的電阻，如圖所示， 如果 Ig、R g、R 已知，那么改裝后的電流表的量程為。如果用改裝后的電流表來測量某電 路中的電流 I，此時(shí)這只改裝后的電流表的讀數(shù)應(yīng)該是流經(jīng) AC（或 BD）中的電流，但流 過“表頭”的電流實(shí)際上是流經(jīng) CD 中的電流。 ［方法點(diǎn)撥］ 1. 解答混聯(lián)電路問題的指導(dǎo)思想 （1）混聯(lián)電路，大都可以簡化為串聯(lián)電路或并聯(lián)電路。 （2）要充分利用“等效”思想。 例 1. 如圖所示，R 1=4Ω，R 2=R3=2Ω，R 4=4Ω，R 5=6Ω，求 AB 間的等效電阻。 解析：R 2，R 3 串聯(lián)，如果等效為一個(gè)電阻 R23，則 R23=R2+R3=4Ω，此時(shí)電路如圖 （a）所示。 R23 與 R4 并聯(lián)，設(shè)它們的等效電阻為 R234，則： 此時(shí)電路如圖（b）所示，R 1 與 R234 串聯(lián) 設(shè)它們的等效電阻為 R0，則 R0=R1+R234=6Ω，此時(shí)電路如圖所示。 R5 與 R0 并聯(lián)，它們的等效電阻就是 AB 間的等電阻值，則： （3）在混聯(lián)電路中，如果其余電阻值不變，當(dāng)一個(gè)電阻變大時(shí)總電阻值增大（反之亦 然） ，例如在圖中，如果 R1， R2，R 3，R 4 都不變，R 5 減小，則 AB 間的總電阻值減小，這 一點(diǎn)在動(dòng)態(tài)電路的分析中常用。 （4）在任何電路中，整個(gè)電路上消耗的總電功率等于各用電器消耗的功率之和（依據(jù) 能量守恒定律） ，即 n321PP???總 例 2. 電阻 R1 和 R2 分別標(biāo)有規(guī)格“100Ω，4W”和“12.5Ω，8W” ，將它們串聯(lián)起來之 后，能承受的最大電壓是（ ） A. 30V B. 90V C. 22.5V D. 25V 正解：R 1、R 2 的額定電流分別為 由于 R1 中允許通過的最大電流也就是串聯(lián)電路中允許通過的最大電流，所以 Um=I1（R 1+R2）=0.2 （ 100+12.5）V=22.5V 應(yīng)選 C。 例 3. 如圖所示，燈泡 L1、L 2 上標(biāo)有“110V，100W”字樣，燈泡 L3、L 4 上標(biāo)有 “110V，60W ”字樣，今把它們接入電路中，燈泡最亮的是 _______________，最暗的是 ____________。 解析：由知，燈泡電阻 R3=R4>R1=R2，根據(jù)串聯(lián)電路的性質(zhì)知 P4>P1，L 4 的實(shí)際功率 比 L1 的實(shí)際功率大，L 4 比 L1 亮。根據(jù)并聯(lián)電路的性質(zhì)，P 2R2=P3R3=U232 知，P 2>P3，L 2 的 實(shí)際功率比 L3 的實(shí)際功率大，L 2 比 L3 亮。 由圖中可以看出流過 L1 的電流一定大于流過 L2 的電流，由 P=I2R 知 P1>P2，即 L1 比 L2 亮。由以上分析知：P 4>P1>P2>P3，所以最亮的燈泡是 L4，最暗的是 L3。 答案：L 4、L 3 例 4. 額定電壓都是 110V，額定功率 PA=100W，P B=40W 的電燈兩盞，若接在電壓是 220V 的電路上，使兩盞電燈均能正常發(fā)光，且電路中消耗功率最小的電路是下圖中的哪一 個(gè)（ ） 解析：判斷燈泡能否正常發(fā)光，就要判斷電壓是否是額定電壓，或電流是否是額定電 流。 由和已知條件可知，R A下載提示(請認(rèn)真閱讀)
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