高二物理 第二章第4节 串联电路和并联电路
一、教学目标
（一）知识与技能
1、了解串联和并联电路的连接方式，掌握串并联电路的电流和电压特点。
2、掌握电组的串并联的计算。
并联电路干路总电流 公式表示为
2）串联电路和并联电路的电压
阅读课本P49,分析串联、并联电路的电压关系 结论：
串联电路两端的总电压 公式表示为
并联电路的电压 公式表示为
3、知道常用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。
4、了解电流表（表头）的原理，知道什么是满偏电流和满偏电压。
5、理解表头改装成常用电压表和电流表的原理，会求分压电阻和分流电阻的阻值。
（二）过程与方法
知道常用的电压表和电流表都是由小量程的电流表改装而成的。通过分压电阻和分流电阻阻值的计算，培养学生应用所学物理知识解决实际问题的能力。
（三）情感、态度与价值观
通过本节课的教学活动，要培养学生的应用意识，引导学生关心实际问题，有志于把所学物理知识应用到实际中去。
三、重点与难点：
重点：教学重点是串、并联电路的规律。 难点：难点是电表的改装。
四、教学过程：
1.复习回顾
1）什么样的电路是串联电路？
2）什么样的电路是并联电路？
2.新课教学
1）串联电路和并联电路的电流
阅读课本P48,分析串联、并联电路的电流关系
结论：串联电路电流 公式表示为
3）串联电路和并联电路的电阻
结论：串联电路的总电阻 公式表示为
并联电路总电阻 公式表示为
4）知识拓展
串联电路中：
○
1： R=R1+R2+R3+„„；这里的R是总电阻，即用一个电阻代替刚才的三个串联电阻，效果要相同。
○
2：由于电流强度处处相同，则I=U/R= U1/R1= U2/R2=„„；可推出电压与电阻呈正比。即串联电路中大电阻得大电压，小电阻得小电压。
○
3：P=IU= I（U1+U2+U3+„„）=IU1+IU2+IU3+„„=P1+P2+P3+„„；串联电路总功率等于各部分功率之和；
同时P=I2R可推出P/R= P1/R1= P2/R2= P3/R3=„„=I2，说明电功率与电阻成正比。
说明：这里的结论都建立在电路是纯电阻电路这一基础上。
并联电路中：
○1：1/R=1/R1+1/R2+1/R3+„„；这里的R是总电阻，即用一个电阻代替刚才的三个串联电阻，效果要相同。
○2：由于各支路电压相同，则U=IR=I1R1= I2R2=„„；可推出电流与电阻成反比。即并联电路中大电阻得小电流，小电阻得大电流。
○3：P=IU= U（I1+I2+I3+„„）=I1U+I2U+I3U+„„=P1+P2+P3+„„；并联电路总功率仍等于各部分功率之和；同时P=U2R可推出PR= P1R1= P2R2= P3R3=„„=U2，说明电功率与电阻成反比。
说明：这里的结论也都建立在电路是纯电阻电路这一基础上。
思考：若是电路中有电阻和非纯电阻串联或并联，电压和电流的分配还如前所述吗？
5） 利用串联分压来改装电流计为伏特表
常用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。 （1）表头G：
构造（从电路的角度看）：表头就是一个电阻，同样遵从欧姆定律，与其他电阻的不同仅在于通过表头的电流是可以从刻度盘上读出来的。
（2）描述表头的三个特征量（三个重要参数） ①内阻Rg：表头的内阻。
②满偏电流Ig：电表指针偏转至最大角度时的电流（另介绍半偏电流）
③满偏电压Ug：电表指针偏转至最大角度时的电压，与满偏电流Ig的关系Ug=IgRg，因而若已知电表的内阻Rg，则根据欧姆定律可把相应各点的电流值改写成电压值，即电流表也是电压表，本质上并无差别，只是刻度盘的刻度不同而已。
（3）表头的改装和扩程（综合运用串、并联电路的规律和欧姆定律）
关于电表的改装要抓住问题的症结所在，即表头内线圈容许通过的最大电流(Ig)或允许加的最大电压(Ug)是有限制的。
下面通过教材例题和实例分析加以说明
【课例探究】
【实例分析】
【例1】如图所示，有一个表头G，满偏电流Ig=500 mA，内阻Rg=200 Ω，用它改装为有1 A和10 A两种量程的电流表，求R
1、R2的阻值各为多大？
解析：当公共端与1 A端接入电路时，量程为I1=1 A，当公共端与10 A端接入电路时，量程为I2=10 A。
当公共端与1 A端接入被测电路时，电阻R1和R2串联，再与表头内阻Rg并联。由并联电路中的电流分配关系可得：RIg1+R2=IRg
1Ig代入Ig、I、Rg的数值得R1+R2=200 Ω
①
当公共端与10 A端接入被测电路时，电阻R1与表头支路的电阻Rg+R2并联。由并联电路的特点可知：
Ig（Rg+R2）=（I2-Ig）R1 代入Ig、I
2、Rg的数值，可得
R2+200 Ω=19 R1
②
由①②解得 R1=20 Ω， R2=180 Ω
［说明］对于I1=1 A的量程，G是它的表头，对于I2=10 A的量程，G与R2串联后相当于它的表头.☆表头（G）改装成双量程电压表
【例2】如图所示，有一个表头G，满偏电流为Ig=1 mA，内阻Rg= 100 Ω，用它改装为有5 V和50 V两种量程的电压表，求R
1、R2的阻值各为多大？
答案：R1=4.9 kΩ，R2=49.9 kΩ
解析：当公共端与5 V端接入被测电路时，量程为U1=5 V，当公共端与50 V端接入被测电路时，量程为U2=50 V.由串联电路的电压分配关系可知：
RU1=1IRg(5g1103100)Ω=4900 Ω=4.9 kΩ
R2=
U2100)IRg(50=49900 Ω=49.9 kΩ
g1103【巩固练习】
完成教材P52“问题与练习”
A:1
B:3
C:
1.两只完全相同的灵敏电流计改装成量程不同的电压表V
1、V2，如将两表串联起来
后去测某一线路的电压，则两只表
A.读数相同 B.指针偏转的角度相同 C.量程大的电压表读数大 D.量程大的电压表读数小 2.两个定值电阻R
1、R2串联后接在输出电压稳定于12 V的直流电源上，有人把一个内阻不是远大于R1或R2的电压表接在R1两端（如图14-7-8所示），电压表的示数为8 V，如果把此表改接在R2两端，则电压表的示数将
VR1R212V 图14-7-8 A.小于4 V B.等于4 V C.大于4 V，小于8 V D.等于或大于8 V 3.一电压表由电流表G与电阻R串联而成，如图14-7-9所示，若在使用中发现此电压表的读数总比准确值稍小一些，采用下列哪种措施可能加以改进？
GR 图14-7-9 A.在R上串联一个比R小得多的电阻 B.在R上串联一个比R大得多的电阻 C.在R上并联一个比R小得多的电阻 D.在R上并联一个比R大得多的电阻
4.在一块微安表G上并联一个电阻R，就改装成一块电流表.今将该表与一标准电流表串联后去测电流，发现该表的示数总比标准表的示数小，修正的方法为
A.在R上并联一个小电阻 B.在R上并联一个大电阻 C.将R的阻值变大些 D.将R的阻值变小些
D: 1.一个内阻是1.0×103Ω的电压表，量程为3 V，当它串联一个5.0×103 Ω的分压电阻后，再去量一电压，读得原表盘的示数是2 V，则被测电压的实际值为多少？改装后的电压表的量程是多少？
2.如图14-7-13所示电路中，是一个电压电流两用表中的两个电流挡，量程为I1=1 mA，I2=500 mA；一个电压表挡量程是10 V，已知表头G的满偏电流IG=500μA，内阻RG=600Ω，求R
1、R
2、R3的阻值.
RG1R2R31mA500mA10V
图14-7-13
