2014届高考物理复习学案 专题20 串并联电路 电表的改装 新课标

2014届高考物理复习学案 专题20 串并联电路 电表的改装 新课标

课时安排：2课时

教学目标：1．熟练掌握串并联电路的特点，能够化简电路 2．掌握含容电路的分析与计算

3．掌握电流表、电压表的改装原理，掌握伏安法测电阻的两种解法，并能够分析测量误差 4．掌握滑动变阻器的两种用法 本讲重点：1．串并联电路的特点

2．滑动变阻器的两种用法的选择、伏安法测电阻内外接法的选择

本讲难点：滑动变阻器的两种用法的选择、伏安法测电阻内外接法的选择 考点点拨：1．处理复杂电路的基本方法 2．电压表和电流表的改装原理 3．伏安法测电阻的电路选择 第一课时

（1）串联电路两端的总电压等于各部分电路电压______。即U01+U12+U23=U03

（2）并联电路的总电压与各支路电压______。用U1、U2、U3代表图中三个电阻两端的电压，即有U1=U2=U3=U 3、电阻的串联和并联

4、电压表和电流表

常用的电压表和电流表都是由________________________改装而成的。 表头的满偏电流Ig、内阻Rg和满偏电压Ug。

（1）满偏电流Ig：表头指针偏转到最大刻度时的电流叫表头的___________，用Ig表示。 （2）表头的内阻Rg：表头线圈的电阻叫做表头的_______，用Rg表示。

［说明］每个表头都有它的满偏电流Ig和内阻Rg，Rg和Ig是表头的两个重要参数。

（3）表头通过满偏电流时，加在它两端的电压，这个电压值叫____________，用Ug表示。 满偏电流Ig、内阻Rg、满偏电压Ug三者之间的关系为：_____________

表头G的满偏电压Ug和满偏电流Ig一般都比较小，测量较大的电压和较大的电流时，需要把小量程的表头G加以改装。

电流表改装成电压表时，要_____一个适当的分压电阻，电流表改装成大量程电流表时，要_____一个适当的分流电阻。下面是改装的原理图。

（二）重难点阐释

1．电流表改装成电压表

方法：串联一个分压电阻R，如图所示，若量程扩大n倍，即n=

U

，Ug

则根据分压原理，需串联的电阻值R

UR

Rg (n 1)Rg，故量Ug

程扩大的倍数越高，串联的电阻值越大。

3．用伏安法测电阻的两种连接方式：

用图甲所示电路测Rx阻值时，电压表示数为Rx两端电压，电流表示数为通过Rx的电流，

Rx

U

，实际电流表示数为IR+IV。测得Rx值比真值小。当Rv值越大，Iv越小，电流表示数I

越接近IR，当RV>>Rx时，测量值Rx

比较准值。这种接法（电流表外接法）适宜测量 较小 电阻。（填

写较大或较小）

用图乙所示电路，测Rx值时，当甲

乙

Rx>>RA时，测量值比较准确。这种

接法[电流表内接法]适宜测量 较大 电阻。（填写较大或较小） 二、高考要点精析

（一）处理复杂电路的基本方法 ☆考点点拨

处理复杂电路，关键是画出等效电路。对复杂电路分析，一般情况下用等势点法比较方便简洁。

（1）凡用导线直接连接的各点的电势必相等（包括用不计电阻的电流表连接的点）。 （2）在外电路，沿着电流方向电势降低。

（3）凡接在同样两个等势点上的电器为并联关系。 （4）不加声明的情况下，不考虑电表对电路的影响。

【例1】如图是一个电路的一部分，其中R1=5Ω，R2=1Ω，R3=3Ω，I1=0.2A，I2=0.1A，那么电流表测得的电流为（ ） A．0.2 A，方向向右 B．0.15A，方向向左 C．0.2 A，方向向左 D．0.3A，方向间右

解析：由图示电流方向可计算出R1和R2两端电势降 U1=1.0V，

U2=0.1V，电势左高右低，比较U1，U2可判定R3两端电势下高上低，U3=0.9V，通过R3中的电流I3=U3/R3=0.3A的电流，向上流，由图可知R3上电流由I2和 IA共同提供的，IA=0.2A，方向向左。 答案：C

点评：电势的高低是判断电流方向的基本方法。因为U1>U2，所以 R3两端电势下端比上端高。 ☆考点精炼1．如图所示的电路中，各个电阻都是2Ω，电流表内阻不计，在B、C两点间加6V电压时，电流表的读数是________。

【例2】表头（G）改装成双量程电压表：

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R1、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：

R1=

U15 Rg ( 100)Ω=4900 Ω=4.9 kΩ 3Ig1 10U250 Rg ( 100)=49900 Ω=49.9 kΩ

Ig1 10 3

R2=

第二课时

（三）伏安法测电阻的电路选择 ☆考点点拨

（1）伏安法测电阻的两种电路形式（如图所示）

（2）实验电路（电流表内外接法）的选择 测量未知电阻的原理是R=

U

，由于测量所需I

的电表实际上是非理想的，所以在测量未知电阻两端电压U和通过的电流I时，必然存在误差，即系统误差，要在实际测量中有效地减少这种由于电表测量所引起的系统误差，必须依照以下原则：（1）若

RxR

＞V，一般选电流表的内接法。如图（a）所示。由于该电路中，RARx

U

=Rx＋RA，比真实值Rx大了RA

，相对误差I

电压表的读数U表示被测电阻Rx与电流表A串联后的总电压，电流表的读数I表示通过本身和Rx的电流，所以使用该电路所测电阻R测=

a=

R测 Rx

Rx

RRRA

（2）若x＜V，一般选电流表外接法。如图（b）所示。由于该电路

RARxRx

RRU

Vx也比真实值Rx略小些，相对误差IRV Rx

中电压表的读数U表示Rx两端电压，电流表的读数I表示通过Rｘ与RV并联电路的总电流，所以使用该电流所测电阻R测=

a=

R测 Rx

Rx

RV

.

RV

Rx

☆考点精炼 4．用伏安法测电阻时有如图所示的甲、乙两种接法，下面说法中正确的是（ ）

A．当Rx＜＜RA时，用甲种接法误差较小，当Rx＞＞RA时，用乙种接法误差较小

B．当Rx＞＞RA时，用甲种接法误差较小，当Rx＜＜RA时，用乙种接法误差较小

C．当Rx＜＜RA时，用甲种接法误差较小，当Rx＞＞Rv时，用乙种接法误差较小 D．当Rx＞＞Rv时，用甲种接法误差较小，当Rx＜＜RA时，用乙种接法误差较小

5.用伏安法测未知电阻Rx时，若不知Rx的大约数值，为了选择正确的电流表接法以减小误差，可将仪器如图所示接好，只空出一个电压表的一个接头K，然后将K分别与a，b接触一下，观察电压表和电流表示数变化情况，则（ ） A.若电流表示数有显著变化，K应按a B.若电流表示数有显著变化，K应按b C.若电压表示数有显著变化，K应按a D.若电压表示数有显著变化，

K

应按b

考点精炼参考答案

三、考点落实训练

2．伏特表V1、V2是由完全相同的两个电流表改装而成的，V1的量程是5 V，V2的量程是15 V，为了测量5 V~10 V的电压，把两表串联使用，则有( ) A．两表指针偏转的角度相等，但读数不等 B．两表读数不等，指针偏角也不等

C．指针偏角不等，其大小与两表的量程成正比 D．两表读数不等，其数值与两表的量程成正比

6．某学生在研究串联电路电压特点时，接成如图所示电路，接通K后，他将高内阻的电压表并联在A、C两点间时，电压表读数为U；当并联在A、B两点间时，电压表读数也为U；当并联在B、C两点间时，电压表读数为零，则出现此种情况的原因可能是（ ）（R1 、R2阻值相差不大） A．AB段断路 B．BC段断路 C．AB段短路 D．BC段短路

10．用电压表测量某段电路的两端电压时，其读数为8V，如果这段电路两端电压不变，将4500Ω的电阻与电压表串联后再测其电压，结果示数为5V，则电压表内阻为________Ω。 11．某电路两端电压不变，当电阻增至30Ω时电流降为原来的4／5

，则电路原来的电阻为

_________Ω。

12．如图所示，电源可提供U=6 V的恒定电压，R0为定值电阻，某同学实验时误将一电流表（内阻忽略）并联于Rx两端，其示数为2 A，当将电流表换成电压表（内阻无限大）后，示数为3V，则Rx的阻值为_______Ω.

13．将阻值为16Ω的均匀电阻丝变成一闭合圆环，在圆环上取Q为固定点，P为滑键，构成一圆形滑动变阻器，如图1—28—8所示，要使Q、P间的电阻先后为4 Ω和3 Ω，则对应的θ角应分别是_______和_______.

14．甲、乙两地相距6 km，两地间架设两条电阻都是6 Ω的导线.当两条导线在甲、乙两地间的某处发生短路时，接在甲地的电压表，如图所示，读数为6 V，电流表的读数为1.2 A，则发生短路处距甲地多远？

考点落实训练参考答案

1．ABC（实际中的电压表接在电路中可以看成一个电阻，其表的示数则为这个电阻两端的电压，结合电源两端电压不变进行分析，可知ABC正确。）

2．AD（根据串联电路的电流相等特点可知，两表指针偏转角相同，但是相同的偏角所表示的电压的数值不同。） 3．B （若R1变小，则有RAB＜RBC；若R2变小，则导致RAB＞RBC；若R3变大或变小，则RAB RBC)

4．D 5．C 6．

AD

7．A

8．大于 等于 大于 等于 9．1.8V、2/3A 10．7 500 11．24 12．

3

点评：本题将力与电综合在一起，将测力学量转化为测电学量，设题新颖，联系实际。抓住F变化→θ变化→R有变化→I变化，一系列因果关系是解题的思路。

本文来源：https://www.bwwdw.com/article/cp2j.html