高中人教物理专题8.2 串联电路和并联电路、闭合电路欧姆定律【讲】解析版.docx

专题8.2 串联电路和并联电路、闭合电路欧姆定律【讲】
目录
一 讲核心素养 1
二 讲必备知识 1
【知识点一】电路的串联、并联及电表的改装 1
【知识点二】电路的动态分析 3
【知识点三】电路的功率及效率问题 6
【知识点四】对电源U－I图线的理解和应用 9
三．讲关键能力 11
【能力点一】会分析含电容器电路的 11
【能力点二】会分析电路故障 13
四．讲模型思想----关于，的物理意义 14
一 讲核心素养
1.物理观念：电动势、内阻、电阻串联、并联。
(1)了解电动势的物理含义。
(2)了解串、并联电路电阻的特点。。
2.科学思维：闭合电路的欧姆定律。
(1)理解并会应用闭合电路欧姆定律。
(2)掌握路端电压和电流的关系及电源的U－I图象
3.科学探究：测定电源的电动势和内阻
通过实验，会测量电源的电动势和内阻。
4.科学态度与责任：电路设计与安全。
能分析和解决家庭电路中的简单问题，能将安全用电和节约用电的知识应用于生活实际。
二 讲必备知识
【知识点一】电路的串联、并联及电表的改装
串、并联电路的四个有用的结论
(1)串联电路的总电阻大于电路中的任意一个电阻，串联电阻的个数增多时，总电阻增大。
(2)并联电路的总电阻小于任意支路的电阻，并联支路的条数增多时，总电阻减小。
(3)不论串联电路还是并联电路，只要某个电阻增大，总电阻就增大，反之则减小。
(4)不论串联电路还是并联电路，电路消耗的总功率等于各电阻消耗的电功率之和。
【例1】某电流表内阻Rg为200 Ω，满偏电流Ig为2 mA，如图甲、乙改装成量程为0.1 A和1 A的电流表，试求：
甲　　　　　　　　　　乙
(1)图甲中，R1和R2各为多少？
(2)图乙中，R3和R4各为多少？
(3)从安全角度分析，哪种改装方法较好？
【答案】(1)4.08 Ω　0.4 Ω　(2)0.41 Ω　3.67 Ω (3)见解析
【解析】　(1)按图甲接法，由并联电路中电流跟电阻成反比，可得R1＝Rg＝×200 Ω＝4.08 Ω，R2＝Rg＝×200 Ω＝0.4 Ω。
(2)按图乙接法，量程为1 A时，R4和Rg串联后与R3并联；量程为0.1 A时，R3和R4串联后与Rg并联，分别得
Ig(Rg＋R4)＝(1－Ig)R3
IgRg＝(0.1－Ig)(R3＋R4)
解得R3＝0.41 Ω，R4＝3.67 Ω。
(3)乙图接法较好。
甲图中，若开关S接触不良而没有接通，或换量程的过程中，电流将全部流经表头，可能把表头烧坏。
【素养升华】本题考察的学科素养主要是物理观念及科学思维。
【必备知识】电表的改装
改装成电压表
改装成电流表
内部电路
改装后的量程
U＝Ig(R＋Rg)
I＝Ig
量程扩大的倍数
n＝
n＝
接入电阻的阻值
R＝－Rg＝(n－1)Rg
R＝＝
改装后的总电阻
Rx＝Rg＋R＝nRg
Rx＝＝
【变式训练1】(多选)(2021·商丘模拟)如图所示，图线a表示的导体的电阻为R1，图线b表示的导体的电阻为R2，则下列说法正确的是(　　)
A．R1∶R2＝1∶3
B．把R1拉长到原来的3倍长后电阻等于R2
C．将R1与R2串联后接于电源上，则功率之比P1∶P2＝1∶3
D．将R1与R2并联后接于电源上，则通过的电流之比I1∶I2＝1∶3
【答案】AC　
【解析】由题图I­U图线可知R1∶R2＝1∶3，故A正确；把R1拉长到原来的3倍后其电阻变为原来的9倍，等于3R2，故B错误；R1与R2串联后接在电源上，由P＝I2R可知P1∶P2＝1∶3，故C正确；R1与R2并联后接于电源上，则电流之比I1∶I2＝3∶1，故D错误。
【变式训练2】．(多选)如图所示，甲、乙都是由一个灵敏电流表G和一个变阻器R组成的电流，下列说法正确的是(　　)
甲　　　　　　　　　乙
A．甲表是电流表，R增大时量程增大
B．甲表是电流表，R增大时量程减小
C．乙表是电压表，R增大时量程增大
D．乙表是电压表，R增大时量程减小
【答案】BC　
【解析】由电表的改装原理可知，电流表应是G与R并联，改装后加在G两端的最大电压Ug＝IgRg不变，所以并联电阻R越大，I＝Ig＋IR越小，即量程越小，A错误，B正确；电压表应是G与R串联，改装后量程U＝IgRg＋IgR，可知R越大，量程越大，C正确，D错误。
【知识点二】电路的动态分析
判定总电阻变化情况的规律
(1)当外电路的任何一个电阻增大(或减小)时，电路的总电阻一定增大(或减小)。
(2)若开关的通、断