选修3_1第三章第4节串联分压和并联分流

选修3_1第三章第4节串联分压和并联分流 霞浦六中2008—2009高二物理潘丽秋 第三章第4节 串联分压和并联分流 ,课时安排,: 1课时 ,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，掌握串并联电路的特点和性质。 2、会用串并联电路中电阻、电流、电压、功率的分配关系，解决一些简单的混联电路问题。 3、了解电流(表头)的原理，知道什么是满偏电流和满偏电压。 4、能用分压和分流原理将电流计改装成电压表和电流表。 (二)过程与方法 1、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。 2、学习等效思维方法，体会等效方法在解决电路问题中的重要作用。 (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。激发学生探索自然与了解自然的兴趣和热情。 ,教学重点,:熟练掌握串并联电路的特点;电阻的串并联的计算，串并联电路中分压、分流原理及其应用。 教学难点,:表头改装成大量程电压表V和电流表A的原理，并会,G 计算分压电阻和分流电阻。 ,教学器材,:投影片、多媒体辅助教学设备 ,教学方法,:自学引导、讲授法 ,教学过程,: (一)引入新课 教师:在初中我们已经学过有关串联和并联的知识，这节课我们要深入研究串并联电路中各部分的电流、电压及电阻的关系。 (二)进行新课 一、串联电路的分压作用和电压表 教师:(投影)教材图3.25 1(串联电路的两个基本特点: (1)串联电路各处的电流相等。 在恒定电流的电路中各出电荷的分布是 1 霞浦六中2008—2009高二物理潘丽秋 稳定的，因此，在相等时间内，通过串联电路各部分的电荷量必须相等，故有串联电路各处的电流相等。即 I,I,I,I0123 (2)串联电路两端的总电压等于各部分电路电压之和。即 ++= UUUU01122303 2(串联电路的3个重要性质: (1)串联电路的总电阻等于各部分电路电阻之和。 即+RnR,R，R，？ 12 (2)串联电路的电压分配关系是:各电阻两端的电压跟它们的阻值 UUUn12 成正比。即 ,,？,,IRRR2n (3)串联电路的功率分配关系是:各个电阻消耗的功率跟它们的阻 PPP2n12值成正比。即,,？,,I RRRn2 3(分压作用与电压表 学生:请问:利用表头能够测量的最大电流和最大电压分别是多 大, 教师: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。 (投影)利用多媒体介绍表头的满偏电流、内阻IgR和满偏电压gU。 g (1)满偏电流I g 表头的线圈准许通过的最大电流很小，一般不超过几十微安到几毫安，这个电流值叫表头的满偏电流，用I表示。 g :表头指针偏转到最大刻度时的电流。 满偏电流Ig ,说明,如果通过表头的电流超过满偏电流I，不但指针指不出g 示数，表头还可能被烧坏。 (2)表头的内阻R g 表头的线圈电阻一般为几欧到几百欧，这个电阻值叫做表头的内阻，用R表示。 g 内阻R:表头线圈的电阻叫做表头的内阻。 g ,说明,每个表头都有它的满偏电流I和内阻R，R和I是表头gggg的两个重要。 2 霞浦六中2008—2009高二物理潘丽秋 教师:同学们能不能根据I、R概括出什么叫做满偏电压, gg 学生:表头通过满偏电流时，加在它两端的电压，这个电压值叫满偏电压，用U表示。 g 教师:满偏电流I、内阻R、满偏电压U三者之间有什么关系, ggg 学生:据部分电路欧姆定律可知:U=IR ggg 小结:表头G的满偏电压U和满偏电流I一般都比较小，测量较gg 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。 (投影)例1 电流表改装成电压表 二、并联电路的分流作用和电流表 教师:(投影)教材图3.30 1(并联电路的两个基本特点: (1)并联电路中各支路的电压相等。 即 U,U,U,？,Un12 (2)并联电路两端的总电流等于各支路电流之和。即 I,I，I，？，I即 12n 2(并联电路的3个重要性质: (1)并联电路的等效总电阻R与各支路的电阻关系是: 3 霞浦六中2008—2009高二物理潘丽秋 1111即,，，？， RRRR12n 思考与讨论:(A)n个相同的电阻R并联，总电阻等于多少, 0 (B)若干不同的电阻并联，总电阻与其中最小的电阻的大小关系如何, (2)并联电路的电流分配关系是:通过各个支路电阻的电流跟它们 IR,IR,？,IR,U 的阻值成反比。即 1122nn (3)并联电路的功率分配关系是:各个电阻消耗的功率跟它们的阻 2PR,PR,？,PR,U值成反比。即 nn1122 3(分流作用与电流表 (投影)例2 电流表改装成大量程电流表 个多大的电阻, 4 霞浦六中2008—2009高二物理潘丽秋 三、混联电路 本P64例题 (三)实例探究 【例1】如图所示，有一个表头G，满偏电流I=500 mA，内阻R=200 ggΩ，用它改装为有1 A和10 A两种量程的电流表，求R、R的阻值各12为多大, 解析:当公共端与1 A端接入电路时，量程为I=1 A，1当公共端与10 A端接入电路时，量程为I=10 A。 2 当公共端与1 A端接入被测电路时，电阻R和R串联，12再与表头内阻R并联。由并联电路中的电流分配关系可得:g IgR+R=R 12gI,I1g 代入I、I、R的数值得R+R=200 Ω ? gg12 当公共端与10 A端接入被测电路时，电阻R与表头支路的电阻1R+R并联。由并联电路的特点可知:I(R+R)=(I-I)R g2gg22g1 代入I、I、R的数值，可得R+200 Ω=19 R? g2g21 由??解得 R=20 Ω， R=180 Ω 12 ,说明,对于I=1 A的量程，G是它的表头，对于I=10 A的量程，12与GR串联后相当于它的表头. 2 【例2】如图所示，有一个表头，满偏电流为=1 mA，内阻= GIRgg100 Ω，用它改装为有5 V和50 V两种量程的电压表，求R、R的阻12值各为多大, :R=4.9 kΩ，R=49.9 kΩ 12 解析:当公共端与5 V端接入被测电路时，量程为U=5 V，当公1共端与50 V端接入被测电路时，量程为U=50 V. 2 由串联电路的电压分配关系可知: U51R=Ω=4900 Ω=4.9 kΩ ,R,(,100)1g,3I1，10g U502==49900 Ω=49.9 kΩ R,R,(,100)2g,3I1，10g (四)课余作业 书面完成P65 第2、4、6题;思考并回答其他小题。 ,,: 5