电路的连接目标提示1.能用实验方法得到串联电路和并联电路的电压、电流关系式。2.能从电路的基本原理出发,理解串联电路和并联电路的电压、电流关系。3.会用电表探测电路的规律,掌握实验技能。4.从小彩灯连接方式初步体会“黑箱方法”。要点指津1.串联电路的总电阻,等于各串联电阻之和。用公式表示为R=R1+R2,关于电阻的串联,我们应从以下几个方面来理解:(1)把几个导体串联起来,总电阻比任何一个导体的电阻都大,这是因为导体串联相当于增加了导体的长度。(2)如果有n个相等的电阻R0串联,则总电阻R=nR0。例如有5个10Ω的电阻串联,总电阻R=5×10Ω=50Ω。(3)串联电阻有“分压”作用。例如有一个小灯泡,灯丝电阻为12Ω,两端加6V电压时能够正常工作,要把这个小灯泡接到10V的电源上使之正常工作,就应该串联一个电阻,使这个电阻分担多余的4V电压。根据串联电路电流相等的特点,求出小灯泡正常工作时的电流,再求出串联的电阻值:I===0.5A;R2===8Ω。(4)在串联电路中,电压跟电阻成正比。这可由如下推导得出:I1=I2=因为I1=I2所以=即=应该注意的是:这种正比关系还包括:==2.在并联电路中,各支路两端的电压都相等。用公式表示为=+关于电阻的并联,我们应从以下几个方面来理解:(1)把几个导体并联起来,总电阻比任何一个导体的电阻都小,这是因为导体并联相当于增加了导体的横截面积。(2)如果有n个相等的电阻R0并联,则总电阻R=R0/n。例如有5个10Ω的电阻并联,总电阻R=10Ω/5=2Ω)。(3)并联电阻有“分流”作用。例如有甲、乙两个小灯泡,甲的规格为“3V,0.5A",乙的规格为“2V,0.2A'’,要把它们连接在同一个电路中使它们都正常工作,可以按如图所示的方式连接,电阻尺所起的作用就是“分流”作用。(4)在并联电路中,各支路的电流跟电阻成反比。这可由如下推导得出:U1=I1R1,U2=I2R2,因为U1=U2,所以I1R1=I2R2,即=应该注意的是:这种反比关系还包括:==(5)在并联电路中,并联的电阻越多,总电阻越小。[例1]如图所示,R1=10欧,R2=20欧,R3=30欧,电源电压是36伏,求表的大小变化范围。[分析和解]当滑片P移到a点时,电键闭合,电流从电源正极流出通过R3、R2、R1回到电源负极,表测加在R1两端的电压U1,当滑片P移到b点时,电键闭合,电流从电源正极流出通过R3、R2、R1回到电源负极,表测加在R1、R2两端的电压U2。已知:R1=10欧,R2=20欧,R3=30欧,U=36伏求:电压表的变化范围解:(1)P→aI====0.6安U1=IR1=0.6安×10欧=6伏(2)p→bI=0.6安U2=I(R1+R2)=0.6安(10欧+20欧)=18伏答:电压表示数在6伏至18伏之间变化。[例2]如图所示,电流表量程为0~0.6安,电压表量程为0~3伏,R=4欧,R2为滑动变阻器,电源电压U=12伏。为使电流表和电压表均不超过量程,变阻器接入电路的最小阻值为_________________欧。[分析和解]R1和R2组成串联电路,电压表测R1两端的电压。当电阻R2逐渐减小时,电路中的电流会逐渐变大,R1两端的电压U1也会变大,当R2小于某一数值时两电表都可能超过量程。这种题目应先求出电流表不超过量程时R2的最小值,再求出电压表不超过量程时R2的最小值。解:要使电流表不过超过其量程,电路中的电流I≤0.6安,由I=得≤0.6安,即≤0.6安,解得R2≥16欧。要使电压表不超过量程,即U1≤3伏,由U1=IR1得3伏≥×4欧,解得R2′≥12欧。所以要使两表均不超过量程,R2的最小电阻是16欧。[例3]如图所示电路,当滑片P从A端滑到B端(均不到端点)电流表的示数将()。A.逐渐变大B.逐渐变小C.先变小再变大D.先变大再变小[分析和解]先看清电路,滑片P其实把电阻R分为RBP和RPA两部分,它们彼此并联构成外电路,电流表放在干路,测的是干路电流其示数决定于外电路的总电阻,设一部分电阻为x,另一部分电阻为(R—x)总电阻R总==用数学知识可以解得,当x=时,会出现极大值R总=,所以滑片从A端滑向B端时,是先出现总电阻的极大值再慢慢变小。因而根据欧姆定律电流是先变小再变大,故选C。[例4]如图所示的电路中,电源电压是12伏且保持不变,R1=R3=4欧,R2=6欧,试求:(1)当开关S1、S2断开时,电流表和电压表示数各是多少?(2)当开关S1、S2均闭合时,电流表和电压表示数各是多少?[分析和解]...