第四节 串并联电路 电表的改装（学案部分及其反思
2009-11-01 15:12阅读：
第四节 串并联电路 电表的改装
目标：1．熟练掌握串并联电路的特点，能够化简电路
2．掌握电流表、电压表的改装原理
重点：1．串并联电路的特点
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
知识回顾：
1、电荷守恒定律的内容：
2、欧姆定律：
3、电势和电势差的关系：
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情景导学：同学们，你注意到深夜的电灯比华灯初上时格外亮吗？你会解释这个现象吗？这需要用到电路的相关知识。
（一）知识整合
1．串联电路和并联电路的电流：
理论分析：①恒定电流电路内电荷的分布特点：
②电荷守恒定律：
③电流的定义式：
（此处的提示作用，用以解答电流的特点。实践证明，学生不会推理。不仅如此，没有涉及提纲编写的教师也不知如何推导。这说明对新教材的把握上，尤其是对做题影响不大，但对于能力提高有帮助的内容，教师也是忽视的。）
（1） 串联电路中的电流特点：
理论探究：
结论：串联电路各处的电流_______
_。即
（2）并联电路的电流的特点：
理论探究：
小结：并联电路的总电流等于各支路电流______ _。即
2、串联电路和并联电路的电压
理论分析：电势和电势差的关系
在图2.4-1中，用Ψ0、Ψ1、Ψ2、Ψ3分别表示电路中0、1、2、3各点的电势，用U01、U12、U23、U03分别表示0与1、1与2、2与3、0与3的电势差。
（1）串联电路的电压关系：
理论探究
（电压的关系推导顺利）
小结：串联电路两端的总电压等于各部分电路电压______。即
（2）并联电路的电压关系：
理论探究：
小结：并联电路的总电压与各支路电压______。用U1、U2、U3代表图2.4-2中三个电阻两端的电压，即有
3、电阻的串联和并联（电阻会推导，但对于推导过程用到的等效处理方法，显然大家是忽视的。）
问题：两个电阻R1、R2串联或者并联起来接到电路中，作为一个整体，它的效果相当于一个电阻R，这个等效电阻有多大？（有思路吗？想一想！）
（1） 串联：
理论探究：
结论：串联电路的总电阻等于各部分电路电阻______。即
对于多个电阻的串联
（2） 并联：
理论探究：
结论：并联电路的总电阻的_____等于各支路电阻的___________。即
对于多个电阻的串联
总结：用到的知识有哪些？①
②
想一想：①你求得的电阻与原来的电阻的关系是什么？（此处大多数回答大小上的关系，对于等效电阻的作用没有领会深刻，这里的伏笔是处理混连电路的思路——等效）
②串联电阻具有什么作用？并联电阻具有什么作用？
请同学们讨论下面的问题：
① 几个相同的电阻并联，总电阻为一个电阻的几分之一？
② ②若不同的电阻并联，总电阻小于其中最小的电阻？
③若某一支路的电阻增大，则总电阻也随之增大？
④若并联的支路增多时，总电阻将减小？
⑤当一个大电阻与一个小电阻并联时，总电阻接近小电阻？（此处学生也许初中就知道，但是理论上不清）
在这里，如果只是满足学生知道就行，很易处理，小组订正即可，若想引申恐怕要好些时间）
4、电表的改装——电压表和电流表
知识预备：待改装的表头的满偏电流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：_____________
注意：表头就是一个电阻，当表头中有电流通过时，指针会发生偏转。电流越大，指针偏角越大。
情景导学：做课本P50的思考与讨论（此处意图是：提示同学们，电表其实就是个电阻。特殊电阻）
思路：表头G的满偏电压Ug和满偏电流Ig一般都比较小，因此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。常用的电压表和电流表都是由____________改装而成的。
分析探究：若用上述表头测量5V的电路，怎样避免烧毁电表？
即：电流表改装成电压表时，要_____一个适当的分压电阻；
若用同样表头测量1A的电流怎样才安全？即：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。
改一改，试一试：
例题1、有一个电流表G，内阻Rg=30Ω，满偏电流I=1mA。要把它
改装成量程为0-3V的电压表，要串联多大的电阻？改装后电压表的内阻是多大？
例题2、有一个电流表G，内阻Rg=30Ω，满偏电流I=1mA。要把它改装成量程为0-0.6A的电流表，要并联多大的电阻？改装后电流表的内阻是多大？
思考：（1）由以上计算可知，电流表和电压表可看作是一个“电阻”，不过与通常的电阻不同的是，电压表这个电阻两端的
是可读的；电流表这个“电阻”中 的是可读的。
（2）改装后的电压表或电流表，虽然量程扩大了，但通过电流表的最大电流或加在电流表两端的最大电压仍为电流表的满偏电流Ig和满偏电压Ug，只是由于串联电路的分压及并联电路的分流使表的量程扩大了。
知识总结：
你还有哪些疑惑，请写在下面：
新手上路，请试一试：
1．一灵敏电流计，允许通过的最大电流（满刻度电流）为Ig=50μA，表头电阻Rg=1kΩ，若改装成量程为Im=1mA的电流表，应并联的电阻阻值为多少Ω？
若改装成量程为Um=10V的电压表，应串联一个阻值为多少Ω的电阻？
（挑战）*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R1、R2的阻值各为多大？
补充：精讲活练的习题1-7（练基础）
教学反思：
有两种教学思路，一种认为，本节串并联电路的特点初中学过，推到部分不影响做题，因此，由同学们讨论就可以；而后面的电表的改装，由于有足够的提示，学生大多数解答正确，点拨即可。如此处理，能剩下约10分钟时间，去处理《精讲活练》上的习题，这样做，对基本知识的反馈效果姣好，但没有领会到知识的深意
-逻辑和等效。
另一种呢，颇浪费时间，由同学们的代表起来交流推理过程，理清各个环节，对于学生对旧知识的轻视倾向有一定的纠正作用。但没有时间处理习题。
两种方法对于不同的学生有不同的警示，应分别适应不同的学生。即使第二种方案，由于预先对学生了解不足，有些过于从容，若是稍微紧缩，也是可以处理一部分习题的。
课后题目：
伏安法的处理上有不同的处理意见，我个人倾向于这种方法：先做题1、2、3.学生五分钟后停摆。借此机会引领分析测量电路，体会两表的数值对应的电路，用等效的思想考虑二者的比值。由同学们得出结果后，分析产生误差的原因以及缩小误差的方法。借本题的数值说明求其均值方法可能导致误差更大。
另一种传统方法，短时效果可能更好，但是，对于调动学生的学习积极性，明显存在欠缺。
