恒定电流
第二章
4　串联电路和并联电路
第二章
在实验室里，可以利用电压表和电流表测量不同大小的电压和电流，电压表和电流表往往都有两个量程，它们是根据什么原理设计制作的呢？
串联电路和并联电路
相等
之和
之和
各支路
之和
倒数之和
电压表和电流表
1.小量程电流表G(表头)的三个主要参数
①内阻Rg：小量程电流表G的________。
②满偏电流Ig：小量程电流表G指针偏转到__________时的电流。
③满偏电压Ug：小量程电流表G通过满偏电流时，加在它两端的_______，由欧姆定律可知：Ug＝________。
电阻
最大刻度
电压
IgRg
2．电流表G改装成电压表和电流表
(1)电流表改装成电压表的原理：给小量程电流表串联一个__________，就可以用来量度较大的电压。如图1所示。
(2)大量程电流表的改装原理：给小量程电流表__________ ______电阻，就可以用来量度较大的电流，如图2所示。
分压电阻
并联一个
分流
图1　　　　　　　图2
A．R1>R2
B．R1和R2串联后的总电阻的I－U图线应在区域Ⅲ
C．R1＝R2
D．R1和R2并联后的总电阻的I－U图线应在区域Ⅱ
答案：B
(济源一中2013～2014学年高二上学期检测)两电阻R1、R2的电流I和电压U的关系如图所示，以下正确的是(　　)
二、电表的改装与使用
1．电表的改装
[特别提醒]电表的改装没有改变表头G的满偏电流Ig、满偏电压Ug、内阻Rg，即改装后电表达到满量程时，表头的电流、电压仍为Ig、Ug，电阻Rg也没变，只是表头与分压电阻总的电压、表头与分流电阻总的电流比表头的电压、电流变大了。
(3)当电流表和电压表不能看成理想的电表时(即表的内阻不能忽略时)，电流表看成一个小电阻，其示数为流过此电阻的电流，电压表看成一个大电阻，其示数为此电阻两端的电压。
(4)电流表A与电压表V的指针偏转角度越大，相对误差越小。
如图所示，甲、乙两个电路都是由一个灵敏电流计G和一个变阻器R组成，它们中一个是测电压的电压表，另一个是测电流的电流表，那么以下结论中正确的是(　　)
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增大时量程减小
D．乙表是电压表，R增大时量程增大
答案：BD
解析：电压表电阻分压，串联；电流表电阻分流，并联；所以甲表为电流表，乙表为电压表，并联电路电阻大时分流少，所以R增大时量程减小，A错误，B正确；串联电路电阻大时分压多，所以R增大时量程增大，C错误，D正确。
2．电流表两种不同接法的比较
(3)试触法：适用于Rx、RV、RA的阻值关系都不能确定的情况，如图所示，把电压表的接线端分别接b、c两点，观察两电表的示数变化，若电流表的示数变化明显，说明电压表的分流对电路影响大，应选用内接法，若电压表的示数有明显变化，说明电流表的分压作用对电路影响大，所以应选外接法。
在下图中，A、B两图分别为测灯泡电阻R的电路图，下列说法正确的是(　　)
A．A图的接法叫电流表外接法，B图的接法叫电流表内接法
B．A中R测>R真，B中R测C．A中误差由电压表分流引起，为了减小误差，应使R≪RV，故此法测较小电阻好
D．B中误差由电流表分压引起，为了减小误差，应使R≫RA，故此法测较大电阻好
答案：ACD
解析：根据伏安法测电阻的两种接法及产生误差的原因可判A、C、D正确，B错误。
由4个电阻连接成的混联电路如下图所示。R1＝8Ω，R2＝4Ω，R3＝6Ω，R4＝3Ω。

(1)求a、d之间的总电阻。
(2)如果把42V的电压加在a、d两端，通过每个电阻的电流是多少？
串并联电路基本规律的应用
答案：(1)14Ω
(2)通过R1、R2的电流是3A；通过R3的电流是1A；通过R4的电流是2A。
点评：在串并联电路的有关计算中，首先要明确各电阻的串并联关系，然后再结合串并联电路的特点及电流、电压分配规律和欧姆定律列式计算。
(吉林一中2013～2014学年高二上学期检测)电阻R1与R2并联在电路中，通过R1与R2的电流之比为1∶2，则当R1与R2串联后接入电路中时，R1和R2两端电压之比U1∶U2为(　　)
A．1∶2　　　　　 B．2∶1
C．1∶4 D．4∶1
答案：B
某电流表内阻Rg为200Ω，满偏电流Ig为2mA，如下图甲、乙改装成量程为0.1A和1A的两个量程的电流表，试求在下图甲、乙两种情况下，R1和R2各为多少？
电表的改装
点评：通过本例可以学到改装成两个量程的电流表的两种方法，其中乙图接法比甲图接法好，虽图甲接法中各分流电阻独立，便于计算和调查，但万一开关S接触不良，没有接通，或测量时交换量程的过程中，电流全部流经表头，将把表头烧坏。
答案：(1)电压表　1V　(2)电流表　1A
用电流表和电压表测量电阻Rx的阻值。如图所示，分别将图(a)和(b)两种测量电路接到电路中，按照(a)图时，电流表示数4.60mA，电压表示数2.50V；按照(b)图时，电流表示数为5.00mA，电压表示数为2.30V，比较这两次结果，正确的是(　　)
伏安法测电阻
A．电阻的真实值更接近543Ω，且大于543Ω
B．电阻的真实值更接近543Ω，且小于543Ω
C．电阻的真实值更接近460Ω，且大于460Ω
D．电阻的真实值更接近460Ω，且小于460Ω
答案：B
如图所示的是伏安法测电阻的部分电路，开关先后接通a和b时，观察电压表和电流表示数的变化，那么(　　)
A．若电压表示数有显著变化，测量R的值时，S应接a
B．若电压表示数有显著变化，测量R的值时，S应接b
C．若电流表示数有显著变化，测量R的值时，S应接a
D．若电流表示数有显著变化，测量R的值时，S应接b
答案：AD
解析：若电压表示数变化显著，说明电流表的分压作用明显，应用电流表外接法，所以S应接a；若电流表示数变化显著，说明电压表的分流作用明显，应用电流表内接法，S应接b，所以A、D正确。
节日里的彩灯，一串串一簇簇，有的挂在街道两旁的树上，有的挂在装饰物品上，拼凑出美丽的图案，绚丽多彩，这些大量的小彩灯是怎样连接的呢？是与家用照明电路一样并联吗？为什么同一串的小彩灯有一只坏了，其他的照常发光呢？
开放·探究
解析：小彩灯是串联的，不是并联的。但彩灯内部灯丝的结构与一般的灯不同，彩灯灯丝下边多并联了一段涂有氧化铜的细金属丝。一旦有一个彩灯灯丝熔断了，其他彩灯瞬间会熄灭，使这个灯泡两端的电压得到220V，从而瞬间击穿那段细金属丝的氧化铜涂层，使这个彩灯重新形成通路，又使其他灯泡继续工作。这就是串联的小彩灯，为什么其中有的灯丝熔断了，其他的还能继续工作的原因。并且我们会发现，这时亮的彩灯也比原来更亮了。因为这个彩灯熔断后击穿金属丝相当于短路了。留下的灯泡两端各自分担的电压就多了，所以会比原来更亮。
楼梯的照明灯L，可用楼上、楼下两个电键S1、S2控制，拨动S1、S2中的任何一个都可使灯L点亮或灭掉，请画出满足上述要求的电路图。
答案：电路图如图所示：
易错点：对电流表改装原理不清楚导致错误
案例：用两个相同的小量程电流表，分别改装成了两个量程不同的大量程电流表A1、A2，若把A1、A2分别采用串联或并联的方式接入电路，如图所示，则闭合电键后，下列有关电表的示数和电表指针偏转角度的说法正确的是(　　)
A．图(a)中的A1、A2的示数相同
B．图(a)中的A1、A2的指针偏角相同
C．图(b)中的A1、A2的示数和偏角都不同
D．图(b)中的A1、A2的指针偏角相同
易错分析：本题易错选项及错误原因分析如下：
正确解答：电表的示数是由通过电表A1、A2的电流决定的，而电表指针的偏角是由通过内部小量程电流表的电流决定的。两个电表并联时，两个相同的小量程电流表是并联关系，所以通电时两小量程的电流表中通过的电流相同，A1、A2的指针偏角相同，B正确；A1、A2的内阻不同，并联时，A1、A2中通过的电流不同，A1、A2的示数不相同，A错误；A1、A2两表串联时，通过电表的电流相同，示数相同，但是，由于电表内阻不同，通过小量程电表的电流不同，A1、A2的偏角不同，故C、D错误。
正确答案：B