【课件】+串联电路、并联电路+课件+-2023-2024学年高二上学期物理人教版（2019）必修第三册

人教版物理必修三第十一章

电路及其应用第四节

串联电路和并联电路一、串联电路和并联电路思考讨论：提示:不是的,小彩灯都是并联结构,一部分坏掉并不会影响其他彩灯的正常发光。如图为美轮美奂的节日彩灯,请思考:这些小彩灯如果有一部分坏了,是不是所有的彩灯都要灭了呢?一、串、并联电路把几个电路元件依次首尾相连接入电路的方式。把几个电路元件并列（一端连在一起另一端也连在一起）连接到电路两点间，然后把两端接入电路的方式。1.串联电路：特点：电流只有一条通路2.并联电路：特点：电流不只有一条通路二、串、并联电路中的电流1.串联电路:0123串联电路各处的电流相同.I0=I1=I2=I32.并联电路:2130并联电路的总电流等于各支路的电流之和。I0=I1+I2+I3三、串并联电路中的电压0123UU3U2U1串联电路两端的总电压等于各部分电路电压之和。U=U1+U2+U3UUU并联电路各支路两端的电压相等。U=U1=U2=U3四、串、并联电路中的电阻0123UU3U2U1

因U=U1+U2+U3I0=I1=I2=I3有：R=R1+R2+R31.串联电路的总电阻等于各部分电路电阻之和。U并联电路的总电阻的倒数等于各支路电阻的2.2.2.并联电路的总电阻的倒数等于各支路电阻的倒数之和.因U=U1=U2=U3I0=I1+I2+I3讨论交流：2.电阻并联后总电阻和每个电阻值比较，大小如何？并的越多总电阻会增加还是减少？1.不同阻值的电阻串联，串联后总电阻和每个电阻比较？串的越多电阻会增加还是减少？电阻串联相当于增加了导体的长度，串联电路的总电阻大于电路中任意一个电阻，电路中任意一个电阻变大时，总电阻变大．电阻并联相当于增加了导体的横截面积，并联电路的总电阻小于电路中任意一个电阻，任意一个电阻变大时，总电阻变大．小结：串联电路特点及性质(1)特点①串联电路中各处的电流相等，即I＝I1＝I2＝I3＝…＝In.②串联电路的总电压等于各部分电压之和，即U＝U1＋U2＋U3＋…＋Un.(2)性质①串联电路的等效总电阻为各电阻阻值R1、R2、R3、…、Rn之和，即R＝R1＋R2＋R3＋…＋Rn.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成正比，即U1/R1＝U2/R2＝…＝Un/Rn.提醒：(1)串联电路的总电阻大于任何一个分电阻．(2)由于R总＝R1＋R2＋R3＋…＋Rn.所以任何一电阻变

大，总电阻均变大．小结：并联电路特点及性质(1)特点①并联电路中各支路的电压相等，即U＝U1＝U2＝…＝Un.②并联电路的总电流等于各支路电流之和，

即I＝I1＋I2＋…＋In.(2)性质①并联电路的等效总电阻R与各支路的电阻R1、R2、…、Rn的关系是：1/R＝1/R1＋1/R2＋…＋1/Rn.n个相同的电阻并联时，总电阻R总＝R/n.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的阻值成反比，即I1R1＝I2R2＝…＝InRn＝U.提醒：(1)并联电路的总电阻小于其中任一支路的电阻．(2)n个相同电阻R并联时其总电阻为R总＝R/n.(3)多个电阻无论串联还是并联，其中任一电阻增大或减小，总电阻也随之增大或减小，以两电阻R1、R2为例加以说明．串联时R＝R1＋R2，并联时R＝(R1·R2)/(R1＋R2)＝

.可见，当R1或R2增大或减小时，R也随之增大或减小．(4)当一个大电阻和一个小电阻并联时，总电阻接近小电阻．五、电压表和电流表的电路结构1.小量程电流计（表头）（1）作用：测量微小电流和电压（2）三个主要参数内阻:电流计内阻Rg

满偏电流Ig:指针偏转到最大刻度时的电流满偏电压Ug:通过满偏电流时加在它两端的电压。Ug=IgRg表头就是可以测量电流或电压的特殊电阻。（3）电路图符号：G0123mA原理：磁场对通电导线的作用在改装电表前，首先应知道表头的内阻Rg。

测量微安表内阻Rg的方法很多，较为简便常用的方法是“替代法”，即将被测表M和另一微安表N串联起来，再在两端加一定的电压UAC，使N的读数等于某一定值In(In一般为满度的三分之二为宜)，如图(左图)所示。然后保持UAC不变，用电阻箱R取代M，如图(右图)所示，使N的读数仍为In，此时R的阻值就等于微安表M的内阻Rg。表头内阻的测量2.把表头改装成电压表(1)原理：将电流表串联一电阻分去一部分电压，把表头改装成电压表。起这种作用的电阻叫分压电阻。

R

电压表就是电压可读的一个特殊大电阻！(2)串联电阻：R＝Rg(n-1)，其中n为量程扩大倍数，n＝U/Ug改装后的电压表内阻：Rv=Rg+R改装后的电表量程是：U=Ig(Rg+R)3.把表头改装成电流表(1)原理：将小量程的电流表并联一电阻分去一部分电流，把表头改装成电流表。起这种作用的电阻叫分流电阻。

R

(2)并联电阻：其中n为量程扩大倍数，n＝I/Ig改装后的电流表内阻：改装后的电表量程是：I=Ig+IR电流表就是电流可读的一个特殊小电阻！(1)无论表头G改装成电压表还是电流表，它的三个特征量Ug、Ig、Rg是不变的，即通过表头的最大电流Ig并不改变．(2)改装后电压表的量程指小量程电流表表头满偏时对应的R与表头串联电路的总电压，改装后电流表的量程指小量程电流表表头满偏时对应的R与表头并联电路的总电流．特别提醒：4.电压表和电流表的校准按图所示的电路对改装后的电表进行校准,校准时注意搞清楚改装后电表刻度盘每一小格表示多大的数值。例1.由4个电阻连接成的混联电路如图所示．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，则通过每个电阻的电流分别是多少？解析：(1)由题图可知Rcd＝(6×3)/（6＋3）Ω＝2Ω.故Rad＝8Ω＋4Ω＋2Ω＝14Ω.(2)由欧姆定律知I＝Rad＝42/14A＝3A，即为通过R1、R2的电流．设通过R3、R4的电流分别为I3、I4，则由并联电路电压相等，得I3R3＝I4R4，即6I3＝3I4，而I3＋I4＝3A，解得I3＝1A，I4＝2A.例2.如图所示的电路中，U＝120V，滑动变阻器R2的最大值为200Ω，R1＝100Ω，当滑片滑动至R2的中点时，ab两端的电压为(

)A．60V

B．40VC．80VD．120V解析：当滑片滑动至R2的中点时，电阻R1与滑动变阻器R2的下部分并联，再与滑动变阻器R2的上部分串联，根据串并联电路规律可知，

B选项正确．B例3.如图所示为一双量程电压表的示意图．已知电流表G的量程为0～100μA，内阻为600Ω，则图中串联的分压电阻R1＝________Ω，R2＝________Ω.

解析:4.941041.0105方法总结:处理电流表改装问题的关键是搞清电路原理图，抓住小量程电流表G改装前后的Ig、Ug、Rg不变的特点，然后灵活利用串、并联电路的知识求解．建立方程的依据：“满偏”点，即电压或电流的量程达到满偏时，“表头”的分压或分流恰好为满偏电压或满偏电流．练习.有两个量程的电压表，当使用a、b两个端点时，量程为10V，当使用a、c两个端点时，量程为100V。已知表头内阻为Rg=500Ω，满偏电流为Ig=1mA，求电阻R1、R2的值。例4.学校实验室只有一个量程为1mA，内电阻为1kΩ的电流表．某同学在实验时需要下列两种电表，问：(1)若要把这只量程为1mA的电流表改成量程为1A的电流表，应该连接一个怎样的电阻？怎样连接？请画出电路图．若用该改装的电流表与标准电流表进行测量比较，发现测量值偏大，则应该如何校正？(2)若要把这只量程为1mA的电流表改成量程为10V的电压表？应该连接一个怎样的电阻？怎样连接？请画出电路图．若用该改装的电压表与标准电压表进行测量比较，发现测量值偏大，则应该如何校正？解析：(1)把电流表改装成大量程电流表，应并联一个分流电阻，电路图如图所示：扩大量程n＝I/Ig＝1000，并联电阻阻值R＝Rg/(n－1)≈1.001Ω，用该改装的电流表与标准电流表进行测量比较，发现测量值偏大，说明分流电阻分流太小，电阻阻值太大，应该适当减小并联电阻阻值．(2)把电流表改装成电压表，应串联一个分压电阻，电路图如图：扩大量程n＝U/Ug＝10，串联电阻阻值R＝Rg(n－1)≈9000Ω，用该改装的电压表与标准电压表进行测量比较，发现测量值偏大，说明分压电阻分得的电压太小，分压电阻阻值太小，应该适当增加电阻．情境·模型·素养例5.如图甲所示为磁电式电流表的内部构造示意图,磁电式电流表(表头)最基本的组成部分是磁铁和放在磁铁两极之间的线圈,由于线圈的导线很细,允许通过的电流很小,所以在使用时还要扩大量程。一电流表的量程为100μA,内阻为100Ω。现串联一个9900Ω的电阻将它改装成电压表(原电流表的表盘未改动)。如果用改装后的电压表测量某一电路,电压表示数如图乙所示。探究:(1)该电压表的量程是多少?(2)此时电压表的示数是多少?解析:(1)根据串联电路的电压特点有U=IgR+IgRg=Ig(R+Rg)=10-4×(9900+100)V=1V,故量程为0～1V。(2)由题图知,此时指针所表示的电压为U=×1V=0.8V。答案:(1)0～1V

(2)0.8V例5.将两个相同的灵敏电流计表头，分别改装成一只较大量程电流表和一只较大量程电压表，一个同学在做实验时误将这两个表串联起来，则(

)A．两表头指针都不