11.4 串联电路和并联电路 课件 高二上学期物理人教版（2019）必修第三册

11.4

串联电路和并联电路（共2课时）

课时1——基本规律学习目标1.分析得出串联和并联电路电流、电压的关系式，并理解其含义，体会严谨的科学推理过程。2.依据电流和电压的关系，推导得到串联和并联电路的总电阻的表达式，体会等效思想在物理中的应用。⑴各个元件依次首尾连接构成的电路，称为串联电路；×回顾：什么是串联电路？什么是并联电路？一、

串联和并联电路的电流⑵各个元件一端连接在一起，另一端也连接在一起，构成的电路，称为并联电路。R1R2R3根据电阻公式

，如果把两个电阻R1、R2

串联（或并联）后看成一个电阻，这个电阻跟原电阻有什么关系？R1R2R=?R=?R1R2R3导入新课推广：n个电阻串联时，则有1.串联电路R=R1+R2+˙˙˙+RnR1R2U1U2UI思考:R比其中任一个导体的电阻R1和R2都要大，根据电阻定律可以怎样

形象理解这一点？串联电路的电阻RUI等效U=U1+U2R=R1+R2分析：串联电路的总电阻等于各部分电路电阻之和。结论

1.串联电路的电流分析：对于恒定电流，由于在相等时间内通过串联电路中各个位置的电荷量

相同，则有q0=q1=q2=q30123I0=I1=I2=I3串联电路中的电流，处处相等结论

U01=φ0－φ1U12=φ1－φ2U23=φ2－φ30123φ0φ1φ2φ3思考：在外电路中，沿电流方向电势逐渐降低，请你从电势出发，推导出0、3之间的电势差与0、1，1、2，2、3间电势差的关系。1.串联电路的电压串联电路的电压U01+U12+U23=φ0－φ3=U03串联电路两端的总电压等于各部分电路两端的电压之和。结论

分析：U:U1:U2：┈=R:R1:R2┈问题：串联电路两端总电压等于各个电阻两端电压之和，每个电阻从总电压中分得一部分电压，串联电路具有分压作用。

试证明，串联电阻分压与其电阻成正比。R1R2U1U2U分析：串联电路的电压分配规律串联电路中，每个电阻分得的电压与其电阻成正比。结论

串联电路中，设总电压不变，当R2增大，每个电阻分得的电压如何变化？滑动变阻器的限流接法1.在图11.4-7的电路中，A、B之间的电压为U，定值电阻的阻值为R，滑动变阻器的最大阻值为R1。在滑动变阻器的滑动端移动过程中，R两端电压UR的变化范围是多少？U=U1=U2=U3φ0=φ1=φ2=φ3φ4=φ5=φ6=φ0′1.并联电路的电压思考:导线的电阻可以认为是0，因此任意导线两端没有电势差。据此，你可以得出并联电路的电压关系吗？12345600′U分析：并联电路的总电压与各支路的电压相等。结论

2.并联电路的总电阻R1R2I1I2IU思考：几个电阻并联起来，可以等效为一个电阻，称为并联电路的总电阻。

请推导出总电阻与各个电阻的关系。RUI等效并联电路总电阻的倒数等于各支路电阻的倒数之和。结论

分析：12300′3.并联电路的电流q0=q1+q2+q3分析：对于恒定电流，在相等时间内通过干路的电荷量等于各个支路

的电荷量之和，则有I0=I1+I2+I3并联电路的总电流，等于各个支路中的电流之和。结论

R1R2R3I1I2I3问题：并联电路，干路中的总电流等于各个支路中的电流之和，每个支路都从总电流中分得一部分，并联电路具有分流作用。

试证明，并联电阻分流与电阻成反比。探究：并联电路的电流的分配规律，则有分析：并联电路中，每个支路分得的电流与其电阻成反比。结论

并联电路中，设总电压不变，当R2增大，电路中总电流如何变化，每个电阻分得的电流如何变化？滑动变阻器的分压接法图11.4-9的电路常被叫作分压电路，当A、B之间的电压为U时，利用它可以在C、D端获得0和U之间的任意电压。试说明其中的道理。思考1:

R1和R2并联后R=?⑴由

可知，R比其中任一个导体的电阻R1和R2都要小，根据电阻定律可以怎样形象理解这一点？⑵如果两个阻值相差很大的电阻并联(设R1>>R2)，其总阻值与哪个电阻接近？探究：并联电路常用结论R并＜Rmin，且两个阻值相差很大的电阻并联时总电阻与小电阻阻值接近。结论

分析：思考2:n个相同电阻R并联的总电阻等于多少？思考3;如果在保持原有并联电路中支路的数目不变，增大某一个支路中的电阻，则总电阻会增大还是会减小？()R总结论

并联电路中，如果保持支路数目不变，增大某一个支路的电阻，则总电阻会增大。结论

分析：思考4：如果在原有并联电路中增加一条支路（该支路电阻不为0），则总电阻会增大还是会减小？增加1条支路后，则有若原来有n条支路，则有并联电路中，如果保持原有支路不变，增加支路数目，则总电阻会减小。结论

分析：例题1由四个电阻连接成的电路如图所示,R1＝8Ω，R2＝4Ω，R3＝6Ω，R4＝3Ω。⑴求a、d之间的总电阻；⑵如果把42V的电压加在a、d两端，则通过每个电阻的电流是多少？故Rad＝R1＋R2＋Rcd＝8Ω＋4Ω＋2Ω＝14Ω。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，

又

I3＋I4=3A，解得I3＝1A，I4＝2A。即为通过R1、R2的电流。解析：例题2

仪器中常用两个阻值不同的可变电阻来调节电路的电流，一个作粗调，一个作细调，这两个变阻器可以按图甲串联起来或按图乙并联起来再接入电路。已知R1阻值较大，R2阻值较小，则

（

）

A．图甲中R2作粗调

B．图甲中R1作细调

C．图乙中R2作粗调

D．图乙中R2作细调C串联并联电路IUR串并联电路的规律总结课堂小结

课时2——电表改装1.通过建立简化模型，应用串、并联电路规律分析电流表及电压表的改装原理。2.理解理想电表是一种科学抽象的产物，进一步体会理想化模型的思想方法。学习目标导入新课

通过前面的学习，我们知道实验室的电表都是双量程的，这些电表虽然量程不同，但是都是由一个小量程的电流表改装而成的。

改装的秘密是什么呢？1.电路图符号G或一、认识检流计（俗称表头）2.表头本质：3.三个主要参数三个参数关系：是一个电阻，能指示通过自身的电流大小。⑵满偏电流Ig：指针偏转到最大刻度时的电流Ig电流计内阻Rg⑴表头内阻：⑶满偏电压Ug：满偏电流时，加在它两端的电压Ug=IgRgGRgIgUgIgUgRg建立模型二、电流计（表头）改装成大量程电压表问题1有一个电流表G，内阻Rg=30Ω，满偏电流Ig=1mA。用它能否测量电压？用它测量的最大电压是多少？GU=IRgUR分析：满偏电压（量程）Ug=IgRg=30mV电压测量值问题2有一个电流表G，内阻Rg=30Ω，满偏电流Ig=1mA。请你设计一个改装方案，

用它能够测量3V的电压。RgIgGURUVRV⑴电阻R的作用：分压作用，R又称分压电阻⑵计算电阻R的阻值法1欧姆定律法2串联分压U=Ig(Rg+R)问题3改装后的电压表内阻是多少？求新表内阻思路问题4用这个改装后的电压表直接读数，表盘上的刻度应该标度电压，刻度会是

均匀的吗？RgGR01mA01231mA换为3VmA符号换为VIRR=?问题1有一个电流表G，内阻Rg=30Ω，满偏电流Ig=1mA。请你设计一个改装方案，

用它能够测量0.6A的电流。GRgIgI三、电流计（表头）改装成大量程电流表AIRA⑴电阻R的作用：分流作用，R又称分流电阻⑵计算电阻R的阻值法1欧姆定律法2并联分流求电流表内阻思路问题2改装后的电流表内阻是多少？问题3用这个改装后的电流表直接读数，表盘需要重新标度，刻度会是均匀

的吗？请说出理由和表盘更改方案。

1.有一满偏电流Ig=5mA，内阻Rg=400Ω的电流表G，若把它改装成量程为10V的电压表，应____（串联

并联）一个____Ω的分压电阻，该电压表的内阻为____Ω；

若把它改装成量程为3A的电流表，应____（串联

并联）一个____Ω的分流电阻，该电流表的内阻为____Ω。答案：串16002000并0.6680.667课堂评价电流表的内接法与外接法

3.图11.4-10画出了用电压表、电流表测量导体电阻的两种电路图。图中电压表的内阻为1kΩ，电流表的内阻为0.1Ω，被测导体

R的真实电阻为87.4Ω。测量时，把电压表示数和电流表示数之比作为电阻的测量值。

如果不考虑实验操作中的偶然误差，按甲、乙两种电路进行实验，得到的电阻测量值各是多少？你能从中得出什么结论？改装电压表改装电流表电路R的作用R的计算电表的总电阻分压分流课堂小结n：量程扩大的倍数要点二伏安法测电阻中电流表的两种接法项目内接法外接法电路图误差原因电流表的分压作用电压表的分流作用某同学利用电流表和电压表测定电阻Rx的阻值，设计了图甲和图乙两个实验电路。已知电流表的内阻约为0.125Ω，电压表的内阻约为3kΩ，Rx的阻值约为5Ω。(1)为减小系统误差,应该选择的实验电路是

(选填“图甲”或“图乙”)。(2)请从误差分析的角度,说明选择的理由:

GR1R2－3V15V2.有一个表头G，满偏电流Ig=1mA，内阻Rg=100Ω，用它改装为有3V和15V两种量程的电流表。求：R1、R2的阻值各为多大？思考：你知道哪个量程大吗？解法1：利用欧姆定律解法2：