3.4 串联电路和并联电路 学案(2020年鲁科版高中物理选修3-1)

3.4 串联电路和并联电路学案（2020年鲁科
版高中物理选修3-1）
第4节串联电路和并联电路学习目标核心提炼
1.掌握串.并联电路电流.电压.电阻.电功率的关系。

3个电路串联电路.并联电路和混联电路2个电表改装电压表和电流表的改装
2.会用分压和分流原理将电流计改装成电压表和电流表。

3.会画简单的等效电路图。

一.串联电路.并联电路和混联电路
1.串联电路.并联电路的特点和性质两种电路项目串联电路并联电路两个基本特点电流各处电流相等I1I2In总电流等于各支路电流之和II1I2In电压总电压等于各部分电压之和UU1U2Un各支路两端电压相等UU1U2Un三个重要性质总电阻总电阻等于各部分电阻之和RR1R2Rn总电阻倒数等于各支路电阻倒数之和
1R1R11R21Rn电压电流的分配各电阻两端的电压与其阻值成正比
U1R1U2R2UnRnI各支路电流与其阻值成反比I1R1I2R2InRnU功率分配各电阻消耗的功率与其阻值成正比P1R1P2R2PnRnI2各支路电阻消耗的功率与其阻值成反比P1R1P2R2PnRnU2作用分压作用阻值越大，分得的电压越大分流作用阻值越小，分得的电流越大
2.混联电路串联之中有并联，并联之中有串联的电路。

二.电压表和电流表
1.小量程电流表表头的三个参数
2.电压表的改装图11改装电压表的原因电流计的满偏电压和满偏电流都很小，不能测量较大的电压。

2改装的方法给电流计串联一个较大的电阻，分担一个较大的电压UR，如图1所示。

3.电流的表的改装图21改装原因电流计的满偏电流Ig很小，不能直接用来测大电流。

2改装方法给电流计并联一个较小的电阻，分担较大的电流IR，如图2所示。

思考判断1把小量程的电流表改装成大量程的电流表需串联一个电阻。

2若将分压电阻串联在电流表上改装成电压表后，增大了原电流表的满偏电压。

3若将分流电阻并联在电流表两端改装成电流表后，分流电阻和电流表两端的电压相等。

对串.并联电路的理解要点归纳
1.串联电路.并联电路总电阻的比较串联电路的总电阻R总并联电路的总电阻R总不同点n个相同电阻R串联，总电阻R总nRn 个相同电阻R并联，总电阻R总RnR总大于任一电阻阻值R总小于任一电阻阻值一个大电阻和一个小电阻串联时，总电阻接近大电阻一个大电阻和一个小电阻并联时，总电阻接近小电阻相同点
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
2.串.并联电路中，电压和电流的分配关系1串联电阻具有分压作用串联电路中各电阻两端的电压跟它的阻值成正比。

即U1R1U2R2UnRnUR总I。

2并联电阻具有分流作用并联电路中通过各支路电阻的电流跟它们的阻值成反比。

即I1R1I2R2InRnI总R总U。

精典示例例1由四个电阻连接成的电路如图3所示。

R18，
R24，R36，R43。

图31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是多少解析1由题图可知
RcdR3R4R3R463632。

故RadR1R2Rcd84214。

2由欧姆定律知IURad4214A3A，即为通过R
1.R2的电流。

设通过R
3.R4的电流分别为I
3.I4，则由并联电路电压相等，得I3R3I4R4，又I3I43A，解得I31A，I42A。

答案见解析1串联电路的总电阻“越串越大，比大的还大”。

2并联电路的总电阻“越并越小，比小的还小”。

3若并联的支路增多时，总电阻将减小；几个相同的电阻并联，总电阻为一个电阻的几分之一。

4串联电路中“串联可分压”；并联电路中“并联可分流”。

针对训练1多选电阻R
1.R
2.R3串联在电路中。

已知R110.R35，R1两端的电压为6V，R2两端的电压为12V，则
A.电路中的电流为0.6A
B.电阻R2的阻值为20
C.三只电阻两端的总电压为21V
D.电阻R3两端的电压为4V解析电路中的电流
IU1R1610A0.6A，A正确；R2阻值为R2U2I120.620，B正确；三只电阻两端的总电压UIR1R2R321V，C正确；电阻R3两端的电压
U3IR
30.65V3V，D错误。

答案ABC电表的改装与计算要点归纳
1.电压表.电流表的改装及其特点项目小量程电流表G改装成大量程电压表V小量程电流表G改装成大量程电流表A电路结构R 的作用分压分流扩大量程的计算UIgRRgRUIgRgIgRgIIgRRIgIIgRg 电表的总内阻RVRgRRARRgRRg使用并联在被测电路中，“”接线柱接电势较高的一端串联在被测支路中，电流从“”接线柱流入
2.电表改装问题的两点提醒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。

精典示例例2有一电流表G，内阻Rg10，满偏电流Ig3mA。

1要把它改装成量程为03V的电压表，应串联一个多大的电阻改装后电压表的内阻是多大2要把它改装成量程为00.6A的电流表，需要并联一个多大的电阻改装后电流表的内阻是多大解析1由题意知电流表G的满偏电压UgIgRg0.03V改装成量程为03V的电压表，当达到满偏时，分压电阻R的分压URUUg
2.97V所以分压电阻RURIg
2.970.003990改装后电压表的内阻RVRgR1000。

2改装成量程为00.6A的电流表，当达到满偏时，分流电阻R 的分流IRIIg0.597A所以分流电阻RUgIR0.05改装后电流表的内阻RARgRRgR0.05答案见解析关于电表的改装，要分清改装成电压表时需串联电阻，改装成电流表时需并联电阻，然后再结合电路知识及部分电路欧姆定律加以解决。

针对训练2多选如图4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，那么以下结论正确的是图4
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。

答案BD
1.串联电路特点多选如图5所示的电路中，通过电阻R1的电流I1是图5
A.UR1
B.U1R1
C.U2R2
D.U1R1R2解析电阻R1与R2串联，电流相等，由欧姆定律可知，I1U1R1U2R2UR1R2，故
B.C正确，
A.D错误。

答案BC
2.串.并联电路的简单计算如图6所示，电路中电阻R
1.R
2.R3的阻值相等，电池的电阻不计。

那么开关S接通后流过R2的电流是S接通前的图6
A.12
B.23
C.13
D.14解析设电池提供的电压为U，每个电阻的阻值为R。

S接通前，通过R2的电流IUR1R2U2R。

S接通后，通过R2的电流
I12UR1R2R3R2R312UR0.5RU3R，II23，B项正确。

答案B
3.电表的改装已知电流表的内阻Rg120，满偏电流Ig3mA，要把它改装成量程是6V的电压表，应串联多大的电阻要把它改装成量程是3A的电流表，应并联多大的电阻解析改装成电压表时应串联一个分压电阻，由欧姆定律得UIgRgR，分压电阻
RUIgRg631031202180。

改装成电流表时应并联一个分流电阻，由并联电路两端电压相等得IgRgIIgR，分流电阻RIgRgIIg3103120331030.12。

答案18800.12。