11.4 串联电路和并联电路 2022-2023学年高一物理同步精品讲义（人教版2019版必修第三册)

11.4 串联电路和并联电路 学习目标 1．掌握串、并联电路中电流、电压、电阻的关系。 2．知道常用的电压表和电流表的电路结构。 3．理解有关电表改装的计算问题。 重点：熟练掌握串并联电路的特点；电组的串并联的计算。 难点：表头G改装成大量程电压表V和电流表A的原理，并会计算分压电阻和分流电阻。 知识点一、串联电路和并联电路 1．串并联电路特点 串联电路 并联电路 电路图 电流 电路各处电流相等I＝I1＝I2＝I3 总电流等于各支路电流之和I＝I1＋I2＋I3 电压 总电压等于各部分电路电压之和U＝U1＋U2＋U3 总电压等于各支路电压U＝U1＝U2＝U3 电阻 总电阻等于各部分电路电阻之和 R＝R1＋R2＋R3 总电阻的倒数等于各支路电阻的倒数之和 ＝＋＋ 2．电压、电流的分配关系 （1）串联电路中各个电阻两端电压跟它们的阻值成正比。＝＝…＝＝I （2）并联电路中通过各个电阻的电流跟它的阻值成反比。IR＝I1R1＝I2R2…＝InRn 【题1】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？ 【答案】（1）14Ω （2）3A 3A 1A 2A 【解析】（1）R3、R4并联后电阻为R34，则R34＝Ω＝2Ω， R1、R2和R34串联，总电阻R＝R1＋R2＋R34＝14Ω。 （2）根据欧姆定律I＝，I＝A＝3A。 由于R1、R2串联在干路上，故通过R1、R2的电流都是3A。 设通过R3、R4的电流为I3、I4，由并联电路的特点知I3＋I4＝3A，＝，解得I3＝1A，I4＝2A。 【题2】某一网络电路中的部分电路如图所示，已知I＝3A，I1＝2A，R1＝10Ω，R2＝5Ω，R3＝30Ω，则通过电流表的电流方向为向_____，电流的大小为______A。 【答案】右，0.5A 【解析】R1两端的电压U1＝I2R1＝2×10V＝20V；R2两端的电压U2＝I1R2＝（3－2）×5V＝5V，所以R3两端的电势差Uab＝U2－U1＝5V－20V＝－15V，b点电势高，电流由b→a，I3＝＝0.5A；电流表中的电流方向应该向右，大小IA＝I2－I3＝0.5A。 【题3】仪器中常用两个阻值不同可变电阻来调节电路中的电流，一个作粗调，一个作细调，这两个变阻器可以按图中甲、乙两种方式接入电路。已知R1阻值较大，R2阻值较小，则 A．甲图中R1作粗调用 B．甲图中R1作细调用 C．乙图中R2作粗调用 D．乙图中R2作细调用 【答案】AC 【解析】甲图中，两个电阻串联，根据欧姆定律，调节R1时，电阻变化大，故电流改变大，是粗调，故A正确，B错误；乙图中，两个电阻并联，电阻小的电流大，调节电阻R2是粗调，故C正确，D错误。 3．串、并联电路总电阻的比较 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＝nR n个相同电阻R并联，总电阻R总＝ R总大于任一电阻阻值 若几个不同电阻并联，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 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 【题4】电阻R1的阻值为6 Ω，与电阻R2并联后接入电路中，通过它们的电流之比I1∶I2＝2∶3，则R2的阻值和总电阻的阻值分别是 A．4 Ω　2.4 Ω 　　B．4 Ω　3.6 Ω C．9 Ω　3.6 Ω D．9 Ω　4.5 Ω 【答案】A 【解析】由并联电路特点知R1I1＝R2I2，所以R2＝R1＝4 Ω，R总＝＝2.4 Ω。故选项A正确。 【题5】（多选）电阻R1、R2、R3串联在电路中。已知R1＝10 Ω、R3＝5 Ω，R1两端的电压为6 V，R2两端的电压为12 V，则 A．电路中的电流为0.6 A B．电阻R2的阻值为20 Ω C．三只电阻两端的总电压为21 V D．以上选项均不正确 【答案】ABC 【解析】已知R1＝10 Ω，R1两端的电压为6 V，所以电路的电流为0.6 A，选项A正确。因为R2两端的电压为12 V，所以R2的电阻为20 Ω，选项B正确。R3＝5 Ω，所以R3两端的电压是3 V，因此三只电阻两端的总电压为21 V。选项C正确，选项D错误。 知识点二、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的电阻。 （2）满偏电流Ig：小量程电流表G指针偏转到最大刻度时的电流。 （3）满偏电压Ug：小量程电