11.4串联电路和并联电路-【堂堂清】2023-2024学年高二物理同步易混易错（人教版2019必修第三册）

第十一章 电路及其应用 第四节 串联电路和并联电路 [核心素养·明目标] 核心素养 学习目标 物理观念 知道串、并联电路的电流、电压、电阻的特点 科学思维 (1)分析得出串并联电路电流、电压关系式，体会严谨的科学推理过程。 (2)依据电流和电压的关系，推导电阻的表达式，体会等效思想的运用。 科学探究 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。 科学态度与责任 培养学生学习和研究物理的内在动机。 知识点一　串、并联电路的特点 1．定义 (1)串联电路：把几个导体(用电器)依次首尾连接，接入电路的连接方式，如图甲所示。 甲　　　　　　　　　 乙 (2)并联电路：把几个导体(用电器)的一端连在一起，另一端也连在一起，再将两端接入电路的连接方式。如图乙所示。 2．串、并联电路的特点 串联电路 并联电路 电流 电流处处相等： I＝I1＝I2＝…＝In_ 总电流等于各支路 电流之和： I＝I1＋I2＋…＋In_ 电压 总电压等于各部分电压之和： U＝U1＋U2＋…＋Un 各支路两端电压相等： U＝U1＝U2＝…＝Un 总电阻 总电阻等于各部分电阻之和：R＝R1＋R2＋…＋Rn 总电阻倒数等于各支路电阻倒数之和： ＝＋＋…＋ 知识点二　　电表的改装问题 实验室常用来测量小电流和小电压的仪器为灵敏电流计，如图所示。 问题1.灵敏电流计测量电流或电压有什么局限性？ 答：灵敏电流计的量程小，只能测量小电流或小电压，不能测量大电流或大电压。 问题2.为了能测量大电流或大电压，该如何改进灵敏电流计？ 答：将灵敏电流计的两端并联一个小电阻，可以改装成大量程的电流表；或是与其串联一个大电阻改装成大量程的电压表。 1.小量程电流计Ⓖ(表头)的三个参数 2.电压表的改装 (1)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，如图所示。 3.电流表的改装 (1)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，如图所示。 4.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 内部电 路结构 R的作用 分压 分流 扩大量程 的计算 U＝Ig(R＋Rg) R＝－Rg IgRg＝(I－Ig)R R＝Rg 电表的 总内阻 RV＝Rg＋R RA＝ 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 5.电表改装问题的四点提醒 (1)电表改装的问题实际上是串、并联电路中电流、电压的计算问题，只要把表头看成一个电阻Rg即可。 (2)无论表头改装成电压表还是电流表，它的三个参量Ug、Ig、Rg是不变的，即通过表头的最大电流并不改变。 (3)由改装后电压表的内阻RV＝R串＋Rg＝nRg可知，电压表量程越大，其分压电阻R越大，电压表内阻RV越大。 (4)由改装后电流表的内阻RA＝＝(其中n＝)可知，电流表的量程越大，其分流电阻R并越小，电流表的内阻RA越小。 易错易混点1.串、并联电路的特点 易错易混点辨析： 1.串联电路的特点和性质 (1)电流：各处电流相等：即I＝I1＝I2＝…＝In。 (2)电压：总电压等于各部分电压之和，即U＝U1＋U2＋…＋Un。 (3)总电阻：总电阻等于各部分电阻之和，即R＝R1＋R2＋…＋Rn。 (4)电压分配关系：各电阻两端的电压与其阻值成正比＝＝…＝＝I。 (5)功率分配关系：＝＝…＝＝I2。 2.并联电路的特点和性质 (1)电流：总电流等于各支路电流之和，即I＝I1＋I2＋…＋In。 (2)电压：各支路两端电压相等，即U＝U1＝U2＝…＝Un。 (3)电阻：总电阻倒数等于各支路电阻倒数之和，即＝＋＋…＋。 (4)电流分配关系：I1R1＝I2R2＝…＝InRn＝U。 (5)功率分配关系：P1R1＝P2R2＝…＝PnRn＝U2。 3.解决简单混联电路的方法 (1)准确地判断出电路的连接方式，画出等效电路图。 (2)准确地利用串、并联电路的基本规律、特点。 (3)灵活地选用恰当的物理公式进行计算。 例1.如图所示，R1＝6 Ω，R2＝3 Ω，R3＝4 Ω，接入电路后下列判断错误的是(　　) A.总电阻R＝6 Ω B.电压之比U1∶U2∶U3＝2∶2∶1 C.电流之比I1∶I2∶I3＝1∶2∶3 D.功率之比P1∶P2∶P3＝1∶2∶6 解析:选B。电阻R1与R2并联后与R3串联；并联电阻为R12＝＝ Ω＝2 Ω，总电阻为R＝R12＋R3＝(2＋4)Ω＝6 Ω