第11章 第4节 串联电路和并联电路（课件PPT）-【状元桥·优质课堂】2024-2025学年高中物理必修第三册（人教版2024）

电路及其应用 第十一章　 第4节　串联电路和并联电路 课件使用说明 本课件使用Office2016制作，请使用相应软件打开并使用。 本课件文本框内容可编辑，单击文本框即可进行修改和编辑。 本课件理科公式均采用微软公式制作，如果您是Office2007或WPS 2021年4月份以前的版本，会出现包含公式及数字无法编辑的情况，请您升级软件享受更优质体验。 由于WPS软件原因，少量电脑可能存在理科公式无动画的问题，请您安装Office 2016或以上版本即可解决该问题。 课前·教材预案 课堂·深度探究 课末·随堂演练 课后·限时作业 [学习目标]　1.分析、掌握串联和并联电路电流、电压的关 系，并理解其含义，体会严谨的推理过程（物理观念）.2.掌握 串、并联电路电流、电压的关系，能计算串、并联电路的总电 阻（科学思维）.3.应用串、并联电路规律分析电流表及电压表 的改装原理（科学思维）. 返回目录 物理　必修　第三册 　 课前·教材预案 知识点一　串、并联电路的电流、电压和电阻 1.串联电路：把几个导体或用电器 ⁠连接，接入电 路的连接方式，如图甲所示. 依次首尾　 2.并联电路：把几个导体或用电器的一端 ⁠，另 一端也 ⁠，再将两端接入电路的连接方式，如 图乙所示. 连在一起　 连在一起　 返回目录 物理　必修　第三册 　 3.串联电路、并联电路的特点 串联电路 并联电路 电流 关系 各处电流 ，即I＝ ⁠ 总电流等于各支路电流 ，即I＝ ⁠ ⁠ 电压 关系 总电压等于各部分电压 ，即U＝ ⁠ ⁠ 各支路两端电压 ，即U＝ ⁠ ⁠ 相等　 I1＝I2＝…＝In　 之和　 I1＋I2 ＋…＋In　 之和　 U1＋ U2＋…＋Un　 相等 U1＝U2＝…＝Un 返回目录 物理　必修　第三册 　 串联电路 并联电路 电阻 关系 总电阻等于各部分电阻 ，即R＝ ⁠ ⁠ 总电阻的倒数等于各支路电阻的 ，即＝ ⁠ 之和　 R1＋ R2＋…＋Rn　 倒数之和　 ＋＋…＋　 返回目录 物理　必修　第三册 　 知识点二　电流表和电压表的电路结构 1.小量程电流表G（表头）的三个参量 返回目录 物理　必修　第三册 　 2.电表改装原理 （1）电压表改装：将表头 一个较 ⁠电阻，常被 称作分压电阻，如图所示. （2）电流表改装：将表头 一个较 ⁠电阻，常被 称作分流电阻，如图所示. 串联　 大　 并联　 小　 返回目录 物理　必修　第三册 　 1.判断下列说法的正误. （1）并联电路并联的电阻越多，则总电阻越大. （　×　） （2）串联电路串联的电阻越多，则总电阻越大. （　 √　） （3）同一表头改装成电流表，并联的电阻越大，改装后的电 流表的量程越大. （　×　） × √ × （4）改装后的电压表的内阻是表头内阻与串联电阻之和，改 装后的电流表的内阻是表头内阻与并联电阻的并联值. （　√　） √ 返回目录 物理　必修　第三册 　 2.已知R1＝12 Ω，R2＝6 Ω，R3＝4 Ω，将R1、R2和R3并联接入 电路，通过R1、R2、R3 的电流为I1、I2、I3，则I1∶I2∶I3＝ ；若将R2和R3串联后再与R1并联接入电路，则 I1∶I2∶I3＝ ⁠. 1∶2∶3　 5∶6∶6　 返回目录 物理　必修　第三册 　 答案　并联；能. 【情境导学】现代家庭中有很多用电器：电灯、电视、洗衣机、电磁炉及电冰箱等，你知道这些用电器采用什么连接方式吗？若电灯的灯丝断了，其他用电器还能正常使用吗？ 课堂·深度探究 考点一　串联电路和并联电路 返回目录 物理　必修　第三册 　 【例题1】（多选）一个“T”形电路如图所示，电路中的电阻 R1＝10 Ω，R2＝120 Ω，R3＝40 Ω.另有一测试电源，电源两极 间的电压恒为100 V，则（　　） A.当c、d端用导线连接时，a、b之间的等效电阻是40 Ω B.当a、b端用导线连接时，c、d之间的等效电阻是40 Ω C.当a、b两端接测试电源时，c、d两端的电压为80 V D.当c、d两端接测试电源时，a、b两端的电压为80 V 思维导引：（1）电路的连接情况.（2）串、并联电路的特点. 返回目录 物理　必修　第三册 　 答案　AC 解析　当c、d端用导线连接时，R2与R3的并联电阻为30 Ω，再 与R1串联，a、b间等效电阻为40 Ω，选项A正确；当a、b端用 导线连接时，R1与R3的并联电阻为8 Ω，再与R2串联，c、d间 等效电阻为128 Ω，选项B错误；当a、b两端接测试电源时，电 阻R2未接入电路，c、d两端的电压即为R3两端的电压，Ucd＝ ×100 V＝80 V，选项C正确；当c、d两端接测试电源时，电 阻R1未接入电路，a、b两端的电压即为R3 两端的电压，Uab＝×100 V＝25 V，选 项D错误. 返回目录 物理　必修　第三册 　 【知识拓展】 1.关于电压和电流的分配关系： （1）串联电路中各电阻两端的电压跟它们的阻值成正比，即 ＝＝…＝＝＝I. （2）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I1R1＝I2R2＝…＝InRn＝I总R总＝U. 返回目录 物理　必修　第三册 　 2.串、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＝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 R总小于任一支路电阻阻值 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 返回目录 物理　必修　第三册 　 【变式1】如图所示，R1＝2 Ω，R2＝10 Ω，R3＝10 Ω，A、B 两端接在电压恒定的电源上，则（　　） A.S断开时，R1与R2的电压之比为5∶1 B.S闭合时，R1与R2两端的电压之比为2∶5 C.S闭合时，通过R2与R3的电流之比为2∶1 D.S闭合时，通过R1与R2的电流之比为1∶5 答案　B 返回目录 物理　必修　第三册 　 解析　S断开时，R1与R2串联在电路中，电压之比＝＝， 选项A错误；S闭合时，R2与R3并联，然后再与R1串联，因此 通过R2与R3的电流之比＝＝，由于流过R1的电流等于流 过R2与R3的电流之和，即I'1＝I'2＋I'3，因此I'1∶I'2＝2∶1，选 项C、D错误；S闭合时，R2与R3并联之后的总电阻为R23，根 据＋＝，解得R23＝5 Ω，因此加在R1与 R2两端的电压之比＝＝，选项B正确. 返回目录 物理　必修　第三册 　 考点二　电表的改装 【情境导学】进行电表改装时，是否改变了表头的内部结构？ 答案　没有. 返回目录 物理　必修　第三册 　 【知识拓展】 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 V 电路结构 R的作用 分压 分流 返回目录 物理　必修　第三册 　 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 V 扩大量程 的计算 U＝Ig（R＋Rg） R＝－Rg＝（n－1）Rg IgRg＝（I－Ig）R R＝Rg＝ 返回目录 物理　必修　第三册 　 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 V 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 返回目录 物理　必修　第三册 　 【例题2】如图所示为实验室常用的两个量程的电压表原理图.当使用O、A两接线柱时，量程为3 V；当使用O、B两接线柱时，量程为15 V.已知电流表的内电阻Rg＝500 Ω，满偏电流Ig＝100 μA.求分压电阻R1和R2的阻值. 思路引导：使用O、A两接线柱时，表头只和R1串联，则可以根据串联电路的特点及满偏电流、满偏电压求解R1；使用O、B两接线柱时，表头和R1、R2两电阻串联，同理可求出R2. 答案　2.95×104 Ω　1.2×105 Ω 返回目录 物理　必修　第三册 　 解析　在改装的电压表中，各量程达到满偏电压时，经过表头 的电流均为满偏电流. 接O、A时，满偏电压U1＝3 V，Ig＝， 即R1＝－Rg＝（－500）Ω＝2.95×104 Ω. 接O、B时，满偏电压U2＝15 V，Ig＝， 即R2＝－Rg－R1， 解得R2＝1.2×105 Ω. 返回目录 物理　必修　第三册 　 【变式2】四个相同的电流表分别改装成两个电流表A1、A2和 两个电压表V1、V2，A1的量程小于A2，V1的量程小于V2，把 它接入如图所示的电路，闭合开关后（　　） A.A1的读数和A2的读数相同 B.V1的读数和V2的读数相同 C.A1指针偏转角度和A2指针偏转角相同 D.V2指针偏转角度比V2指针偏转角度大 答案　C 返回目录 物理　必修　第三册 　 解析　设改装前四个电流表的满偏电流为Ig，内阻为Rg.改装成电流表时需要并联电阻R，其量程为I＝＋Ig，由上式可知电流表量程越小R越大，所以A1的内阻大于A2的内阻，根据并联分流规律可知通过A1的电流小于通过A2的电流，所以A1的读数小于A2的读数，又因为原始表头为并联关系，所以表头两端电压相等，通过两表头的电流相等，即A1指针偏转角度和A2指针偏转角度相同，选项A错误， C正确； 返回目录 物理　必修　第三册 　 改装成电压表时需要串联电阻R，其量程为U＝Ig（R＋Rg），由上式可知电压表量程越小R越小，所以V1的内阻小于V2的内阻，根据串联分压规律可知V1两端电压小于V2两端电压，所以V1的读数小于V2的读数，又因为原始表头为串联关系，所以通过两表头的电流相等，即V1指针偏转角度和V2指针偏转角度相同，选项B、D错误. 返回目录 物理　必修　第三册 　 课末·随堂演练 1.如图所示电路中电阻R1、R2、R3的阻值相等，A、B的电压恒 定.那么开关S接通后流过R2的电流是S接通前的（　　） A. B. C. D. 答案　B 返回目录 物理　必修　第三册 　 解析　设A、B间的电压为U，每个电阻的阻值为R.S接通前， 通过R2的电流I＝＝；S接通后，通过R2的电流I'＝ ×＝×＝，＝，选项B正确. 返回目录 物理　必修　第三册 　 2.（电压表的改装）一个电流表的满偏电流Ig＝1 mA，内阻为 500 Ω，要把它改装成一个量程为10 V的电压表，则应在电流 表上（　　） A.串联一个10 kΩ的电阻 B.并联一个10 kΩ的电阻 C.串联一个9.5 kΩ的电阻 D.并联一个9.5 kΩ的电阻 答案　C 返回目录 物理　必修　第三册 　 解析　把一个电流表改装成一个电压表，要串联一个电阻，选 项B、D错误；通过电流表的电流为Ig时，电流表表头两端的电 压Ug＝IgRg＝1×10－3×500 V＝0.5 V，串联电阻R分担的电压 UR＝U－Ug＝10 V－0.5 V＝9.5 V，所以串联电阻的阻值R＝ ＝＝9.5 kΩ，选项A错误，C正确. 返回目录 物理　必修　第三册 　 3.（串并联电路）在如图所示的电路中，电阻R1＝4 Ω，R2＝6 Ω，R3＝3 Ω，电流表内阻不计，在A、B两点间加上9 V的电压 时，电流表的读数为（　　） A.0 B.1 A C.1.5 A D.2 A 答案　B 返回目录 物理　必修　第三册 　 解析　题图中电阻R2与R3并联后与R1串联，电路的总电阻R＝4 Ω＋ Ω＝6 Ω.根据欧姆定律，干路中的电流I＝＝ A＝1.5 A，由于并联电路的电流与电阻成反比，则有＝，故IR3＝·I＝×1.5 A＝1 A，选项B正确. 返回目录 物理　必修　第三册 　 4.（电表的改装）有一毫伏表，它的内阻是100 Ω，量程为0.2 V，现要将它改装成量程为10 A的电流表，则毫伏表应（　　） A.并联一个0.02 Ω的电阻 B.并联一个0.2 Ω的电阻 C.串联一个50 Ω的电阻 D.串联一个4 900 Ω的电阻 答案　A 解析　电表的满偏电流为Ig＝＝ A＝0.002 A，把它改装成 量程为10 A的电流表需要并联一个分流电阻，并联电阻阻值为 R＝＝ Ω≈0.02 Ω，选项B、C、D错误，A正确. 返回目录 物理　必修　第三册 　 课后·限时作业 （建议用时：40分钟） 返回目录 物理　必修　第三册 　 制 作 者：状元桥 适用对象：高中学生 制作软件：Powerpoint2010、 Photoshop cs3 运行环境：WindowsXP以上操作系统 $$