4.串联电路和并联电路-【金版教程】2025-2026学年高中物理必修第三册作业与测评课件PPT（人教版2019）

第十一章　电路及其应用 4.串联电路和并联电路 目录 1 核心能力提升练 考点模型 考点对点练 2 考点模型 考点对点练 典型考点一　串、并联电路的特点 1．已知通过三个并联支路的电流之比I1∶I2∶I3＝1∶2∶3，则三个并联支路的电阻之比R1∶R2∶R3为(　　) A．6∶3∶2 B．2∶3∶6 C．1∶2∶3 D．2∶3∶1 解析　三个并联支路的电压相等，根据欧姆定律U＝IR得，电流I与电阻R成反比。电流之比I1∶I2∶I3＝1∶2∶3，则电阻之比R1∶R2∶R3＝6∶3∶2，A正确。 考点模型 考点对点练 1 2 3 4 5 6 7 8 4 2．用两个可变的电阻R1和R2按图所示的方式连接，可用来调节通过灯泡的电流大小。如果R1≪R2，则a、b两图中起粗调作用的变阻器是(另一个是起微调作用)(　　) A．a图中R1起粗调作用，b图中R2起粗调作用 B．a图中R2起粗调作用，b图中R1起粗调作用 C．a、b两图中都是R2起粗调作用 D．a、b两图中都是R1起粗调作用 考点模型 考点对点练 1 2 3 4 5 6 7 8 5 解析　在串联电路中，电流处处相等，调节大电阻，电流变化大，调节小电阻，电流变化小，所以a图中R2起粗调作用，R1起微调作用；在并联电路中，并联部分电压相等，通过小电阻的电流大，调节小电阻，电流变化大，调节大电阻，电流变化小，所以在b图中R1起粗调作用，R2起微调作用。综上所述，A、C、D错误，B正确。 考点模型 考点对点练 1 2 3 4 5 6 7 8 6 典型考点二　电表的改装 3．如图甲所示，将一灵敏电流表G作为表头 通过并联一个电阻R改装成一个量程为0.6 A的电 流表，R又称分流电阻。已知电流表G的内阻Rg＝100 Ω，满偏电流Ig＝1 mA，原表头刻度盘如图乙所示。下列对电流表的改装理解正确的是(　　) A．当指针指示原表头上的刻度示数“0.25 mA”时，表示改装电流表所测电路电流为“0.20 A” B．表头中的电流与分流电阻R中的电流之比总是1∶600 C．改装的电流表量程虽然变大了，但通过表头的最大电流并没有增加 D．当所测电路总电流为0.40 A时，通过分流电阻的电流大小根据题目条件是不可求出的 考点模型 考点对点练 1 2 3 4 5 6 7 8 7 考点模型 考点对点练 1 2 3 4 5 6 7 8 8 4．如图所示，甲、乙两个电路都是由一个表头和一个电阻组成，其中一个是电压表，另一个是电流表，下列结论中正确的是(　　) A．甲表是电流表，R1增大时量程会变大 B．甲表是电压表，R1减小时量程会变大 C．乙表是电流表，R2减小时量程会变小 D．乙表是电压表，R2增大时量程会变大 考点模型 考点对点练 1 2 3 4 5 6 7 8 9 [名师点拨]　电流表是表头与小电阻并联，并联的电阻阻值越小，其量程越大；电压表是表头与大电阻串联，串联的电阻阻值越大，其量程越大。 考点模型 考点对点练 1 2 3 4 5 6 7 8 10 5．现有一只满偏电流Ig＝1 mA、线圈电阻Rg＝100 Ω的小量程电流表，分别按以下要求对其改装，请画出电路图，并算出需要知道的数据。 (1)把它改装成量程U＝10 V的电压表； (2)把它改装成量程I＝0.6 A的电流表。 答案　见解析 考点模型 考点对点练 1 2 3 4 5 6 7 8 11 考点模型 考点对点练 1 2 3 4 5 6 7 8 12 典型考点三　相同表头电表的串联和并联 6．用两个相同的小量程电流表，分别与一定值电阻连接改装成了两个量程不同的大量程电流表A1、A2，若把A1、A2分别采用串联和并联的方式接入电路，如图a、b所示，则闭合开关后，下列有关电表的示数和电表指针偏转角度的说法正确的是(　　) A．图a中的A1、A2的示数相同 B．图a中的A1、A2的指针偏角相同 C．图b中的A1、A2的示数和指针偏角都不同 D．图b中的A1、A2的指针偏角相同 考点模型 考点对点练 1 2 3 4 5 6 7 8 13 解析　电流表A1、A2是用两个相同的小量程电流表和电阻并联而成的，因为图a中A1、A2并联，则加在表头两端的电压相等，故指针偏角相同，因为A1、A2量程不同，所以示数不同，A错误，B正确；图b中A1、A2串联，所以测得的电流应相等，即A1、A2示数相同，由于A1、A2量程不同，所以指针偏角不同，C、D错误。 考点模型 考点对点练 1 2 3 4 5 6 7 8 14 [名师点拨]　相同表头改装成不同量程的电表，两表头两端电压相等或流经电流相等时，指针偏转角相同，因量程不同，则示数不同；两电表示数相同时，因量程不同，则指针偏转角不同。 考点模型 考点对点练 1 2 3 4 5 6 7 8 15 典型考点四　简单混联电路的分析与计算 7．如图所示，当电路a、b两端接入100 V电压时，c、d两端电压为20 V；当电路c、d两端接入100 V电压时，a、b两端电压为50 V，则R1∶R2∶R3为(　　) A．4∶2∶1 B．2∶1∶1 C．3∶2∶2 D．以上都不对 考点模型 考点对点练 1 2 3 4 5 6 7 8 16 8．如图所示，滑动变阻器的总电阻为R，导线电阻不计，当它的滑片P从左端向右端移动时，A、B间的电阻变化情况是(　　) A．减小 B．增大 C．先减小后增大 D．先增大后减小 考点模型 考点对点练 1 2 3 4 5 6 7 8 17 核心能力提升练 1．(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．电阻R3两端的电压为4 V 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 核心能力提升练 2．现有半球形导体材料，接成如图甲、乙所示的两种形式，则两种接法的电阻之比R甲∶R乙为(　　) A．1∶1 B．1∶2 C．2∶1 D．1∶4 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 核心能力提升练 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 核心能力提升练 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 核心能力提升练 4．如图所示，电流表A的量程为0～0.6 A，表盘均匀划分为30个小格，每一小格表示0.02 A；R1的阻值等于电流表内阻的；R2的阻值等于电流表内阻的3倍。若用电流表A的表盘刻度表示流过接线柱1的电流值，则下列分析正确的是(　　) A．将接线柱1、2接入电路时，每一小格表示0.04 A B．将接线柱1、2接入电路时，每一小格表示0.02 A C．将接线柱1、3接入电路时，每一小格表示0.06 A D．将接线柱1、3接入电路时，每一小格表示0.01 A 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 核心能力提升练 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 核心能力提升练 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 核心能力提升练 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 核心能力提升练 6．如图所示电路中，A1和A2为理想电流表，示数分别为I1和I2，R1∶R2∶R3＝1∶2∶3。当a、b两点间加恒定的电压U后，下列结论正确的是(　　) A．I1∶I2＝3∶4 B．I1∶I2＝9∶5 C．将A1、A2换成理想电压表，其示数之比为3∶5 D．将A1、A2换成理想电压表，其示数之比为1∶1 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 核心能力提升练 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 核心能力提升练 7．一电压表由小量程电流表G与电阻R串联而成，若在使用中发现此电压表的读数总比准确值稍小一些，可以加以改正的措施是(　　) A．在R上串联一个比R小得多的电阻 B．在R上串联一个比R大得多的电阻 C．在R上并联一个比R小得多的电阻 D．在R上并联一个比R大得多的电阻 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 核心能力提升练 解析　若电压表读数总比准确值稍小一些，说明通过小量程电流表的电流总稍小一些，也就是电阻R的阻值比应串联的分压电阻的阻值稍大一些，若要加以改正，应稍减小R的阻值。为了达到此目的，不可能再串联一个电阻，那样会使总阻值更大，也不能在R两端并联阻值比R小得多的电阻，那样会使并联后的总电阻比R小得多。如果在R上并联一个比R大得多的电阻，则并联后的总电阻稍小于R，故D正确。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 核心能力提升练 8．(多选)将两个完全相同的表头分别与一个定值电阻连接改装成两个量程不同的电流表A1、A2，已知改装后电流表A1、A2的量程分别为I1＝0.6 A、I2＝3 A，将两个改装后的电流表接在电路中，两电流表都没有烧毁。则下列说法正确的是(　　) A．改装后两电流表A1、A2的电阻之比为R1∶R2＝1∶5 B．将改装后的电流表串联，接通电路A1、A2的指针偏转角之比为5∶1 C．将改装后的电流表串联，接通电路A1、A2的示数之比为5∶1 D．将改装后的电流表并联，接通电路A1、A2的示数之比为1∶5 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 核心能力提升练 解析　两个电流表由两个完全相同的表头并联电阻改装而成，A1、A2内阻之比等于电流表量程的反比，即R1∶R2＝5∶1，A错误；两个电流表串联接入电路后，通过A1、A2的电流值相等，示数之比为1∶1，指针偏转角之比等于量程的反比，为5∶1，B正确，C错误；两电流表并联，A1、A2两端电压值相等，指针偏转角之比为1∶1，示数之比等于内阻的反比，为1∶5，D正确。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 核心能力提升练 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 核心能力提升练 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 核心能力提升练 10．如图所示，滑动变阻器R1的最大值是200 Ω，R2＝R3＝300 Ω，A、B两端的电压UAB＝8 V。 (1)当开关S断开时，移动滑片P，R2两端可获得的电压变化范围是多少？ (2)当开关S闭合时，移动滑片P，R2两端可获得的电压变化范围又是多少？ 答案　(1)4.8～8 V　(2)3.43～8 V 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 核心能力提升练 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 核心能力提升练 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 核心能力提升练 11．在如图所示的电路中，定值电阻R1＝2 Ω、R2＝3 Ω，滑动变阻器的最大阻值为R＝5 Ω，电流表的内阻不计。如果电路两端接有U＝6.3 V的电压，试分析当滑片P由最上端向下滑动到最下端的过程中，电流表示数的变化范围。 答案　2.52～3.94 A 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 核心能力提升练 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 核心能力提升练 　　　　　　　　　　　　　 　　　　　　　　　　　　　 R 解析 电流表量程扩大了600倍，则当指针指示原表头上的刻度示数“0.25 mA”时，表示改装电流表所测电路电流为0.25×600 mA＝0.15 A，A错误；表头中的电流与分流电阻R中的电流之比总是1∶599，B错误；改装的电流表量程虽然变大了，但通过表头的最大电流并没有增加，仍为1 mA，C正确；当所测电路总电流为0.40 A时，通过分流电阻的电流为0.40 A×eq \f(599,600)＝0.399 A，D错误。 解析 设表头的满偏电压为Ug，满偏电流为Ig，要使其测量更大电流，需要并联一个电阻R1，即甲表是电流表，改装后电流表量程IA＝Ig＋eq \f(Ug,R1)，可知R1增大时量程变小，A、B错误；要使表头测量更大电压，需要串联一个电阻R2，即乙表是电压表，改装后电压表量程UV＝Ug＋IgR2，可知R2增大时量程会变大，故C错误，D正确。 解析 (1)小量程电流表的满偏电压Ug＝IgRg＝0.1 V＜U，要将其改装成大量程的电压表，需要串联一个适当的分压电阻，改装的电路图如图1所示。由串联电路的电阻关系及欧姆定律得：U＝Ig(Rg＋Rx)，解得：Rx＝eq \f(U,Ig)－Rg＝9900 Ω。 (2)小量程电流表的满偏电流Ig＜I，要将其改装成大量程的电流表，应给其并联一个适当的分流电阻，改装的电路图如图2所示。由并联电路电压关系及欧姆定律得：IgRg＝(I－Ig)·Rx′，解得：Rx′＝eq \f(Ig,I－Ig)Rg＝0.17 Ω。 解析 当a、b两端接入100 V电压时，有20 V＝eq \f(100 V,2R1＋R2)R2，解得R1∶R2＝2∶1；当c、d两端接入100 V电压时，有50 V＝eq \f(100 V,2R3＋R2)R2，解得R2∶R3＝2∶1，联立得R1∶R2∶R3＝4∶2∶1。故选A。 解析　A、B间的电路相当于滑动变阻器滑片左右两部分并联，设左侧的阻值为Rx，则右侧的阻值为R－Rx，A、B间的总电阻为R总＝eq \f(Rx（R－Rx）,R)，由题意，Rx从0增大到R，根据数学知识，R总先增大后减小，当Rx＝eq \f(R,2)时，R总有最大值，D正确。 解析　串联电路中的电流处处相等，根据欧姆定律得I＝eq \f(U1,R1)＝eq \f(6,10) A＝0.6 A，故A正确；根据欧姆定律得R2＝eq \f(U2,I)＝eq \f(12,0.6) Ω＝20 Ω，故B正确；电阻R3两端的电压U3＝IR3＝0.6×5 V＝3 V，三只电阻两端的总电压U＝U1＋U2＋U3＝6 V＋12 V＋3 V＝21 V，故C正确，D错误。 解析　把半球形导体平均分为两部分，每一部分为eq \f(1,4)球形，设其电阻为R，题图甲为两部分电阻并联，R甲＝eq \f(1,2)R，题图乙为两部分电阻串联，R乙＝2R，则R甲∶R乙＝1∶4，D正确。 3．(多选)如图所示的电路中，若a、b为输入端，A、B为输出端，并把滑动变阻器的滑动触片置于变阻器的中央，则(　　) A．空载时输出电压UAB＝eq \f(Uab,2) B．当A、B间接上负载R时，输出电压UAB<eq \f(Uab,2) C．A、B间的负载R越大，UAB越接近eq \f(Uab,2) D．A、B间的负载R越小，UAB越接近eq \f(Uab,2) 解析　空载时，变阻器上、下两部分电阻串联，根据串联电路电压与电阻成正比可知，A、B间的电压为总电压的一半，即UAB＝eq \f(Uab,2)，A正确；当A、B间接上负载R后，R与变阻器的下半部分并联，并联电阻小于变阻器总阻值的一半，故输出电压UAB＜eq \f(Uab,2)，B正确；R越大，并联电阻越接近变阻器总阻值的一半，UAB也就越接近eq \f(Uab,2)，R越小，并联电阻越小，UAB就越小于eq \f(Uab,2)，C正确，D错误。 解析　将接线柱1、2接入电路时，R1与电流表A并联，因为R1＝eq \f(RA,2)，由并联电路分流规律可知，流过R1的电流为流过电流表A的电流的2倍，所以接线柱1、2间的电流为通过电流表A的电流的3倍，所以每一小格表示的电流为原来的3倍，即0.06 A，故A、B错误；将接线柱1、3接入电路时，电流表与R1并联，然后再与R2串联，则电阻R2对电流表A示数无影响，与接线柱1、2接入电路时的效果一样，所以每一小格表示0.06 A，故C正确，D错误。 5．(多选)如图所示，电流计的满偏电流Ig＝1 mA、 内阻Rg＝100 Ω，R1＝900 Ω，R2＝eq \f(100,99) Ω，则下列说 法正确的是(　　) A．当S1和S2均断开时，虚线框中可等效为电压表，量程是1 V B．当S1和S2均闭合时，虚线框中可等效为电压表，量程是10 V C．当S1和S2均断开时，虚线框中可等效为电流表，量程是1 A D．当S1和S2均闭合时，虚线框中可等效为电流表，量程是0.1 A 解析　当S1和S2均断开时，电流计与R1串联，虚线框中可等效为电压表，量程为U＝Ig(Rg＋R1)＝1×10－3×(100＋900) V＝1 V，故A正确，C错误；当S1和S2均闭合时，R1被短路，电流计与R2并联，虚线框中可等效为电流表，量程为I＝Ig＋eq \f(IgRg,R2)＝1×10－3 A＋eq \f(1×10－3×100,\f(100,99)) A＝0.1 A，故B错误，D正确。 解析　电源接在a、b两点时，等效电路图如图甲所示。并联电路中各支路两端的电压相等，且干路电流等于各支路电流之和，可得eq \f(I1,I2)＝eq \f(\f(U,R2)＋\f(U,R3),\f(U,R1)＋\f(U,R2))＝eq \f(5,9)，故A、B错误。将A1、A2换成理想电压表，如图乙所示，成为串联电路，UR1∶UR2∶UR3＝R1∶R2∶R3＝1∶2∶3，则eq \f(U1,U2)＝eq \f(UR1＋UR2,UR2＋UR3)＝eq \f(3,5)，故C正确，D错误。 9．(多选)如图所示，将一个改装的电流表接入电路进行校准，发现待测表的读数相比标准表的读数偏大一些，表头的满偏电流为Ig，内阻为Rg，出现的误差可能是下述哪种原因引起的(　　) A．Rg的铭牌所标数值比真实值偏大 B．Rg的铭牌所标数值比真实值偏小 C．所并联的R比由公式R0＝eq \f(IgRg,I－Ig)计算出的R0偏小 D．所并联的R比由公式R0＝eq \f(IgRg,I－Ig)计算出的R0偏大 解析　校准时发现待测表的读数相比标准表的读数偏大，则待测表的实际量程相比所标量程偏小。待测表的量程I＝eq \f(IgRg,R0)＋Ig，则并联电阻的阻值R0＝eq \f(IgRg,I－Ig)。待测表实际量程偏小，有可能是因为Rg的真实值比铭牌所标数值小，也可能是因为并联的R＞R0，故A、D正确，B、C错误。 解析　(1)当开关S断开时，R2及R1的上部串联接在电路中，当滑片P在R1最上端时，R1接入电路的电阻为零，R2两端获得的电压最大，R2两端的最大电压U2max＝UAB＝8 V。 当滑片P在R1最下端时，R1的全部阻值与R2串联，此时R2两端的电压最小，U2min＝eq \f(R2,R1＋R2)UAB＝4.8 V。 所以开关S断开时，R2两端可获得的电压变化范围为4.8～8 V。 (2)当开关S闭合，且滑片P在最下端时，R2两端的电压最小，此时R2与R3并联，再与R1的全部电阻串联，R2与R3的并联电阻R′＝eq \f(R2,2)＝150 Ω， R2两端的电压为U′＝eq \f(R′,R1＋R′)UAB＝eq \f(150,200＋150)×8 V＝3.43 V。 当滑片P在最上端时，R2两端的电压最大，为UAB＝8 V。 所以开关S闭合时，R2两端可获得的电压变化范围为3.43～8 V。 解析　设P、a间电阻为Ra，则混联电路总电阻： R总＝eq \f(（R1＋Ra）（R2＋R－Ra）,（R1＋Ra）＋（R2＋R－Ra）)＝eq \f(（2 Ω＋Ra）（8 Ω－Ra）,10 Ω) 上式中分子里两个因式之和为定值，则： 当2 Ω＋Ra＝8 Ω－Ra，即Ra＝3 Ω时，R总max＝2.5 Ω Imin＝eq \f(U,R总max)＝2.52 A 当Ra＝0时，R总1＝1.6 Ω I1＝eq \f(U,R总1)＝3.94 A 当Ra＝5 Ω时，R总2＝2.1 Ω，I2＝eq \f(U,R总2)＝3 A 故当滑片P由最上端向下滑动到最下端的过程中，电流表示数从3.94 A减小到2.52 A再增大到3 A，电流表示数的变化范围是2.52～3.94 A。 $$