第11章 第4节 串联电路和并联电路 -【创新教程】2025-2026学年高中物理必修第三册五维课堂同步课件PPT（人教版2019）

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(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 推导：在并联电路中，U1＝I1R1，U2＝I2R2，U3＝I3R3…Un＝InRn，U1＝U2＝…＝Un，所以有I1R1＝I2R2＝…＝InRn＝I总R总＝U. [例1]　三个阻值都是6 Ω的电阻可以用不同的方法连接起来，如图所示的四个图中等效电阻(即总电阻)等于4 Ω的是(　　) 解析：C　[由电阻的串联、并联特点可知选项A中的总电阻为18 Ω，选项B中的总电阻为2 Ω，选项C中的总电阻为4 Ω，选项D中的总电阻为9 Ω，C正确，A、B、D错误．] 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． [跟进训练] [训练角度1]　串联电路中电压分配关系　 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 解析：ABC　[电路中电流I＝eq \f(U1,R1)＝eq \f(6,10)A＝0.6 A，A正确；R2阻值为R2＝eq \f(U2,I)＝eq \f(12,0.6) Ω＝20 Ω，B正确；三只电阻两端的总电压U＝I(R1＋R2＋R3)＝21 V，C正确；电阻R3两端的电压U3＝IR3＝0.6×5 V＝3 V，D错误．] [训练角度2]　并联电路中电流分配关系　 2．如图所示电路，电压保持不变，当开关S断开时，电流表的示数为0.6 A，当S闭合时，电流表的示数为0.9 A，则两电阻阻值之比R1∶R2为(　　) A．1∶2　　　　　　 B．2∶1 C．2∶3 D．3∶2 解析：A　[由题意知，当S断开时，电流表示数I1＝0.6，则R1＝eq \f(U,I1)，当S闭合时，I总＝I1＋I2，I2＝I总－I1＝0.3 A，则R2＝eq \f(U,I2)，所以R1∶R2＝1∶2，A正确．] 电压表和电流表的改装 [探究导入] 实验室用的电流表和电压表分别有几个量程？如何把量程较小的灵敏电流计改装成大量程的电流表和电压表？ 提示：实验室用的电流表有0.6 A、3 A两个量程，电压表有3 V、15 V两个量程，灵敏电流计改装成电流表需要并联一个电阻，改装成电压表需要串联一个电阻． [探究归纳] 1．两表改装对比 改装成电压表V 改装成电流表A 内部电路 扩大后 的量程 U I 电阻R 的作用 分压 分流 电阻R 的数值 R＝eq \f(U,Ig)－Rg＝(n－1)Rg(n＝eq \f(U,Ug)) R＝eq \f(IgRg,I－Ig)＝eq \f(Rg,n－1)(n＝eq \f(I,Ig)) 电表的 总电阻 RV＝Rg＋R＝eq \f(U,Ig) RA＝eq \f(RRg,R＋Rg)＝eq \f(IgRg,I) 2.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(其中n＝eq \f(U,Ug)＝eq \f(U,IgRg))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＝eq \f(R并Rg,R并＋Rg)＝eq \f(Rg,n)(其中n＝eq \f(I,Ig))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． [例2]　有一电流表G，内阻Rg＝100 Ω，满偏电流Ig＝1 mA. (1)要把它改装成量程为0～3 V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0～0.6 A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 Ug＝IgRg＝0.1 V 改装成量程为0～3 V的电压表，当达到满偏时，分压电阻R的分压 UR＝U－Ug＝2.9 V 所以分压电阻R＝eq \f(UR,Ig)＝eq \f(2.9,0.001) Ω＝2 900 Ω 改装后电压表的内阻RV＝Rg＋R＝3 000 Ω. (2)改装成量程为0～0.6 A的电流表，当达到满偏时，分流电阻R的分流 IR＝I－Ig＝0.599 A 所以分流电阻R＝eq \f(Ug,IR)≈0.167 Ω 改装后电流表的内阻RA＝eq \f(RgR,Rg＋R)≈0.167 Ω. [答案]　(1)2 900 Ω　3 000 Ω　(2)0.167 Ω　0.167 Ω 电表改装问题的三点提醒 (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)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G看成一个电阻Rg即可． (3)改装后的电压表的表盘上显示的是表头和分压电阻两端的总电压，改装后的电流表表盘上显示的是通过表头和分流电阻的总电流． [跟进训练] 3．一量程为0.6 A的电流表，其刻度盘如图所示，若此电流表的两端并联一个电阻，其阻值等于该电流表内阻的一半，使其成为一个新的电流表，则图示的刻度盘上的一个小格表示多少安培？ 解析：设该表内阻为Rg，并联电阻值为eq \f(Rg,2)的分流电阻后，分流电阻承担的电流为 IR＝eq \f(IgRg,\f(Rg,2))＝eq \f(0.6,\f(1,2)) A＝1.2 A 所以改装后的电流表的量程为 I＝IR＋Ig＝(1.2＋0.6) A＝1.8 A 所以每一个小格表示I0＝eq \f(1.8,30) A＝0.06 A. 答案：0.06 A [知识点一]　对串、并联电路的理解 1．如图所示，R2＝R4，理想电压表V1的示数为70 V，理想电压表V2的示数为50 V，则A、B间的电压为(　　) A．140 V　　　　　　　 B．120 V C．100 V D．无法计算 解析：B　[理想电压表所在支路不通，则题图所示电路是四个电阻串联，电压表V1测量的是R1和R2两端的电压之和，电压表V2测量的是R2和R3两端的电压之和．因为R2＝R4，所以电压表V2相当于测的是R3和R4两端的电压之和，即A、B间的电压为电压表V1的示数与电压表V2的示数之和，则A、B间的电压为50 V＋70 V＝120 V，选项B正确．] 2．由四个电阻连接成的电路如图所示．R1＝8 Ω， R2＝4 Ω，R3＝6 Ω，R4＝3 Ω. (1)求a、d之间的总电阻； (2)如果把42 V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Rcd＝eq \f(R3R4,R3＋R4)＝eq \f(6×3,6＋3) Ω＝2 Ω. 故Rad＝R1＋R2＋Rcd＝8 Ω＋4 Ω＋2 Ω＝14 Ω. (2)由欧姆定律知I＝eq \f(U,Rad)＝eq \f(42,14) A＝3 A， 即为通过R1、R2的电流． 设通过R3、R4的电流分别为I3、I4， 则由并联电路电压相等，得I3R3＝I4R4， 又I3＋I4＝3 A，解得I3＝1 A，I4＝2 A. 答案：见解析 [知识点二]　电表的改装与计算 3．(多选)如图所示，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，那么以下结论中正确的是(　　) 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：BD　[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．] 4．一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 解析：C　[把一个电流表改装成一个电压表，要串联一个电阻，可知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＝eq \f(UR,Ig)＝eq \f(9.5 V,1×10－3 A)＝9.5 kΩ. C正确，A错误．] 5．(多选)如图是某同学改装成某一量程电流表的原理图(其中表头内阻为Rg，并联的定值电阻的阻值为R)，结果他发现该电流表的示数总是比准确值稍大一点，请问以下哪些措施可以加以改进(　　) A．并联一个比Rg和R的总电阻小得多的电阻 B．给定值电阻串联一个比R小得多的电阻 C．并联一个比R大得多的电阻 D．给表头串联一个比Rg小得多的电阻 解析：CD　[由题意知，该电流表的示数总是比准确值偏大，即通过电流计 $$