第16 讲 串联电路和并联电路 讲义-2025-2026学年高二上学期物理人教版必修第三册

人教版（2019）必修三第十一章 电路及其应用讲义二次备课 第16讲 串联电路和并联电路 教学目标： 1.物理观念（形成概念、规律认知、系统观念） 深入理解串联电路和并联电路的基本结构特征，能准确识别和区分实际电路中的串、并联关系。牢固掌握串联电路和并联电路中电流、电压、电阻的基本规律 (电流关系、电压关系、总电阻计算)。 理解并熟练应用欧姆定律分析串、并联电路各部分 (干路、支路、元件)的电流、电压、电阻关系；将电路视为一个整体系统，理解局部变化 (如某个电阻变化、开关通断)通过串并联规律对整个系统 (总电流、总电压、各部分电压电流分配)产生的影响 (动态电路分析)。 2.科学思维（模型建构、科学推理、质疑创新） 能将实际电器连接抽象简化为等效的串、并联电路模型。理解并应用等效思想 (如总电阻等效替代分电阻、电源的等效处理等)；能运用串并联电路的电流、电压、电阻规律和欧姆定律进行逻辑推理，定量计算电路中未知的电流、电压、电阻等物理量。能够解释串并联电路基本规律 (如串联分压、并联分流)的成因。能分析并解释电路故障 (如断路、短路)的现象和原因。 能思考不同连接方式(串、并联)对电路功能 (如亮度控制、保护作用)的影响，理解其在设计电路中的应用价值。思考理论计算与实际测量可能存在的差异及原因。 3.科学探究（问题提出、证据收集、解释与交流） 能针对串并联电路的特性(如电流电压关系、总电阻特点)提出可探究的问题。 掌握使用电流表、电压表等基本电学仪器测量串并联电路中各点电流、电压、电阻的方法。能按照电路图正确连接实物电路进行实验。 能够分析实验数据，验证串并联电路的基本规律 (电流关系、电压关系、总电阻计算)。能识别并分析实验误差的来源。能够撰写实验报告，清晰表述实验目的、原理、步骤、数据、结论及分析讨论。 4.科学态度与责任（科学本质、科学态度、社会责任） 认识到串并联电路规律是经过大量实验和理论推导得出的科学结论，体会物理规律的客观性和普适性。理解理想模型 在简化问题中的作用及其局限性。 在实验操作和理论学习中养成严谨认真、实事求是的科学态度。尊重实验数据，勇于承认误差并分析原因。培养安全用电的意识，严格遵守电学实验操作规程。 知道串并联电路在日常生活 (如家庭电路、节日彩灯)和现代科技 中的广泛应用。认识到安全用电的重要性，理解保险丝、空气开关等安全装置的工作原理和作用，树立安全用电和节约用电的责任感。体会物理知识对技术进步和社会发展的推动作用。 重难点： 重点：串并联电路的结构特征与基本规律 (电流、电压、电阻分配)；运用串并联规律和欧姆定律进行逻辑推理和定量计算；模型建构 (电路简化)和动态分析。 难点：并联电路总电阻随支路电阻变化的关系。 自主学习（带着问题研读教材）： 问1、 串联电路中的电流为什么处处相等？并联电路中总电流等于各支路电流之和？串联电路中总电压等于各支路电压之和？并联电路中各支路电压为什么相等？串、并联电阻的总电阻公式是怎么得来的？ 问2、在外电路中电流的流向如何？总电阻与各支路电阻关系如何？ 问3、串、并联电路中的电流、电压、电阻特点是什么？ 问4、简述串、并联电路特点 问5、简述串联电路具有分压原理、并联电路具有分流原理 自我诊断找差距： 1.两个定值电阻 R₁、R₂串联接在 U=12 V 的直流电源上，把一个内阻不是远大于R₁、R₂的电压表接在 R₁的两端，如图所示.电压表示数为8 V，如果把它改接在 R₂的两端，则电压表的示数将( ) A.小于4 V B.等于4 V C.大于4 V 而小于8 V D.大于8 V 2.如图所示，a、b 两条直线分别表达R1、R2两个电阻的I-U图像.则下列说法正确的是( ) A. R1与R2的电阻之比等于2:1 B.把 R1与R2串联接入电路中,流过两电阻电流之比是2:1 C.把R1与R2串联接入电路中,电阻R1两端电压与电阻R2两端电压之比是2：1 D.把R1与R2并联接入电路中，流过电阻R1的电流与流过电阻R1的电流之比是2：1 3.在如图所示的电路中， 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.2A 4.如图所示，是某一电路中的一部分，其中 ，，则电流表示数为( ) A.0.2 A,电流方向向右 B.0.15 A,电流方向向左 C.0.2 A,电流方向向左 D.0.3 A,电流方向向右 5.由5个电阻连成的电路如图所示，其中 导线的电阻不计，则A、B间的等效电阻为( ) A.1Ω B.1.5Ω C.2Ω D.2.5Ω 6.如图所示的电路中，1、2、3、4、5、6为连接点的标号.在开关闭合后，发现小灯泡不亮.现用电压表测得5、6两点间的电压接近电源的电压，则表明( ) A.2、3连接点的导线断了 B.开关上的某处断路了 C.小灯泡的灯丝断了 D.小灯泡的灯丝短路了 7.某元件内四个定值电阻连接成的混联电路如图所示,其中R1=R2=R,R3=2R,R4=6R。接入电路后,电阻R1两端的电压为U1,通过电阻R1的电流为I1。下列判断正确的是(　　) A.电路中的总电阻为4R B.通过电阻R2的电流为I1 C.通过电阻R4的电流为I1 D.电阻R4两端的电压为6U1 诊断报告 我做错的题目有：　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 我有待掌握的教材考点有：　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 我的疑难问题有：　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 精讲精练补短板： 一、题型剖析 1.三种方法简化复杂的电路 求解电路问题，首先要认识电路的结构，即串、并联关系及特点，其次要掌握电路简化的方法和技巧。 节点法简化原则： (1)无电流的支路简化时可去掉； (2)两等势点间的电阻可省去或视为短路； (3)理想导线可长可短； (4)节点沿理想导线可任意移动，但不得越过电源、用电器等； (5)理想电流表可认为是短路，理想电压表可认为是断路； (6)电路稳定时，电容器可认为是断路； (7)在画等效电路图时，先将电压表、电流表摘除，等画好等效电路图后再补到相应的位置，这样可避免电表带来的干扰。 电流分支法： ①先将各节点用字母标出； ②判定各支路元件中的电流方向(若原电路无电压或电流，可假设在总电路两端加上电压后判定)； ③按电流流向将各元件、节点分支逐一画出； ④将画出的等效图加工整理。 等势点排列法： ①将各节点用数字或字母标出，同一根导线上的节点可视为同一个节点； ②判定各节点电势的高低 ③对各节点按电势高低自左到右排列，再将各节点间的支路画出； ④将画出的简化图加工整理，得到等效电路。 例1. 如图所示的电路中，定值电阻分别为R1=R2=6 Ω,R3=R4=3 Ω，现在M、N两点间加12 V的稳恒电压，则下列说法正确的是(　　) A.M、N间的总电阻为9 Ω B.R1和R2两端的电压之比为2∶1 C.流过R2和R3的电流之比为1∶2 D.R1和R4两端的电压之比为2∶1 2.电路故障问题 断路:①特点：电路中发生断路时，电源电压不为零，而断路部分电流为零；如果断路出现在干路中，则发生断路的地方其两端电压等于电源电压. ②断路故障的检测和判断(假设电路只有一个断点)：用电压表与电源并联检测电源是否完好，若有电压，再逐段与部分电路并联，若电压表指针偏转，则该段电路有断点. 短路:①特点：电路中的某用电器发生短路时，表现为有电流通过干路而该部分电路两端电压为零；②短路故障的检测和判断：用电压表与电源并联检测电源是否完好，再逐段与部分电路并联，若电压表示数为零，则该段电路被短路；若电压表示数不为零，则该段电路没有被短路 例2. 如图所示，电源电压6 V，闭合开关后小灯泡不亮，用电压表测得各部分的电压为 若电路中只有一处发生断路，则断开的部分是( ) A.电阻R₁ B.滑动变阻器 R C.开关S D.灯泡L 3.串、并联电路的规律 例3. 如图所示的电路中,电压表和电流表均为理想电表,滑动变阻器的最大阻值为3R,初始时滑片P位于滑动变阻器的中点,定值电阻的阻值为R。若在a、b两端加上电压U,电压表的示数为U1,电流表的示数为I1;若在c、d两端加上电压U,电压表的示数为U2,电流表的示数为I2。则下列说法正确的是(　　) A.在a、b两端加上电压U时,定值电阻两端的电压小于 B.U1=2U2 C.I1∶I2=3∶7 D.I1+I2> 二、巩固练 A组　夯实基础 1.下列说法错误的是( ) A.一个电阻R 和一根电阻为零的理想导线并联，总电阻为零 B.并联电路的总电阻一定小于任意支路的电阻 C.电阻R 和阻值无穷大的电阻并联，总电阻为无穷大 D.在并联电路中，任意支路电阻增大或减小时，总电阻将随之增大或减小 2.两根长度相同、横截面直径之比为dA∶dB=2∶1的均匀铜导线A、B按图所示接入电路。关于两段导线,以下说法正确的是(　　) A.它们的电阻之比为RA∶RB=1∶2 B.通过它们的电流之比为IA∶IB=4∶1 C.它们两端的电势差之比为UA∶UB=1∶4 D.它们的电子定向移动的平均速率之比为vA∶vB=4∶1 3.在如图所示电路中， 电路两端电压U 恒定，当S断开时，电流表的读数为0.5A，电压表的读数为4 V，则当S闭合时，电流表和电压表的读数分别为( ) A.1.5A,6 V B.0,4 V C.1.5 A,0 D.0,6V 4.如图所示部分电路， 当电路中流过一定大小的电流时，测得 a、c间电压为10 V,则( ) A. R₁和R₂两端电压分别为6 V 和4 V B. R₁和R₂两端电压分别为2 V和3 V C.流过R₃和R₄的电流分别为1.2 A 和0.8 A D.流过R₃和R₄的电流分别为0.8 A 和1.2 A 5.分析如图所示的电路(电流表内阻不计)，下列说法正确的是 ( ) A.四个电阻为并联关系 B.四个电阻为串联关系 C. A₁的示数为通过R₂和R₃的电流之和 D. A₂的示数为通过R₃和R₄的电流之和 6.如图所示的电路中，闭合开关后，电压表有示数、电流表指针几乎不动。关于电路故障分析正确的是 A.灯泡L₁短路 B.灯泡L₁ 断路 C.灯泡L₂短路 D.灯泡L₂断路 B组　素养提升 7.(多选)在如图所示的电路中，电源两端电压U保持不变，当滑动变阻器的滑片 P 从a 点向 b 点移动的过程中，两块电压表 V1、V2的示数变化量大小分别为△U1和△U2，电路中电流的变化量大小为ΔI.滑动变阻器的最大阻值为 R₁，且 则下列判断正确的是( ) 8.如图所示的电路中， 4Ω,R₂=R₃=2Ω,若在a、c 两点之间加上 U=10 V 的电压，则电流表的读数为( ) A.0 B.1 A C.2 A D.4 A 9.如图所示电路,灯泡L₁ 发光,灯泡L₂、L₃不亮,电流表 A₁有示数，电流表A₂没有示数，电流表内阻不计，则出现的故障应是(只有一处有故障) ( ) A.灯泡L₁断路 B.灯泡L₃断路 C.灯泡L₂短路 D.灯泡L₃短路 10.如图所示的两电路中， 电流表和电压表均为理想电表，在两电路a、b两端各加一相同恒定的电压U后，A₁ 和A₂的示数分别为I₁ 和I₂,V₁ 和 V₂ 的示数分别为 U₁ 和U₂,则 ( ) 教学反思： 第16讲 串联电路和并联电路参考答案 自主学习（带着问题研读教材）： 问1、图1中， 所以 可得 。 图2中， 所以 可得 。 图3中， 则有 。 图4中，0、1、2、3点电势相等，4、5、6点电势相等，则 。 由于串联电路两端电压 又 ， 则 。 并联电路两端电压相等，总电流为各支路电流之和，则电阻 ， 则 ，即 问2、电流总是由高电势流向低电势，在不考虑导线电阻时，可认为同一根导线上电势相同，经过用电器，电势降低。 在串联电路中，任一电阻增大，则总电阻增大，总电阻大于其中任一电阻；并联电路中，任一支路的电阻增大，总电阻增大（一个支路电阻横截面积变小，总横截面积也变小，等效电阻将增大）；任一支路的电阻减小，则总电阻减小，总电阻小于任一支路的电阻；当并联支路增多时，总电阻减小（并联支路增加，相当于增加了横截面积），支路越多总电阻越小且小于任一电阻；当一个很大的电阻与一个很小的电阻并联时，总电阻小于很小的电阻，且接近很小的电阻。 问3、串联电路中的电流处处相等、电路两端的总电压等于各部分电路两端电压之和、总电阻等于各部分电路电阻之和；并联电路的总电流等于各支路电流之和、总电压与各支路电压相等、总电阻的倒数等于各支路电阻的倒数之和。问4、串联特点：依次相连，无分支；一个开关可控制电路中所有用电器；各用电器工作有关联。 并联特点：电流有多条路径；干路开关控制干路，支路开关只控制其所在的支路；各元件可以独立工作。 问5、串联电路两端的总电压等于各个用电器两端的电压之和，可以认为每个用电器两端的电压都从总电压中分得一部分.串联电路中，每个用电器分得的电压与其电阻成正比 并联电路中，干路中的总电流等于各个支路中的电流之和，因此可以认为支路中每个用电器的电流都从总电流中分得一部分.并联电路中，每个用电器分得的电流与其电阻成反比。 自我诊断找差距： 1.A 2.D 3.B 4.C 5.B 6B 7.C 精讲精练补短板： 一、题型剖析 例1. 将电路中由同一导线直接相连的节点标注相同字母,并假设电流由M流向N,沿电流流向,电流每经过一个电阻后电势就会降低一些,按电势由高到低顺序将各节点排列,可得等效电路图如图所示: 由等效电路图可得,R1、R2、R3并联后与R4串联,对于并联部分有=++,解得R123=1.5 Ω,再和R4串联,则M、N间的总电阻为R1234=R123+R4=4.5 Ω,故A错误;R1和R2并联,两端的电压之比为1∶1,故B错误;R2和R3并联,流过两电阻的电流与电阻成反比,可得I2∶I3=R3∶R2=1∶2,故C正确;R123和R4串联,两端的电压与电阻成正比,则R1和R4两端的电压之比为U1∶U4=U123∶U4=R123∶R4=1∶2,故D错误。 例2. B 例3 . C 二、巩固练 A组　夯实基础 1.C 2.C 3.D 4.C 5.C 6.D B组　素养提升:7.BC 8.B 9.C 10.A - 4 - 学科网（北京）股份有限公司 $$