第十一章 4 串联电路和并联电路-【新课程能力培养】2025-2026学年高中物理必修第三册学习手册（人教版）

N 高中物理必修第三册（人教版） 变式训练16.17022.3 例22.3201.3872【解析】甲图读数为2mm+ 32.0×0.01mm=2.320mm;乙图读数为13.5mm+37.2× 0.01mm=13.872mm=1.3872cm。 变式训练21.26805.666 例3(1)0.398(0.396-0.399均正确)(2)图 线见解析4.4(4.3~4.7均正确)(3)C【解析】 (1)螺旋测微器的读数为0mm+39.8×0.01mm-0398mm。 (2)图线应过原点，选尽可能多的点连成一条直线， 不在直线上的点均匀分布在直线两侧，明显偏离的点应 舍去，如图所示。图线的斜率反映了金属丝的电阻，因 此金属丝的电阻值R.≈4.42。 l U/V 2.5 2.0 1.5 1.0 0.5 00.100.200.300.400.500.60 例3题答图 (3)根据RpS得，金属丝的电阻率p=空 πRE=3.14x4.4x(0398x10y0-m≈1.09x1060m, 4l 4x0.5 故C正确。 变式训练3(1)0.732 (2)A(3)mdR 4Lo (4)无 情境拓展 (②)+腿(4)6mF温度越商 UR 水的电阻率越小或者温度越低水的电阻率越大 (5)3.94【解析】(2)S拨到1位置时，电压表V,示 数为U,则S拨到2位置时，电压表V2示数为U,则E= U+只R,E=光R,联立可得R=URB+迟R R2 UR ④)根据Rp5,Sm号，联立可得R杂，若 R-l图线的斜率为k,则自来水的电阻率表达式P= kmd。绘出25℃和50℃时水的R-l图像，分别如图 4 乙中图线I、Ⅱ所示，由图可知，温度越高，图线斜率 k越小，结合前面分析可知：温度越高，水的电阻率越 36 小；或者温度越低，水的电阻率越大。(5)由题意， 可得此时该塑料斧中水的阻值为R=号设 2.2x100,由图线Ⅱ可得k=10x100/m,由公式 0.7 R=贵以p=ad,联立可得学鉴.把d πd5 4 1.6×102m,d=1.0x102m代人，可求得该塑料水管的长 度至少为1≈3.94m。 >“4.串联电路和并联电路 知识梳理 知识点1 3.电流之和电压倒数之和 知识点2 2.(1)串联大(2)并联小 要点突破 例1(1)R=142(2)1=12=3A,1=1A,14= 2A【解折】)由题闲可知几架2n。 故R=R1+R2+R=82+42+22=142。 (2)由欧姆 定律知I=V-2A=3A,即为通过R、R的电流。设 R14 通过R、R4的电流分别为1、4，则由并联电路电压相 等，得IR=IR4,又1+l4=3A,解得1=1A,I=2A。 变式训练1D 例2ABD【解析】由并联电路的特点知，并联电 路的总电阻比各支路中的任意一个分电阻的阻值都要 小。串联或者并联，任一电阻增大时（其他电阻不变）， 总电阻也增大。 变式训练2B 例3A【解析】把电流表改装成量程为3A的电 流表，应并联一个分流电阻，并联电阻阻值为R= 1-I。 1×10×6000=0.22。 3-1×103 变式训练3D 例4B【解析】图甲中，电压表测量值准确，又 由于电压表的分流作用，电流表测量值偏大，根据欧姆 定律，电阻测量值偏小，即R测<R真；图乙中，电流表测 量值准确，又由于电流表的分压作用，电压表测量值偏 大，根据欧姆定律，电阻测量值偏大，即R满>R。故B 不正确。 变式训练4b大 例5(1)A(2)B【解析】(1)测绘小灯泡 的伏安特性曲线时，小灯泡两端的电压应从0开始，故 所需要的电路为滑动变阻器分压式，滑动变阻器应选用 阻值小而电流大的A图。(2)电路图应为滑动变阻 器分压式，又因待测电阻较小，所以选择电流表外接 法，应选用B图。 变式训练5B 情境拓展 (1)增大 (2) (3)L(2-U【解析】 2m 2mUo (1)画出等效电路图如右图，当电梯 加速上升时，小球的加速度方向向上， 弹簧的拉力大于重力，则弹簧的伸长 量增加，指针会向下滑动，电压表测 量的是指针上方的电阻部分电压，电 阻接入电路中的阻值不变，电路中的 情境拓展题答图 电流不变，所以指针上方的电阻增加，则电压表示数会 增大。(2)当指针指在最下端时，弹簧的伸长量最 大，此时电压表的示数最大为，设弹簧的原长为L, 当指针在电阻丝中点时，根据平衡条件有号人m。 当指针在电阻丝最下端时，加速度最大，根据牛顿第二 定律有(-)-gma,解得a织。 (3)弹簧指 针相对于电阻丝中点移动的距离为x时，向上x为负 数，加速度方向向下，指针向下移动，x为正数，加速 度方向为正，根据串联电路中电压的分配规律有” L，由上面第二问的分析可得a=，解得a= m kL(2U-Uo) 2mlo "5.实验：练习使用多用电表 知识梳理 知识点2 1.(1)指针定位螺丝(2)选择开关(3)OFF 2.(1)①直流电压②并联高③最小(2)① 直流电流②串联红(3)①中间②右 知识点3 1.很小很大2.(1)黑(2)黑 要点突破 例1C【解析】不论是测电压还是测电阻，电流 均从红表笔流人多用电表，故A、B错误；测电阻时， 参考答案与解析。 发现电表指针偏转角度太大，说明电阻小，应该换小量 程的挡位，故C正确；选择欧姆挡的适当挡位并调零 后，将黑表笔接二极管的正极，红表笔接二极管的负 极，可以测得二极管的正向电阻，故D错误。 变式训练1C 例2340.85850【解析】直流电流100mA挡， 读第二行刻度“0~10”一排，最小分度值为2mA,估 读到1mA就可以了，读数为34mA;直流电压2.5V 挡，读第二行刻度“0-250”一排，最小分度值为0.05V, 估读到0.01V就可以了，读数为0.85V;电阻×100 挡，读第一行刻度，测量值等于表盘上读数“8.5”乘以 倍率“100”。 变式训练2(1)mA串V并高红(2)① 60②7.2③3.60 例3乙a【解析】由题图可知，图甲、丙中二极 管是坏的，图乙中二极管是好的，且左边图加的是反向电 压，右边图加的是正向电压，由于红表笔插入的是“+”测 试孔，与内部电池负极相连，故二极管的正极是α端。 变式训练3BD 例4(1)2.6×10(2)断开(3)D【解析】 (1)欧姆表测电阻的测量值等于读数乘以倍率。(2) 用欧姆挡检查电路需将电路断开。(3)b、f之间电 阻无穷大说明b、f间有断路，b、e之间电阻无穷大说 明b、e间有断路，d、e之间电阻无穷大说明d、e间有 断路，b、d间电阻有一定的数值，说明b、d间没有断 路，所以断路在d、e之间。 变式训练4(1)①B②a③D(2)①断开②D 情境拓展 (1)1200(2)B(3)偏大(4)见解析 ⑤【解析】)欧姆表刻度为12，读数为2 1002=12002。(2)水样的电阻较大，即R≥RA, 选择电流表内接法；滑动变阻器的最大阻值为5，选 择分压式接法。故选B。(3)电流表内接时，电流 表内阻有分压作用，导致测量值与真实值相比偏大。 (4)电压表有示数，电流表示数始终为“0”，可能是R. 断路，可断开开关，利用欧姆挡检测R两端电阻， 观察电阻是否为无穷大，若无穷大，则R断路。 (5)根据电阻定律有R=号，其中S号，。 名部得0品。 4IL 37N高中物理必修第三册（人教凤 4.串联电路 知识梳理 川知识点1串联电路和并联电路 1.串联电路：把几个导体或用电器依次首尾 连接，接入电路的连接方式，如图甲所示。 2.并联电路：把几个导体或用电器的一端连 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。 。己。口 R1 R2 R3 甲 3.串联电路、并联电路的特点。 串联电路，各处 相等，总电压 等于各部分电压之和，即U=U1+U2+…+Un, 总电阻等于各部分电阻 并联电路，各支路两端 相等， 总电流等于各支路电流之和，即I=I+l2+…+n, 总电阻的倒数等于各支路电阻的 川知识点2电表的改装 1.小量程电流表G(表头)的三个参量。 一U。 2.电表改装原理。 (1)电压表改装：将表头 一个较 电阻，该电阻常被叫作分压电 阻，如图甲所示。 40)学 和并联电路 甲 (2)电流表改装：将表头 个较 电阻，该电阻常被叫作分流电 阻，如图乙所示。 A G 乙 要点突破 要点1串联电路和并联电路中电流、 电压、电阻的特点 串联电路 并联电路 电流 各处电流相等，总电流等于各支路电流 即1=I=I2=…=1n 之和，即1=1+l2+…+ln 总电压等于各部 分电压之和，即 各支路两端电压相等， 电压 即U=U=U2=…=Un U=U1+U2+…+Un 总电阻倒数等于各支路电 总电阻等于各部 总电 阻倒数之和， 即1=1+ RR 阻 分电阻之和，即 R=R,+R2+…+R 1 1 R, 例1由四个电阻连接成的电路如图所示。 R=82,R=42,Rg=62,R4=32。 (1)求a、d之间的总电阻。 (2)如果把42V的电压加在a、d两端，则 通过每个电阻的电流是多少？ 例1题图 思路点拨 考查电阻串、并联的等效电阻和并 联电流分配规律。 B变式训练① 如图为某控制电路的 一部分，已知AA'的输入 电压为24V,如果电阻R= 6k2,R1=6k2,R2= A' 3k2,则从BB不可能输 变式训练1题图 出的电压是() A.12V B.8V C.6V D.3V 要点2串联电路和并联电路中总电阻 规律比较 串联电路的总电阻R 并联电路的总电阻R n个相同电阻R串 n个相同电阻R并联 联，总电阻R急=nR 总电阻R= n 不 R总大于任一电阻阻R急小于任一电阻阻 同 值 值 点 一个大电阻和一个 一个大电阻和一个小 小电阻串联时，总 电阻并联时，总电阻 电阻接近大电阻 接近小电阻 相同 多个电阻无论串联还是并联，其中任一电 点 阻增大或减小，总电阻也随之增大或减小 第十一章电路及其应用。 例2（多选）下列说法正确的是() A.一个电阻和一根理想导线并联，总电阻 为0 B.并联电路任一支路的电阻都大于电路的 总电阻 C.并联电路任一支路电阻增大（其他支路 不变)，则总电阻减小 D.串联电路任一电阻增大（其他电阻不 变)，则总电阻增大 思路点拨 考查串、并联分支电阻和等效电阻 的关系。 变式训练2 关于并联电路，下列说法中错误的是 ( A.总电阻阻值必小于每支路电阻的阻值 B.其中一只电阻的阻值增大时，总电阻阻 值必减小 C.再并联一只电阻时，总电阻阻值必减小 D.拿掉一只电阻时，总电阻阻值必增大 川要点3电表的改装 小量程电流表G 小量程电流表G 项目 改装成大量程 改装成大量程 电压表V 电流表A 下---------- 电路结构 B R R的作用 分压 分流 扩大量程 U=Ig(R+Rg) IRg=(I-Ig)R 的计算 R='-R R=点R 学 41 N 高中物理必修第三册（人教版） 续表 小量程电流表G 小量程电流表G 项目 改装成大量程 改装成大量程 电压表V 电流表A 电表的 总内阻 Rv=Rg+R R股 并联在被测电路串联在被测支路 使用 中， “+”接线柱中，电流从“+” 接电势较高的一端接线柱流入 例3磁电式电流表（表头）最基本的组成 部分是磁铁和放在磁铁两极之间的线圈，由 于线圈的导线很细，允许通过的电流很弱， 所以在使用时还要扩大量程。已知某一表头 G,内阻Rc=6002,满偏电流I=1mA,要 将它改装成量程为0~3A的电流表，所做的 操作是() A.并联一个约0.22的电阻 B.并联一个24002的电阻 C.串联一个24002的电阻 D.串联一个约0.22的电阻 思路点拨 表头改装成大量程电流表，应并联 电阻，起分流作用，扩大量程。 变式训练3 一个电流计的满偏电流为I,内电阻为 Rg,要把它改装成量程为nl的电流表，应 在电流计上() A.串联一个(n-1)R.的电阻 B串联一个名的电阻 C.并联一个(n-1)R的电阻 D并联一个名的电阻 42)学 川要点4电流表的内接法和外接法 1.两种接法的比较。 内接法 外接法 ⑧ 电路 ✉④ 电压表示数 电压表示数 Uv=UR UV=UR+Ux>UR 误差分析 电流表示数 电流表示数IA=I IA=IR+I>IR R会R R=少<=R IA IR 误差来源电流表的分压作用电压表的分流作用 2.电流表内、外接的选择方法。 (1)直接比较法：当R≥Ra时，采用内接 法，当R≤RA时，采用外接法，即大电 阻用内接法，小电阻用外接法，可记忆 为“大内小外”。 (2)公式计算法。 当R,>VRRv时，用电流表内接法： 当R<VRRv时，用电流表外接法； 当R=VRRv时，两种接法效果相同。 (3)试触法。 如图，把电压表 的可动接线端分别试 A 接b、c两点，观察两 电表的示数变化，若电流表的示数变化明 显，说明电压表的分流作用对电路影响大， 应选用内接法；若电压表的示数有明显变 化，说明电流表的分压作用对电路影响大， 所以应选外接法。 例4甲、乙两图分别为测灯泡电阻R的电 路图，下列说法不正确的是() ④☒ A 甲 例4题图 A.图甲的接法叫电流表外接法，图乙的接 法叫电流表内接法 B.甲中R测>R真，乙中R测<R真 C.甲中误差由电压表分流引起，为了减小 误差，应使R≤Rv,故此法测较小电阻好 D.乙中误差由电流表分压引起，为了减小 误差，应使R≥RA,故此法测较大电阻好 思路点拨 考查伏安法测电阻中，内外接法的 选择以及误差问题。 变式训练④ 用伏安法测量一个电 阻，连接成如图所示的电 路。当把伏特表的右端分 变式训练4题图 别接于a点和b点，发现电流表的示数有明 显的变化。则正确的实验方法应把电压表的 右端接于 点，这时测得的电阻值比 真实值偏 (填“大”或“小”)。 川要点5滑动变阻器两种接法的比较 限流式 分压式 D 电路组成 变阻器接 入电路的 采用“一上一下”采用“两下一上 特点 的接法 的接法 第十一章电路及其应用。 续表 限流式 分压式 调压范围 ER,-E(不计0-E(不计电源内 R+R, 电源内阻) 阻) 负载电阻的阻值 (1)要求负载上电 压或电流变化范围 R.与滑动变阻器 较大，且从0开始 适用情况 的总电阻R相差 不多或R稍大， 连续可调 且电压、电流变化 (2)负载电阻的阻 不要求从0调起 值R远大于滑动变 阻器的总电阻R 例5要测绘一个标有“3V0.6W小灯泡 的伏安特性曲线，灯泡两端的电压需要由0 逐渐增加到3V,便于操作。已选用的器材： 电池组（电动势为4.5V); 电流表（量程为0~250mA,内阻约52）： 电压表（量程为0~3V,内阻约3k2): 开关一个、导线若干。 (1)实验中所用的滑动变阻器应选下列中的 (填字母)。 A.滑动变阻器（最大阻值202，额定 电流1A)》 B.滑动变阻器（最大阻值1750Ω，额 定电流0.3A) (2)实验的电路图应选用下列图中的 (填字母)。 ⊙ ④- A A A B 思路点拨 考查控制电路限流、分压式接法的选择 以及测量电阻电流表内外接法的选择问题。 学 43 N 高中物理必修第三册（人教版） 变式训练5 甲、乙两电路图分别是滑动变阻器的两 种连接方式。R是滑动变阻器，P是滑动变 阻器的滑片，a、b是滑动变阻器的两端，R 是待测电阻，下列说法正确的是( 变式训练5题图 A.乙图电路中的滑动变阻器采用“一上一 下”的连接方式 B.在闭合开关测量前，甲、乙两图中滑片P 都应置于b端 C.R,阻值远远大于滑动变阻器阻值时，选 择甲图电路连接 D.甲、乙两图中待测电阻R上的电压都可 以调到零 情境拓展 某学习小组的同学设计制作了一个“竖 直加速度测量仪”测量竖直运行电梯的加速 度。测量仪如图所示，劲度系数为k的轻弹 簧上端固定在测量仪外壳上，弹簧下端悬挂 一个质量为m的小球，弹簧左侧沿竖直方 向固定一长为L的均匀电阻丝，电阻丝两端 与一电压恒为U。的电源相连，在电阻丝上 端与弹簧之间接有一理想电压表V,量程大 于U。当小球静止时，弹簧下端的指针指在 电阻丝的中点上，此时电压恰为公，指针与 电阻丝良好接触，弹簧与指针均导电且电阻 44)学 忽略不计，指针与电阻丝间的摩擦忽略不 计。将测量仪沿竖直方向固定在电梯轿厢侧 壁上。重力加速度为g,弹簧始终在弹性限 度内。 (1)当电梯加速上升时，电压表的示数是增 大还是减小？ (2)若要使仪器正常工作，电梯的加速度最 大不能超过多大？ (3)把电压表的刻度换为加速度的刻度，电 压表电压为U对应的加速度值是多少？ (以向上加速为正) V 情境拓展题图