第3章 第4节 串联电路和并联电路（Word练习）-【新课程学案】2025-2026学年高中物理必修第三册（鲁科版 福建专用）

第4节　串联电路和并联电路(赋能课精细培优科学思维) 课标要求 层级达标 了解串、并联电路电阻的特点。 学考 层级 1.形成串联、并联的概念，并能解释相关生活现象。 2.通过分析串并联电路电流、电压和电阻的关系，能够观察常见的电路，并提出与串并联相关的问题。 选考 层级 1.通过串并联电路的分析，能够利用其电流、电压和电阻之间的关系解决有关问题。 2.能够将实际问题中的对象和过程转化为串并联电路问题。 3.通过探究电表的改装，能够解释电流表和电压表的工作原理。 　　　　　　　　　　　 一、串联电路的分压作用 1.串联电路的特点 (1)在串联电路中，各处的电流　　　　，即I=　　　　　　　　　　。  (2)串联电路的总电压等于各部分电压　　　，即U=　　　　　　　　　　。  2.三个重要性质 (1)串联电路的等效总电阻阻值等于各电阻阻值　　　　，即R=　　　　　　　　。  (2)串联电路中各电阻两端的电压与其阻值成　　　　　，即=　　　　　　　=I。  (3)串联电路中各电阻消耗的功率与其阻值成　　　　　，即=　　　　　=I2。  3.分压作用：电阻越大，分担的电压就　　　。  4.电压表的改装 (1)改装电压表的原因：电流计的满偏电压和满偏电流都很小，不能测量较大的电压。 (2)改装的方法：给电流计　　　一个较大的电阻，分担一个较大的电压UR，如图所示。  　　[微点拨] 　　改装后的电压表示数达到满偏时，流过电流计的电流为Ig。 [质疑辨析] 　每年春节期间，大街小巷的树上都挂满了装饰用的串串小彩灯，当夜幕降临的时候，火树银花，非常好看。这些小彩灯的额定电压一般只有几伏，但接在220 V的家用照明电路上。 试对以下结论作出判断： (1)这些小彩灯是串联连接。 (　　) (2)这些小彩灯是并联连接。 (　　) (3)这些小彩灯的电压是相等的。 (　　) (4)若每个小彩灯的电阻为R，则这样的几个小彩灯连接后的总电阻为。 (　　) 二、并联电路的分流作用 1.并联电路的特点 (1)并联电路中各支路的电压　　　　，即U=　　　　　　　　　。  (2)并联电路的总电流等于各支路电流　　　　，即I=　　　　　　　　。  2.三个重要性质 (1)并联电路的等效总电阻阻值的倒数等于各支路的电阻阻值的倒数　　　　　，即=　　　　　　　　　。  (2)并联电路中通过各支路电阻的电流跟它们的阻值成　　　　，即I1R1=　　　　　=U。  (3)并联电路中各支路电阻消耗的功率与其阻值成　　　，即P1R1=　　　　　　=U2。  3.分流作用：电阻越小，分担的电流就　　　　。  4.电流表的改装 (1)改装原因：电流计的满偏电流Ig很小，不能直接用来测大电流。 (2)改装方法：给电流计　　　　一个较小的电阻，分担较大的电流IR，如图所示。  [情境思考] 　“并联电路的总电阻小于任一支路的电阻”这一说法是否正确，为什么? [质疑辨析] 　实验室中的电流表和电压表一般有两个量程，均是由小量程的电流表改装而成的，试对以下说法作出判断。 (1)电压表中串联的电阻的作用是分去一部分电流。 (　　) (2)改装后电压表的量程越大，其串联的分压电阻就越大。 (　　) (3)若将分压电阻串联在电流表上改装成电压表后，增大了原电流表的满偏电压。 (　　) (4)若将电阻并联在电流表上改装成大量程的电流表后，增大了原电流表的满偏电压。 (　　) 强化点(一)　串、并联电路的分析与计算　　　　　　　　　　　　　　　 [要点释解明] 1.关于电阻的五个常用推论 (1)串联电路的总电阻大于其中任一部分电路的电阻，并且串联电阻个数越多，总电阻越大。 (2)并联电路的总电阻小于其中任一支路的电阻，并且并联电阻越多，总电阻越小。 (3)n个相同的电阻R并联，其总电阻为R总=。 (4)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。以两电阻R1、R2为例加以说明：串联时总电阻R=R1+R2，并联时总电阻R===。可见，当R1或R2增大或减小时，总电阻R都随之增大或减小。 (5)当一个大电阻和一个小电阻并联时，总电阻小于小电阻但接近小电阻。 2.串、并联电路的比较 串联电路 并联电路 电 流 各处电流相等，I=I1=I2=…=In 总电流等于各支路电流之和，I=I1+I2+…+In 电流分配与电阻成反比，即I1R1=I2R2=…=InRn 电 压 总电压等于各部分电压之和，U=U1+U2+…+Un；电压分配和电阻成正比，即==…= 各支路两端电压相等，即U=U1=U2=…=Un 续表 串联电路 并联电路 电 阻 总电阻等于各电阻之和，即R=R1+R2+…+Rn 总电阻的倒数等于各支路电阻的倒数之和，即=++…+ 功 率 总功率等于各部分消耗功率之和，即P=P1+P2+…+Pn 功率的分配和电阻成正比，即==…==I2 总功率等于各部分消耗功率之和，即P=P1+P2+…+Pn 功率的分配和电阻成反比，即P1R1=P2R2=…=PnRn=U2 　　[典例]　如图所示的电路中，R1=8 Ω，R2=4 Ω，R3=6 Ω，R4=3 Ω。 　　(1)求电路中的总电阻。 　　(2)加在电路两端的电压U=42 V时，通过每个电阻的电流是多少? 尝试解答： [变式拓展]　上述[典例]中，如果将1 A的电流通过电路，则每个电阻两端的电压分别是多少?a、d之间的总电压是多少? 　　[思维建模] 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。 [题点全练清] 1.电阻R1的阻值为6 Ω，与电阻R2并联后接入电路中，通过两个电阻的电流之比为I1∶I2=3∶2。则电阻R2的阻值和总电阻分别是 (　　) A.4 Ω，3.6 Ω　　　　 B.9 Ω，4.5 Ω C.4 Ω，2.4 Ω D.9 Ω，3.6 Ω 2.把6个相同的电灯接成如图甲、乙所示两电路，通过调节供电电压与变阻器R1、R2的阻值，使两组电灯均能正常发光，并且两电路消耗的总电功率相同，则R1、R2大小满足 (　　) A.R2=9R1 B.R2=6R1 C.R2=3R1 D.R1=R2 强化点(二)　电压表和电流表的改装　　　　　　　　　　　　 [要点释解明] 1.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A 电路结构 R的作用 分压 分流 扩大量程 的计算 U=Ig(R+Rg) R=-Rg IgRg=(I-Ig)R R=Rg 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 2.电表改装问题的两点提醒 (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)改装后电压表的量程指小量程电流表表头满偏时对应的R与表头串联电路的总电压；改装后电流表的量程指小量程电流表表头满偏时对应的R与表头并联电路的总电流。 3.电表的校对 按如图所示的电路对改装后的电表进行校对。校对时注意搞清楚改装后电表刻度盘每一小格表示多大的数值。 　[典例]　有一电流表G，内阻Rg=100 Ω，满偏电流Ig=1 mA。 (1)若要将它改装成量程为0.6 A的电流表，需要并联一个多大的电阻?(结果保留三位有效数字) (2)若将其改装成如图所示的双量程电压表，则分压电阻R1和R2的阻值各为多大? 答题区(面答面评，拍照上传，现场纠错品优) [题点全练清] 1.(双选)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，那么下列说法正确的是 (　　) 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 2.一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0~10 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 第4节　串联电路和并联电路 课前预知教材 一、1.(1)相等　I1=I2=…=In　(2)之和　U1+U2+…+Un 2.(1)之和　R1+R2+…+Rn　(2)正比　=…= (3)正比　=…=　3.越多　4.(2)串联 [质疑辨析] (1)√　(2)×　(3)√　(4)× 二、1.(1)相等　U1=U2=…=Un　(2)之和　I1+I2+…+In 2.(1)之和　++…+　(2)反比　I2R2=…=InRn　(3)反比　P2R2=…=PnRn　3.越大　4.(2)并联 [情境思考] 　提示：正确。由=++…+知，>，因此R<Rx，即总电阻小于任一支路的电阻。 [质疑辨析] 　(1)×　(2)√　(3)×　(4)× 课堂精析重难 强化点(一) 　 [典例]　解析：(1)设R3、R4并联后的电阻为R34，则 R34== Ω=2 Ω R1、R2和R34串联，电路的总电阻 R=R1+R2+R34=14 Ω。 (2)根据欧姆定律I=得，电路中的总电流I=3 A 由于R1、R2串联在干路上，故通过R1、R2的电流都是3 A。 设通过R3、R4的电流分别为I3、I4，由并联电路的特点得 I3+I4=3 A，==，解得I3=1 A，I4=2 A。 答案：(1)14 Ω　(2)3 A　3 A　1 A　2 A [变式拓展]　提示：U1=IR1=8 V U2=IR2=4 V U3=U4=IR34=2 V Uad=U1+U2+U3=14 V。 [题点全练清] 1.选D　由并联电路电压相等得I1R1=I2R2，又I1∶I2=3∶2，联立解得R2=9 Ω，总电阻为R==3.6 Ω，故A、B、C错误，D正确。 2.选A　设每个灯泡正常发光时的电流为I，则题图甲中总电流为3I，题图乙中总电流为I，要使两电路消耗的总电功率相同，需使PR1=PR2，即(3I)2R1=I2R2，故R2=9R1，A正确，B、C、D错误。 强化点(二) 　 [典例]　解析：(1)设并联电阻的阻值为R，则有 IgRg=(I-Ig)R， 解得R== Ω≈0.167 Ω。 (2)已知电压表量程分别为U1=3 V，U2=15 V；Rg=100 Ω， Ig=1 mA=1×10-3 A。 当电压表使用O、A接线柱时，根据欧姆定律有Ig= 即R1=-Rg=Ω=2.9×103 Ω 当电压表使用O、B接线柱时，根据欧姆定律有 Ig=，即R2=-Rg-R1 =Ω=1.2×104 Ω。 答案：(1)0.167 Ω　(2)2.9×103 Ω　1.2×104 Ω [题点全练清] 1.选BD　电流计与电阻并联改装为电流表，当并联电阻增大时，并联电阻分担的电流减小，电流表的量程减小，故A错误，B正确；电流计与电阻串联改装为电压表，当串联电阻增大时，串联电阻分担的电压增大，电压表的量程增大，故C错误，D正确。 2.选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，电流表两端的电压Ug=IgRg=1×10-3×500 V=0.5 V，串联电阻分担的电压UR=U-Ug=10 V-0.5 V=9.5 V，所以串联电阻的阻值R===9.5 kΩ，C正确，A错误。 9 / 10 学科网（北京）股份有限公司 $