第11章 第4节 串联电路和并联电路（Word教参）-【新课程学案】2025-2026学年高中物理必修第三册（人教版 江苏专用）

该高中物理课件聚焦串联电路和并联电路，系统讲解电流、电压、电阻关系及电表改装原理。通过生活实例（如小彩灯连接）导入，结合对比表格梳理规律，衔接学考基础应用与选考电表改装，搭建从概念到实践的学习支架。 其亮点在于以“质疑辨析”（如判断小彩灯连接方式）培养科学思维，通过典例（混联电路计算）与变式拓展强化模型建构，分层练习（学考选考题目）落实科学探究。助力学生提升推理与应用能力，教师可直接用于分层教学，提升课堂效率。

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.分析得出串联和并联电路电流、电压的关系，并理解其含义，体会严谨的推理过程。 2.掌握串并联电路电流、电压的关系，能计算串并联电路的总电阻。 选考 层级 应用串并联电路规律分析电流表及电压表的改装原理。 一、串、并联电路中的电流、电压和电阻关系 1.定义 (1)串联电路：把几个导体(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(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。 2.串联电路和并联电路的比较 串联电路 并联电路 电流 各处电流相等，即I=I1=I2=… 总电流等于各支路电流之和，即I=I1+I2+… 电压 总电压等于各部分电路两端电压之和，即U=U1+U2+… 各支路两端电压相等，即U=U1=U2=… 电阻 总电阻等于各部分电路电阻之和，即R=R1+R2+… 总电阻的倒数等于各支路电阻的倒数之和，即=++… [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)这些小彩灯两端的电压是相等的。 (√) (4)若每个小彩灯的电阻为R，则n个这样的小彩灯连接后的总电阻为。 (×) 二、电压表和电流表的电路结构 1.小量程电流表G(表头)的三个参量 2.电表改装原理 (1)电压表改装：将表头串联一个较大电阻，如图所示： (2)电流表改装：将表头并联一个较小电阻，如图所示： [微点拨] 　　改装后的电流表或电压表示数达到满偏时，流过表头G的电流大小与满偏电流Ig相同。 [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.电压和电流的分配关系 (1)串联电路中各电阻两端的电压跟它们的阻值成正比，即==…===I。 (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，即I1R1=I2R2=…=InRn=I总R总=U。 2.串、并联电路总电阻的比较 串联电路的总电阻R总 并联电路的总电阻R总 不同点 n个相同电阻R串联，总电阻R总=nR n个相同电阻R并联，总电阻R总= R总大于任一电阻阻值 R总小于任一电阻阻值 一个大电阻和一个小电阻串联时，总电阻接近大电阻 一个大电阻和一个小电阻并联时，总电阻接近小电阻 相同点 多个电阻无论是串联还是并联，其中任一电阻增大或减小，总电阻也随之增大或减小 　　[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? [解题指导]　在串、并联电路的有关计算中，首先要明确各电阻的串、并联关系，然后再结合串、并联电路的特点及电流、电压分配规律和欧姆定律列式计算。 [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=(8+4+2) Ω=14 Ω。 (2)根据欧姆定律I=，可得电路中的总电流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]　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? 提示：U1=IR1=8 V U2=IR2=4 V U3=U4=IR34=2 V Uad=U1+U2+U3=14 V。 [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.(2025·姑苏检测)下列关于生活中的一些电路，判断正确的是 (　　) A.路灯同时亮、同时灭，它们是串联的 B.英语听力时，教室里各个广播是并联的 C.交通路口的红、黄、绿三色指示灯是串联的 D.楼道里的声控开关和光控开关是并联的 解析：选B　路灯同时亮、同时灭，但如果其中一个损坏，其余的仍能正常工作，它们是并联的，A错误；英语听力时，教室里各个广播工作时互不影响，它们是并联的，B正确；交通路口的红、黄、绿三色指示灯可以独立工作，它们是并联的，C错误；楼道里的声控开关和光控开关共同控制电灯的通断，它们是串联的，D错误。 2.(2025·南京检测)如图所示，电源两端电压为3 V，R1=5 Ω。闭合开关S，电流表示数为0.1 A，下列说法正确的是 (　　) A.通过R1的电流为0.6 A B.R2的电阻为25 Ω C.R2两端的电压为3 V D.R1两端的电压为2.5 V 解析：选B　闭合开关S，R1、R2与电流表串联，电流表示数为0.1 A，所以通过R1的电流为0.1 A，故A错误；R1两端的电压为U1=IR1=0.1×5 V=0.5 V，故D错误；R2两端的电压为U2=U-U1=3 V-0.5 V=2.5 V，故C错误；R2的电阻为R2== Ω=25 Ω，故B正确。 3.如图所示的电路中，通过R1的电流是3 A，已知R1=4 Ω，R2=15 Ω，R3=10 Ω，则 (　　) A.电路的总电阻是6 Ω B.通过R2的电流是4.5 A C.ab两端的电压是12 V D.ac两端的电压是18 V 解析：选C　电路的总电阻是R=R1+=10 Ω，故A错误；通过R2的电流是I'=I·=1.2 A，故B错误；ab两端的电压是Uab=IR1=12 V，故C正确；ac两端的电压是Uac=IR=30 V，故D错误。 4.某一网络电路中的部分电路如图所示，已知I=3 A，I1=2 A，R1=10 Ω，R2=5 Ω，R3=30 Ω，则下列结论正确的是 (　　) A.通过R3的电流为1.5 A，方向从a→b B.通过R3的电流为1.5 A，方向从b→a C.通过电流表的电流为0.5 A，电流从左向右流过电流表 D.通过电流表的电流为0.5 A，电流从右向左流过电流表 解析：选C　通过R2的电流为I2=I-I1=1 A，设R1和R2左边电路分支点的电势为φ，则a、b两点的电势分别为φa=φ-I1R1，φb=φ-I2R2，a、b两点间的电势差为Uab=φa-φb=-15 V，则通过R3的电流为I3==0.5 A，因为a点电势低于b点电势，所以电流方向为b→a，故A、B错误；I2在b点发生分流，则通过电流表的电流为IA=I2-I3=0.5 A，方向为从左向右流过电流表，故C正确，D错误。 5.印刷品印完之后通常要进行边缘切割，如图所示是一台切割纸张的切割机，切割时印刷工人需要用手将印刷品推到切割刀下，为了防止印刷工人受伤，工人需要用双手同时按下开关，切割刀才会开始工作，符合切割刀的工作原理的电路图是 (　　) 解析：选A　两个开关同时控制切割刀，说明两开关与切割刀串联。故选A。 强化点(二)　电压表与电流表的改装 [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。 (2)改装后电压表的量程指表头满偏时对应的R与表头串联电路的总电压；改装后电流表的量程指表头满偏时对应的R与表头并联电路的总电流。 　　[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? [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.(2025·江苏无锡阶段练习)如图所示，甲、乙两个电路都是由一个灵敏电流表G和一个电阻箱组成的，已知灵敏电流表的满偏电流Ig=2 mA、内电阻Rg=300 Ω，则下列说法正确的是 (　　) A.甲表是电流表，R增大时量程增大 B.乙表是电流表，R增大时量程增大 C.在甲图中，若改装成的电流表的量程为0.6 A，则R=0.5 Ω D.在乙图中，若改装成的电压表的量程为3 V，则R=1 200 Ω 解析：选D　甲由一个灵敏电流表G和一个电阻箱R并联，利用并联电阻的分流，改装成电流表，电流表的量程I=Ig+，可知当R增大时，量程I减小，故A错误；乙由一个灵敏电流表G和一个电阻箱R串联，利用串联电阻的分压，改装成电压表，电压表的量程U=Ig(Rg+R)，可知当R增大时，量程U增大，故B错误；由公式I=Ig+知，在甲图中，若改装成的电流表的量程为0.6 A，则R≈1 Ω，故C错误；由公式U=Ig(Rg+R)知，在乙图中，若改装成的电压表的量程为3 V，则R=1 200 Ω，故D正确。 2.(2025·海门阶段练习)有一电压表，它的内阻是1 000 Ω、量程为3 V，现要将它改装成量程为15 V的电压表，则电压表应 (　　) A.并联一个 5 000 Ω的电阻 B.并联一个4 000 Ω的电阻 C.串联一个5 000 Ω的电阻 D.串联一个4 000 Ω的电阻 解析：选D　把电压表改装成大量程电压表需要串联一个分压电阻，串联电阻阻值R=-Rg= Ω-1 000 Ω=4 000 Ω，故选D。 3.在如图所示的电路中，小量程电流表G的内阻Rg=100 Ω，满偏电流Ig=1 mA，R1=9 900 Ω，R2= Ω。下列说法正确的是 (　　) A.当开关S1和S2均断开时，改装成的表是电压表，量程为10 V B.当开关S1和S2均断开时，改装成的表是电压表，量程为1 V C.当开关S1和S2均闭合时，改装成的表是电流表，量程为100 mA D.当开关S1和S2均闭合时，改装成的表是电流表，量程为10 A 解析：选A　当开关S1和S2均断开时，电流表G与电阻R1串联，则改装成的表是电压表，量程为U=Ig=10 V，故A正确，B错误；当开关S1和S2均闭合时，电流表G与电阻R2并联，则改装成的表是电流表，量程为I=+Ig=1 A， C、D错误。 学科网（北京）股份有限公司 $