第11章 4.第1课时 串联电路和并联电路-【优学精讲】2025-2026学年高中物理必修第三册教用课件（人教版）

该高中物理课件系统梳理了串联电路和并联电路的电流、电压、电阻关系及滑动变阻器的两种接法，通过对比表格、公式推导和易错辨析，将电流电压分配规律、总电阻计算等核心内容串联，帮助学生构建完整的电路知识体系。 其亮点在于以情境问题（如节日彩灯连接）驱动探究，通过“情境导入-规律推导-例题变式”的路径培养科学思维，如例3结合串并联分析总电阻及电流计算，强化模型建构与科学推理能力。分层设计的课堂练习和课时作业（基础、能力、素养层）满足不同学生需求，助力教师精准复习，提升学生电路问题解决能力。

第1课时　串联电路和并联电路 1.了解串、并联电路特点及电流、电压和电阻关系，并能进行有关计算。 2.理解滑动变阻器的两种接法特点，会在有关问题中选择正确的接法。 学习目标 01 知识点一 串、并联电路中的电流和电压 02 知识点二 串、并联电路中的电阻 03 素养培优 目 录 04 随堂演练 教师独具 05 课时作业 01 PART 知识点一 串、并联电路中的电流和电压 目 录 情境：如图所示为几串节日期间悬挂的小彩灯。 问题：（1）小彩灯的额定电压一般只有几伏，但一般都使用了220 V的照 明电压，这些小彩灯是怎样连接的？ 提示：串联。 物理·必修第三册 目 录 （2）如果某串小灯泡中某一个灯泡坏了其他小灯泡还能正常发光吗？为 了保证某串小灯泡不亮了但不影响其他各串小灯泡的正常发光，各串之间 应该怎样连接？ 提示：不能；并联。 物理·必修第三册 目 录 比较项目 串联电路 并联电路 连接方式 把几个导体（用电器）依次首尾连接，接入电路 把几个导体（用电器）的两端分别连 在一起，再将两端接入电路 图例 物理·必修第三册 目 录 比较项目 串联电路 并联电路 电流 电流处处 ⁠： I＝I1＝I2＝I3 总电流等于各支路 ：I＝ I1＋I2＋I3 电压 总电压等于各部分电路两端 ⁠： U＝U1＋U2＋…＋Un 总电压与各支路电压 ：U＝ U1＝U2＝…＝Un 相等　 电流之和　 电压之和　 相等　 物理·必修第三册 目 录 【易错辨析】 （1）串联电路中导体的电阻越大，其两端的电压越大。 （　√　） （2）并联电路中导体的电阻越大，其中的电流越大。 （　×　） （3）并联电路干路上的电流一定比通过某一导体的电流大。 （　√　） （4）家庭中电视、冰箱、空调等用电器都是串联的。 （　×　） √ × √ × 物理·必修第三册 目 录 　串、并联电路中电压和电流的分配关系 （1）串联电路：各电阻两端的电压跟它的阻值成正比，即 ＝＝…＝＝＝I或U1∶U2∶U3∶…∶Un＝R1∶R2∶R3∶…∶Rn。 （2）并联电路：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或I1∶I2∶I3∶…∶In＝ ∶∶∶…∶。 物理·必修第三册 目 录 【例1】　（串联电路）两只小灯泡L1、L2的电阻分别为R1＝10 Ω、R2＝20 Ω，L1允许通过的最大电流为1.5 A，L2两端允许加的最大电压为10 V。若 将两只小灯泡串联使用，允许加在它们两端的最大电压为（　　） A. 45 V B. 5 V C. 25 V D. 15 V 解析：L2允许通过的最大电流为I2m＝＝0.5 A，它小于L1允许通过的最 大电流1.5 A，故L1、L2串联使用时，通过它们的最大电流应为0.5 A，可 得加在两只小灯泡两端的最大电压为Um＝I2m（R1＋R2）＝15 V，故选D。 √ 物理·必修第三册 目 录 【例2】　（并联电路）三个电阻的阻值之比为R1∶R2∶R3＝1∶2∶5，并 联后接入电路，则通过三个支路电流的比值为（　　） A. 1∶2∶5 B. 5∶2∶1 C. 10∶5∶2 D. 2∶5∶10 解析：三个电阻并联后接入电路电压相同，由欧姆定律I＝可知，通过三 个支路电流的比为I1∶I2∶I3＝∶∶，由于R1∶R2∶R3＝1∶2∶5，解 得I1∶I2∶I3＝10∶5∶2，故C正确。 √ 物理·必修第三册 目 录 02 PART 知识点二 串、并联电路中的电阻 目 录 1. 串联电路的总电阻等于各部分电路电阻 ，即R＝R1＋R2＋…＋Rn。 2. 并联电路总电阻的倒数等于各支路电阻的 ，即＝＋ ＋…＋。 之和　 倒数之和　 物理·必修第三册 目 录 【易错辨析】 （1）串联电路的总电阻一定大于其中任一部分电路的电阻。 （　√　） （2）并联电路的总电阻一定大于其中任一支路的电阻。 （　×　） （3）电路中电阻的个数越多，电路的总电阻越大。 （　×　） √ × × 物理·必修第三册 目 录 串联电路、并联电路总电阻的特点比较 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总大于任一部分电路的电阻 阻值 R总小于任一支路的电阻阻值 一个大电阻和一个小电阻串 联时，总电阻阻值接近大电 阻阻值且差别越大越接近 一个大电阻和一个小电阻并联 时，总电阻阻值接近小电阻阻值 且差别越大越接近 相同点 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 一定随之增大或减小 物理·必修第三册 目 录 【例3】　（串、并联电路的分析与计算）如图所示的a、d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：（1）首先要明确各电阻的串、并联关系； （2）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。 答案：（1）14 Ω　（2）I1＝I2＝3 A　I3＝1 A　I4＝2 A 物理·必修第三册 目 录 解析：（1）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。 物理·必修第三册 目 录 【变式】 【例3】中，如果将1 A的电流通过a、d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。 物理·必修第三册 目 录 方法技巧 解决简单串、并联电路的方法 （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。 物理·必修第三册 目 录 03 PART 素养培优 目 录 1. 滑动变阻器两种接法的比较 限流式接法 分压式接法 电路图 （电源电 压为U） 滑动变阻 器接线的 特点　 连接变阻器的导线分别接金属杆一端和电阻丝一端的接线柱。（图中变阻器Pb部分被短路，不起作用） 连接变阻器的导线分别接金属杆一 端和电阻丝的两端接线柱。（图中 变阻器Pa、Pb部分都起作用，从变 阻器上分出一部分电压加到待测电 阻上） 滑动变阻器的两种接法 物理·必修第三册 目 录 限流式接法 分压式接法 闭合开关前 滑片位置 应在最右端，即保证滑动变阻器接 入电路中的阻值最大 应在最左端，即开始时 R两端电压为零 通过R的电 流范围 ～ 0～ R两端的电 压范围 U～U 0～U 优点 电路连接简单，耗电少 R的电压调节范围大 物理·必修第三册 目 录 2. 两种接法的选择 （1）必须采用分压式接法的几种情况 ①要求电压表能从零开始读数，要求电压（电流）测量范围尽可能大； ②当待测电阻R≫R0（滑动变阻器的最大阻值）时（限流式接法滑动变阻器 几乎不起作用）； ③若采用限流式接法，即使滑动变阻器以最大阻值接入电路时的最小电流 仍超过电路中电表、用电器允许的最大电流。 （2）除了（1）中的三种情况外，一般应优先采用限流式接法，因为限流 式接法电路简单，能耗低。 物理·必修第三册 目 录 【典例】　如图所示，已知滑动变阻器R1的最大阻值是200 Ω，定值电阻R2＝300 Ω，A、B两端电压U＝8 V。 （1）当S断开时，滑动变阻器属于什么接法？移动滑片P，求出R2两端电压的变化范围； 答案：限流式接法　4.8～8 V 解析： S断开时，滑动变阻器为限流式接法，R1的滑片P以上部分接入电路 中，当滑片P在最上端时，R1接入电路的电阻为零，R2两端的电压最大为8 V，当滑片P在最下端时，R1与R2串联，此时R2两端的电压最小为UR2＝ UAB＝4.8 V，所以R2两端电压的变化范围为4.8～8 V。 物理·必修第三册 目 录 （2）当S闭合时，滑动变阻器属于什么接法？移动滑片P，求出R2两端电 压的变化范围。 答案：分压式接法　0～8 V 解析：当S闭合时，滑动变阻器为分压式接法，当滑片P在最下端时，R2两 端电压为0，当滑片P在最上端时，R2两端的电压最大为8 V，所以R2两端电 压的变化范围为0～8 V。 物理·必修第三册 目 录 04 PART 随堂演练 教师独具 目 录 1. （串联电路）如图所示，电热水器金属内胆出水口加接一个电阻（又叫 “隔电电阻”），在电热水器漏电且接地线失效时，能保障人的安全。当 热水器漏电且接地线失效时，其金属内胆与大地间电压为220 V，由于出水 口处“隔电电阻”， 使人体两端的电压不高于12 V，下列说法正确的是 （　　） A. “隔电电阻”应选用阻值较小的电阻 B. “隔电电阻”大于“人体电阻”，且两者串联 C. 热水器漏电且接地线失效时，“隔电电阻”使人体内无电流通过 D. 在电热水器漏电且接地线失效时，通过“隔电电阻”的电流远大于通过人体的电流，所以人是安全的 √ 物理·必修第三册 目 录 解析：根据题图可知，人体和管道串联，因此“隔电电阻”起到了分压的作用，“隔电电阻”应选用阻值较大的电阻，使得“隔电电阻”分压远远大于人体两端分压，从而保护人体，A错误，B正确；热水器漏电且接地线失效时，人体内和“隔电电阻”会有相同电流通过，不过由于“隔电电阻”较大，使得通过人体的电流很小，C、D错误。 物理·必修第三册 目 录 2. （并联电路）电阻R1阻值为6 Ω，与电阻R2并联后接入电路中，通过它 们的电流之比I1∶I2＝2∶3，则电阻R2的阻值为（　　） A. 4 Ω B. 8 Ω C. 9 Ω D. 12 Ω 解析：并联电路中各支路的电流与电阻成反比，则有＝＝，解得 R2＝R1＝×6 Ω＝4 Ω，故A正确。 √ 物理·必修第三册 目 录 3. （简单的串、并联电路）如图所示的电路接在电源的两端，已知定值电 阻的阻值分别为R1＝2 Ω、R2＝4 Ω、R3＝11 Ω，则流过三个定值电阻的电 流之比为（　　） A. 1∶2∶3 B. 3∶2∶1 C. 2∶1∶3 D. 3∶1∶2 解析：　因为R1∶R2＝1∶2，且两电阻并联，两端的电压相等，所以 I1∶I2＝2∶1，干路电流等于各支路电流之和，则通过R3的电流为I3＝I1＋ I2，那么通过电阻R1、R2、R3的电流之比为2∶1∶3，C正确。 √ 物理·必修第三册 目 录 4. （滑动变阻器的分压接法）如图所示，A、B间电压恒为U，当滑动变阻 器的滑片P逐渐向A端移动的过程中灯泡上的电压数值（　　） A. 一直为U B. 一直为0 C. 逐渐增大到U D. 逐渐增大到0 解析：滑动变阻器为分压式接法，灯泡两端的电压在0～U范围内变化，所以滑动变阻器的滑片P向A端移动过程中灯泡两端的电压逐渐增大到U，选项C正确。 √ 物理·必修第三册 目 录 05 PART 课时作业 目 录 知识点一　串、并联电路中的电流和电压 1. 了解交通安全知识非常重要，根据你对斑马线旁边红、绿信号灯的了 解，图中电路图符合实际的是（　　） 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 √ 物理·必修第三册 目 录 解析：　A项中当开关S2闭合时会造成电源短路且两灯泡不发光，当只有 S1闭合时红、绿交通信号灯同时发光，故A不符合实际；B项中两开关均闭 合时红、绿交通信号灯同时发光，否则均不发光，故B不符合实际；C项中 只闭合开关S1时红灯亮，只闭合开关S2时绿灯亮，两灯并联，故C符合实 际；D项中只有开关S2闭合时，两灯均亮，而当只闭合开关S1时，绿灯发 光，故D不符合实际。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 物理·必修第三册 目 录 2. 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，则下列分析结果错误的是（　　） A. 电路中的电流为2.4 A B. 电路中的电流为0.6 A C. 电阻R2的阻值为20 Ω D. 三只电阻两端的总电压为21 V 解析：　电路中的电流为I＝＝ A＝0.6 A，A错误，B正确；电阻R2的 阻值为R2＝＝ Ω＝20 Ω，C正确；三只电阻两端的总电压为U＝I（R1 ＋R2＋R3）＝0.6×（10＋20＋5）V＝21 V，D正确。 √ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 物理·必修第三册 目 录 知识点二　串、并联电路中的电阻 3. 关于并联电路，下列说法中正确的是（　　） A. 总电阻阻值必小于每一支路的电阻 B. 其中一只电阻阻值增大时，总电阻阻值必减小 C. 若增加并联一只电阻时，总电阻阻值必增大 D. 拿掉一支路时，总电阻阻值必减小 √ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 物理·必修第三册 目 录 解析：　电阻并联相当于导体的横截面积增加了，故总电阻阻值必小于 每一支路的电阻，故A正确；根据并联电阻的总电阻规律可知，其中一只 电阻阻值增大时，总电阻阻值必增大，故B错误；若增加并联一只电阻， 相当于导体的横截面积增加了，总电阻阻值必减小，故C错误；拿掉一支 路时，相当于导体的横截面积减小了，总电阻阻值必增大，故D错误。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 物理·必修第三册 目 录 4. 〔多选〕三个阻值都为12 Ω的电阻，它们任意连接、组合，总电阻可能 为（　　） A. 4 Ω B. 24 Ω C. 8 Ω D. 36 Ω 解析：共有四种组合，三个串联的总电阻为36 Ω；三个并联的总电阻为4 Ω；两个串联再跟第三个并联的总电阻为8 Ω；两个并联再跟第三个串联的总电阻为18 Ω，故A、C、D正确。 √ √ √ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 物理·必修第三册 目 录 5. （2025·宁夏石嘴山期中）粗细均匀的金属环上A、B、C、D四点把其周 长分成四等份，如图所示。当A、B两点接入电路中时，圆环的等效电阻为 R；当A、D两点接入电路中时，圆环的等效电阻为（　　） A. B. R C. D. 3R √ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 物理·必修第三册 目 录 解析：　金属环上A、B、C、D四点把其周长分成四等份，令每一等份的 电阻为R0，当A、B两点接入电路中时，圆环的等效电阻为R，则有R＝ ＝R0，当A、D两点接入电路中时，圆环的等效电阻为R1＝＝ R0，解得R1＝，A正确。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 物理·必修第三册 目 录 6. （2025·福建漳州期中）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， Rx是待测电阻，下列说法正确的是（） A. 乙图电路中的滑动变阻器采用“一上一下”的连接方式 B. 在闭合开关前，甲、乙两图中滑片P都应置于a端 C. 要求电压和电流调节范围比较大时，选择图乙电路连接 D. 甲、乙两图中待测电阻Rx上的电压都可以调到零 √ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 物理·必修第三册 目 录 解析：　题图乙电路中的滑动变阻器采用分压式接法，是“一上两下” 的连接方式，故A错误；在闭合开关前，题图甲中滑动变阻器应该全部接 入电路，滑片P应置于b端，题图乙中Rx两端的电压应该从零开始变化，滑 片P也应置于b端，故B错误；题图乙中待测电阻Rx两端的电压和电流都可 以从零开始，而题图甲中待测电阻Rx两端的电压和电流都无法调节到零， 故题图乙中电压和电流调节范围较大，故C正确，D错误。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 物理·必修第三册 目 录 7. 〔多选〕（2025·重庆涪陵区阶段练习）如图所示，两根金属丝A、B由 电阻率均为ρ的同种材料制成，横截面均为圆形、粗细均匀，将它们并联 后接在电路c、d间。已知金属丝A的长度为L、横截面积为S，金属丝B的长 度为2L，横截面积为4S，则下列说法中正确的是（　　） A. 金属丝A、B的电阻相等 B. 金属丝A、B的电流相等 C. c、d间的电阻为ρ D. 金属丝A、B内电子定向移动的速度之比为2∶1 √ √ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 物理·必修第三册 目 录 解析：　根据电阻定律，可得RA＝ρ，RB＝ρ＝ρ，故A错误；根据 并联电路电压相等，可得IA＝＝，IB＝＝，故B错误；c、d间的电 阻为R＝＝ρ，故C正确；根据IA＝ne·SvA，IB＝ne·4SvB，联立解得 vA∶vB＝2∶1，故D正确。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 物理·必修第三册 目 录 8. 〔多选〕（2025·陕西渭南期中）一个T形电路如图所示，电路中的电阻 R1＝4 Ω，R2＝12 Ω，R3＝4 Ω，另有一测试电源，电源提供的电压为36 V，则（　　） A. 当c、d端短路时，a、b之间的等效电阻阻值是8 Ω B. 当a、b端短路时，c、d之间的等效电阻阻值是14 Ω C. 当c、d两端接通测试电源时，a、b两端的电压为9 V D. 当a、b两端接通测试电源时，c、d两端的电压为16 V √ √ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 物理·必修第三册 目 录 解析：当c、d端短路时，R2和R3并联后再与R1串联，a、b之间的等效电阻阻值R＝R1＋＝7 Ω，故A错误；当a、b端短路时，R1和R3并联后再与R2串联，c、d之间的等效电阻阻值R＝R2＋＝14 Ω，故B正确；当c、d两端接通测试电源时，R1中没有电流，R2与R3串联，a、b两端的电压为R3分得的电压，则Uab＝U＝9 V，故C正确；当a、b两端接通测试电源时，R2中没有电流，R1与R3串联，c、d两端的电压为R3分得的电压，则Ucd＝U＝18 V，故D错误。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 物理·必修第三册 目 录 9. 如图所示为示波器衰减电路的示意图，a、b之间为信号电压的输入端， c、d为衰减电路的输出端，P是和衰减旋钮固连在一起的开关，R1、R2、 R3、R4为四个定值电阻，当P接通1时电压没有被衰减，当P分别接通2、 3、4时电压被衰减10倍、100倍、1 000倍（即输出电压变为输入电压的 0.1、0.01、0.001），若某个示波器的衰减电路中，R4＝1 Ω，不计导线电 阻，则其他电阻的阻值分别为（　　） A. R1＝900 Ω，R2＝90 Ω，R3＝9 Ω B. R1＝999 Ω，R2＝99 Ω，R3＝9 Ω C. R1＝10 Ω，R2＝100 Ω，R3＝1 000 Ω D. R1＝1 000 Ω，R2＝100 Ω，R3＝10 Ω √ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 物理·必修第三册 目 录 解析：　当P接通4时，输出电压变为输入电压的0.001，即 ＝，解得R1＋R2＋R3＝999 Ω，当P接通3时，输出电压 变为输入电压的0.01，即＝，当P接通2时，输出电压变 为输入电压的0.1，即＝，只有A均满足要求，故A正确， B、C、D错误。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 物理·必修第三册 目 录 10. 如图所示，滑动变阻器的最大阻值是R1，定值电阻的阻值是R2，A、B 两端的电压恒为U，R2两端的电压用U2表示，则（　　） A. 开关S断开时，滑片P从a移动到b，U2从0变化到U B. 开关S闭合时，滑片P从a移动到b，U2从0变化到U C. 若R1比R2小很多，开关S断开时，滑片P从a移动到b，U2 的改变量大小远小于U D. 若R1比R2小很多，开关S闭合时，滑片P从a移动到b，U2 的改变量大小远小于U √ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 物理·必修第三册 目 录 解析：　开关S断开时，滑片P在a处，R2两端的电压最大，为U，滑片P 在b处，R2两端的电压最小，为U，A错误；开关S闭合时，滑片P在a 处，R2两端的电压最大，为U，滑片P在b处，R2被短路，两端的电压最 小，为0，U2从U变化到0，B错误；开关S断开时，滑片P从a移动到b，U2 的改变量大小为ΔU2＝U－U＝U，由于R1比R2小很多，所以 ΔU2≪U，C正确；开关S闭合时，滑片P从a移动到b，U2的改变量大小为 ΔU2＝U－0＝U，D错误。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 物理·必修第三册 目 录 11. 如图所示，R1＝2 Ω，R2＝3 Ω，滑动变阻器最大值R3＝5 Ω，则当滑片从a端滑到b端的过程中，电流表示数的最小值为多少？ 答案：2 A 解析：设滑片上方电阻RaP为x（Ω），则下方电阻RbP为（5－x）Ω，总电 阻R＝＝ Ω＝ Ω，由数学知识可知当2＋x＝8－x时，即x＝3 Ω时，R最大，此时Rmax＝ Ω＝2.5 Ω，则电流表的示数最小值为Imin＝＝ A＝2 A。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 物理·必修第三册 目 录 $