第11章 4 课时1 串联电路和并联电路（课件PPT）-【精讲精练】2026-2027学年高中物理必修第三册（人教版）

该高中物理课件聚焦串联电路和并联电路的特点及滑动变阻器的限流式、分压式接法，通过预习案问题导学衔接欧姆定律等旧知，以表格对比电流、电压、电阻关系，构建知识支架帮助学生系统掌握。 其亮点在于探究案通过证明电阻关系等互动讨论培养科学推理能力，用表格归纳两种电路接法适用情况强化模型建构，结合例题与针对训练提升科学思维。学生能深化理解，教师可依托结构化资源高效实施探究式教学。

第十一章　电路及其应用 4　串联电路和并联电路 课时1　串联电路和并联电路的特点　限流电路与分压电路 栏目导航 第十一章　电路及其应用 1 栏目导航 预习案 必备知识·问题导学 01 探究案 关键能力·互动探究 02 知能达标训练 04 提升案 随堂演练·基础落实 03 栏目导航 第十一章　电路及其应用 1 栏目导航 第十一章　电路及其应用 1 预习案 必备知识·问题导学 栏目导航 栏目导航 第十一章　电路及其应用 1 首尾 连在一起 栏目导航 第十一章　电路及其应用 1 相等 I1＝I2＝…＝In 之和 I1＋I2＋…＋In U1＋U2＋…＋Un 相等 U1＝U2＝…＝Un 之和 R1＋R2＋…＋Rn 倒数之和 栏目导航 第十一章　电路及其应用 1 栏目导航 第十一章　电路及其应用 1 探究案 关键能力·互动探究 栏目导航 栏目导航 第十一章　电路及其应用 1 栏目导航 第十一章　电路及其应用 1 栏目导航 第十一章　电路及其应用 1 栏目导航 第十一章　电路及其应用 1 栏目导航 第十一章　电路及其应用 1 栏目导航 第十一章　电路及其应用 1 栏目导航 第十一章　电路及其应用 1 栏目导航 第十一章　电路及其应用 1 栏目导航 第十一章　电路及其应用 1 栏目导航 第十一章　电路及其应用 1 栏目导航 第十一章　电路及其应用 1 栏目导航 第十一章　电路及其应用 1 栏目导航 第十一章　电路及其应用 1 栏目导航 第十一章　电路及其应用 1 栏目导航 第十一章　电路及其应用 1 栏目导航 第十一章　电路及其应用 1 栏目导航 第十一章　电路及其应用 1 提升案 随堂演练·基础落实 栏目导航 栏目导航 第十一章　电路及其应用 1 栏目导航 第十一章　电路及其应用 1 栏目导航 第十一章　电路及其应用 1 栏目导航 第十一章　电路及其应用 1 栏目导航 第十一章　电路及其应用 1 栏目导航 第十一章　电路及其应用 1 栏目导航 第十一章　电路及其应用 1 栏目导航 第十一章　电路及其应用 1 栏目导航 第十一章　电路及其应用 1 知 能 达 标 训 练 栏目导航 点击进入Word 栏目导航 第十一章　电路及其应用 1 谢谢观看 栏目导航 第十一章　电路及其应用 1 [学业要求与核心素养] 1．掌握串联电路和并联电路的特点和性质。 2．掌握串、并联电路的相关计算。 3．理解滑动变阻器的限流式和分压式接法，并能正确选择和应用。 一、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________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____________，再将两端接入电路的连接方式，如图乙所示。 二、串联电路、并联电路的特点 串联电路 并联电路 电流 关系 各处电流________， 即I＝__________________ 总电流等于各支路电流________，即I＝__________________ 电压 关系 总电压等于各部分电压之和，即U＝_________________ 各支路两端电压________， 即U＝_________________ 电阻 关系 总电阻等于各部分电阻________，即R＝_________________ 总电阻的倒数等于各支路电阻____________， 即eq \f(1,R)＝eq \f(1,R1)＋eq \f(1,R2)＋…＋eq \f(1,Rn) (1)串联电路的总电流等于流过各电阻的电流之和。(　　) (2)串联电路的总电压等于各电阻两端的电压之和。(　　) (3)并联电路干路上的电流一定比通过某一支路的电流大。(　　) (4)电路中电阻的个数越多，电路的总电阻越大。(　　) (5)多个电阻串联时，其中任一电阻增大，总电阻也随之增大；多个电阻并联时，其中任一电阻增大，总电阻将减小。(　　) (6)串联电路中各电阻两端的电压跟它们的阻值成正比，并联电路中通过各支路电阻的电流跟它们的阻值成反比。(　　) 答案　(1)×　(2)√　(3)√　(4)×　(5)×　(6)√ 探究点一　串、并联电路的特点和性质 [交流讨论] (1)试证明n个相同的电阻并联，总电阻为一个电阻的eq \f(1,n)。 (2)试证明若干个不同的电阻并联，总电阻小于其中最小的电阻。 答：(1)eq \f(1,R)＝eq \f(1,R1)＋eq \f(1,R1)＋…＋eq \f(1,Rn)＝eq \f(n,R1)，得R＝eq \f(R1,n) (2)eq \f(1,R)＝eq \f(1,R1)＋eq \f(1,R2)＋…＋eq \f(1,Rn)，故eq \f(1,R)＞eq \f(1,R1)，eq \f(1,R)＞eq \f(1,R2)，…，eq \f(1,R)＞eq \f(1,Rn)，所以有R＜R1，R＜R2，…，R＜Rn。 [归纳总结] 1．关于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eq \f(U1,R1)＝eq \f(U2,R2)＝…＝eq \f(Un,Rn)＝eq \f(U,R总)＝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＝eq \f(R,n) R总大于任何一电阻阻值 R总小于任何一电阻阻值 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 如图所示电路中，电源输出电压恒定，定值电阻r的阻值为5 Ω，电阻R1＝6 Ω，滑动变阻器的最大阻值为30 Ω，当滑动变阻器的滑动触头P位于变阻器的中点时，理想电流表的示数为0.5 A，理想电压表的示数为20.5 V。求： (1)电阻R2的阻值； (2)电源的输出电压。 [解析]　(1)电阻R1两端电压U1＝I1R1＝0.5×6 V＝3 V， R1与滑动变阻器左端Ra部分并联，则通过Ra的电流Ia＝eq \f(U1,Ra)＝0.2 A。 通过右端Rb的电流Ib＝Ia＋I1＝0.7 A， 电压表两端电压U2＝U1＋Ib(Rb＋R2)， 联立解得R2＝10 Ω。 (2)电源输出电压为U＝U2＋Ibr＝24 V。 [答案]　(1)10 Ω　(2)24 V 1．如图甲所示，横截面都是正方形的三段导体，它们的材料和长度都相同，导体B刚好能嵌入导体A，导体C刚好能嵌入导体B，现将三段导体按图乙方式接入到电路中，则(　　) A．导体A、B、C的电阻之比为1∶1∶1 B．导体A、B、C两端的电压之比为1∶2∶3 C．流过导体A、C的电流之比为1∶3 D．以上说法都不对 解析　根据题意，三段导体的横截面积分别为SA＝(eq \r(3)L)2－(eq \r(2)L)2＝L2，SB＝(eq \r(2)L)2－L2＝L2，SC＝L2，根据电阻计算公式，R＝ρeq \f(l,S)，因为ρ、l、S均相同，所以三段导体的电阻相同，故选项A正确；由题图乙电路可知，导体A、B、C两端的电压之比为1∶1∶2，流过导体A、C的电流之比为1∶2，选项B、C错误。 答案　A 探究点二　滑动变阻器的限流式和分压式接法 [交流讨论] 1．画出图1和图2这两个电路中流过变阻器的电流方向。 答：略 2．为了安全，闭合开关之前，滑动变阻器的滑片P应该放置在哪一端？ 答：左端 3．在上述限流电路和分压电路中，若A、B两点间的电压恒为U，滑动变阻器的最大电阻为R0，器件D的电阻为R，移动滑动变阻器的滑片P，器件D两端电压的变化范围分别是多少？ 答：根据串联、并联电路的特点不难得出：在上述限流电路中，器件两端电压的变化范围是eq \f(R,R0＋R)U～U；在上述分压电路中，器件两端电压的变化范围是0～U。 [归纳总结] 滑动变阻器限流式和分压式接法的比较 限流式 分压式 电路 组成 变阻器接入 电路的特点 采用“一上一下”的接法 采用“两下一上”的接法 调压 范围 eq \f(URx,R＋Rx)～U(不计电源内阻) 0～U(不计电源内阻) 适用 情况 负载电阻的阻值Rx与滑动变阻器的总电阻R相差不多，或R稍大，且电压、电流变化不要求从零调起 (1)要求负载上电压或电流变化范围较大，且从零开始连续可调 (2)负载电阻的阻值Rx远大于滑动变阻器的总电阻R 如图所示，滑动变阻器R1的最大阻值是200 Ω，R2＝300 Ω，A、B两端电压UAB＝8 V。 (1)当S断开时，移动滑片P，R2两端可获得的电压变化范围是多少？ (2)当S闭合时，移动滑片P，R2两端可获得的电压变化范围是多少？ [解析]　(1)S断开时，滑动变阻器R1为限流式接法，R1的下部不接入电路中，当滑片P在最上端时，R1接入电路的电阻为零，因此R2获得的最大电压等于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，UR2＝eq \f(R2,R1＋R2)UAB＝4.8 V，所以R2两端的电压变化范围为4.8～8 V。 (2)当S闭合时，滑动变阻器R1为分压式接法，当滑片在最下端时，R2两端电压为0；当滑片在最上端时，R2两端的电压最大，为8 V，所以R2两端的电压变化范围为0～8 V。 [答案]　(1)4.8～8 V　(2)0～8 V 2．如图所示，A、B间电压恒为U，在滑动变阻器的滑片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，选项C正确。 答案　C 1．根据欧姆定律I＝eq \f(U,R)、串联电路总电阻R＝R1＋R2＋…和并联电路总电阻eq \f(1,R)＝eq \f(1,R1)＋eq \f(1,R2)＋…通过逻辑推理就可以判定在材料相同的条件下，导体的电阻与长度成正比，与横截面积成反比。现在要求在这两个结论的基础上，通过实验探究导体的电阻与材料的关系。选择a、b两种不同的金属丝做实验，关于这个实验，下列说法正确的是(　　) A．所选的a、b两种金属丝的长度必须是相同的 B．所选的a、b两种金属丝的横截面积必须是相同的 C．所选的a、b两种金属丝长度和横截面积都必须是相同的 D．所选的a、b两种金属丝长度和横截面积都可以不做限制 解析　由题知，通过实验探究导体的电阻与材料的关系，若已知a、b两种金属丝长度和横截面积分别为la、lb和Sa、Sb，则根据R＝ρeq \f(l,S)，有eq \f(Ra,Rb)＝eq \f(ρa,ρb)·eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(la,lb)·\f(Sb,Sa)))，由于la、lb和Sa、Sb的数据是已知的，故可以从上式中找到导体的电阻与材料的关系，故选项D正确。 答案　D 3.(多选)如图所示的电路中，若a、b端为输入端，A、B为输出端，并把滑动变阻器的滑片置于滑动变阻器的中央，则(　　) A．空载时输出电压UAB＝eq \f(Uab,2) B．当A、B间接上负载R时，输出电压UAB＜eq \f(Uab,2) C．A、B间的负载R越大，UAB越接近eq \f(Uab,2) D．A、B间的负载R越小，UAB越接近eq \f(Uab,2) 解析　空载时A、B间的电压为总电压的一半，即UAB＝eq \f(Uab,2)，故选项A正确；当A、B间接上负载R后，R与变阻器的下半部分并联，并联电阻小于变阻器总阻值的一半，故输出电压UAB＜eq \f(Uab,2)，但R越大，并联电阻的总阻值越接近于变阻器总阻值的一半，UAB也就越接近eq \f(Uab,2)，R越小，并联电阻的总阻值越小，UAB就越小，故选项B、C正确，D错误。 答案　ABC 4．如图所示，R1＝10 Ω，R2＝20 Ω，R3＝30 Ω，电源电压恒定不变(内阻不计)，若开关S1闭合，S2断开时，电流表的读数是0.3 A，求： (1)电源电压； (2)当S1和S2都断开时，电流表的读数。 解析　(1)开关S1闭合，S2断开时，R2接入电路，根据电路关系，电源的电动势 U＝IR2＝0.3×20 V＝6 V。 (2)当S1和S2都断开时，R1、R2串联接入电路，电流表的读数 I1＝eq \f(U,R1＋R2)＝eq \f(6,10＋20) A＝0.2 A。 答案　(1)6 V　(2)0.2 A $