2026年暑假提升讲义:第8讲 串、并联电路特点及应用
2026-07-17
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普通
资源信息
| 学段 | 高中 |
| 学科 | 物理 |
| 教材版本 | 高中物理人教版必修 第三册 |
| 年级 | 高二 |
| 章节 | 4. 串联电路和并联电路 |
| 类型 | 教案-讲义 |
| 知识点 | 串联电路和并联电路 |
| 使用场景 | 寒暑假-暑假 |
| 学年 | 2026-2027 |
| 地区(省份) | 全国 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 2.29 MB |
| 发布时间 | 2026-07-17 |
| 更新时间 | 2026-07-17 |
| 作者 | 高中物理小刘 |
| 品牌系列 | - |
| 审核时间 | 2026-07-16 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/58846140.html |
| 价格 | 2.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
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内容正文:
第8讲 串、并联电路特点及应用
【学习目标】
1.会分析串、并联电路和简单的混联电路,掌握串、并联电路的电流、电压和电阻的关系
2.了解电流表(表头)的原理,知道什么是满偏电流和满偏电压
3.知道滑动变阻器的两种接法,以及测电阻时电流表的两种接法,会进行误差分析
【知识梳理】
一、 串联电路与并联电路
1.电路的连接
(1)串联:如图甲所示,把几个导体依次首尾相连,接入电路,这样的连接方式叫作串联.
(2)并联:如图乙所示,把几个导体的一端连在一起,另一端也连在一起,然后把这两端接入电路,这样的连接方式叫作并联.
2.串、并联电路中的特点
串联电路
并联电路
电路
电流
电流处处相等
总电流等于各支路电流之和
电压
总电压等于各部分电路两端电压之和
总电压与各支路电压相等
总电阻
总电阻等于各部分电路电阻之和
总电阻的倒数等于各支路电阻的倒数之和
3、串、并联电路中电压、电流与电阻的关系
①串联电路中各电阻两端的电压跟它的阻值成正比。
②并联电路中通过各支路的电流与各支路电阻的阻值成反比。
4、重要推论
(1)n个相同电阻R串联,总电阻R总=nR;
(2)n个相同电阻R并联,总电阻;
(3)串联电路中R总大于任一电阻阻值;
(4)并联电路中R总小于任一电阻阻值;
(5)一个大电阻和一个小电阻串联时,总电阻接近大电阻;
(6)一个大电阻和一个小电阻并联时,总电阻接近小电阻;
(7)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。
题型1:串、并联电路的分析与计算
【例题1】如图所示电路中,R1=R3=12Ω,R2=3Ω,电流表、电压表均视为理想电表。开关S断开与闭合时,外电路的总电阻分别为( )
A.9Ω、15Ω B.15Ω、9Ω C.9Ω、24Ω D.15Ω、24Ω
【答案】B
【解析】开关S断开时,电路如图所示
电路的总电阻为
开关S闭合,电路如图所示
可知R1与R3并联,之后再与R2串联,电路的总电阻为
故选B。
变式1. 如图所示,UAC=150V,UBD=70V,UBC=30V,且R2=R4=100Ω,则UAE为( )
A.220V B.320V C.420V D.不能确定
【答案】A
【解析】因为UAC=150V,UBD=70V,UBC=30V,根据串联电路的特点可知 UAB=120V,UCD=40V
由于 R2=R4=100Ω
可知 UDE=UBC=30V
可知 UAE=120V+30V+40V+30V=220V
故选A。
变式2.(多选)下列说法正确的是( )
A.一个电阻R和一根电阻为零的理想导线并联,总电阻为R
B.并联电路的总电阻一定小于并联支路中最小的电阻
C.在并联电路中,任意支路电阻增大时,总电阻随之增大
D.电阻R和阻值无穷大的电阻并联,总电阻为零
【答案】BC
【解析】A.一个电阻R和一根电阻为零的理想导线并联,总电阻为0,故A错误;
B.根据
可知
可得
故并联电路的总电阻一定小于并联支路中最小的电阻,故B正确;
C.在并联电路中,任意支路电阻增大时,总电阻的倒数减小,故总电阻随之增大,故C正确;
D.并联电路的总电阻的倒数等于各支路电阻的倒数之和,电阻R和阻值无穷大的电阻并联,总电阻为,故D错误。
故选BC。
【例题2】(2023秋·山西太原·高二山西大附中校考期末)两个定值电阻 R1,R2串联后接在输出电压9V的直流电源上,把一个内阻不是很大的电压表接R1两端示数为6V,若把它接在R2两端示数为( )
A.等于3V B.小于3V
C.大于3V小于6V D.等于或大于6V
【答案】B
【解析】依题意,电压表接R1两端时,有
由并联电路电阻关系可知
即
若把它接在R2两端,则有
又
可得
即
即若把它接在R2两端示数小于3V。
故选B。
变式1. 有四盏灯,接入如图的电路中,L1=L4=1Ω,L2=3Ω,L3=6 Ω, 把电路接通后,通过四盏灯的电流之比I1:I2:I3:I4 为( )
A.1:3:6:1 B.3:2:1:3
C.3:1:2:3 D.6:3:2:6
【答案】B
【解析】L2与L3并联,电压相等,由欧姆定律,则有
L1与L4串联,电流相等,则有
可得
所以有
故选B。
变式2.(24-25高二上·江苏连云港·期末)如图所示的电路中,电阻为5Ω,为10Ω,为10Ω。另有一个电压恒为90V的电源。则( )
A.当A、B两端接通测试电源时,CD两端的电压为60V
B.当A、B两端接通测试电源时,CD两端的电压为30V
C.当C、D间短路时,AB间等效电阻为15Ω
D.当C、D间短路时,AB间等效电阻为5Ω
【答案】A
【解析】AB.当A、B两端接通测试电源时,此时CD两端的电压为 两端的电压,电路结构等效为、串联,则电路中的总阻值
由欧姆定律可得电路中的电流
则CD端的电压,故A正确,B错误;
CD.当C、D间短路时,电路结构等效为、并联后与串联,则AB间的等效电阻为,故CD错误。
故选A。
题型2:电路混联的电路计算
【例题3】(多选)(2022秋·云南玉溪·高二云南省玉溪第三中学校考阶段练习)如图所示,电路中的电阻,则( )
A.当端短路时,之间的等效电阻为
B.当端短路时,之间的等效电阻为
C.当两端输入电压时,两端的电压为
D.当两端输入电压时,两端的电压为
【答案】BC
【解析】A.当cd端短路时,电路中R2与R3并联,之后与R1串联,则由串并联电阻规律可得,等效电阻为
故A错误;
B.当ab端短路时,电路中R3与R1并联,之后与R2串联,则由串并联电阻规律可得,等效电阻为
故B正确;
C.当ab两端输入12V电压时,cd两端的电压为R3两端的电压,由题意有
故C正确;
D.当cd两端输入12V电压时,ab两端的电压为R3两端的电压,由题意有
故D错误。
故选BC。
变式1.(2023·高二课时练习)如图所示,A、B两盏电灯的额定电压都为110V,额定功率分别为PA=25W,PB=110W。把它们接到220V的电路上,下面四种接法中,两灯不可能正常发光的是( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【解析】A.根据公式
灯泡A的电阻为
灯泡B的电阻
A图是灯泡B和可变电阻并联后又和灯泡A串联,两灯泡要想正常工作,必须满足灯泡B与可变电阻并联后的总电阻和灯泡A的电阻相等;因并联电路中总电阻小于各支路电阻,故灯泡A和灯泡B不能同时正常发光,故A正确;
B.B图中灯泡A和可变电阻并联,其总阻值可与灯泡B的电阻相等,此时A、B灯泡均能正常工作,故B错误;
C.C图是灯泡A和可变电阻串联,根据串联电路电阻的分压特点可知,要使灯泡A正常工作,则与A串联的可变电阻接入与A等值的电阻,同理,B正常工作时,与B串联的可变电阻接入与B等值的电阻,因此两灯可以正常工作,故C错误;
D.D图是灯泡A和灯泡B并联后又与可变电阻串联,两灯泡要想正常工作,必须满足灯泡A与灯泡B并联后和可变电阻R的阻值相等,即通过调节可变电阻可以使两灯泡的电压为110V,可以正常发光,故D错误。
故选A。
变式2.(2022秋·四川眉山·高二仁寿一中校考期中)如图所示电路,,,,求:
(1)AB两端的等效电阻;
(2)电流表和的示数(不计电流表的内阻);
(3)与两端的电压之比。
【答案】(1);(2),;(3)
【解析】(1)电流表可视为导线,电阻、、是并联关系,然后跟串联;电流表测量的是通过电阻、的总电流,电流表测量的是通过、的总电流。、、三个电阻并联的总电阻设为,则有
代入数据解得
则有
(2)电路的总电流为
并联部分的电压为
通过、、三个电阻的电流分别为 ,,
则有 ,
(3)两端电压为
可知
二、电压表和电流表的改装
1.小量程的电流表G(表头)
常用的电压表和电流表都是由小量程的电流表(表头)改装而成的。表头的工作原理涉及磁场对通电导线的作用。
三个参数:①内阻:表头的电阻。
②满偏电流:指针偏转到最大刻度时的电流。
③满偏电压:表头通过满偏电流时,加在它两端的电压。
由欧姆定律可知,。
2.改装原理
(1)改装为电压表:将表头串联一个电阻。
(2)改装为电流表:将表头并联一个电阻。
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)
IgRg=(I-Ig)R
电表的总内阻
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
3.电表改装注意事项
(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)电表改装的问题实际上是串、并联电路中电流、电压的计算问题,只要把表头G看成一个电阻Rg即可。
(3)改装后的电压表的表盘上显示的是表头和分压电阻两端的总电压,改装后的电流表表盘上显示的是通过表头和分流电阻的总电流。
题型3:电表改装与计算
【例题4】(25-26高二上·江苏苏州·阶段练习)如图所示,用内阻为、满偏电流为的表头改装成量程为和的双量程电流表,接线柱a为公共接线柱,下列说法正确的是( )
A.用两个接线柱时量程为 B.的阻值为
C.的阻值为 D.和的阻值之和为
【答案】B
【解析】A.使用两个接线柱时分流电阻更小,电流表的量程更大,其量程应为,故A错误;
BC.使用a、b接线柱时,则有
其中,,
使用a、c接线柱时,则有
其中
联立解得,,故B正确,C错误;
D.根据上述分析可知,和的阻值之和为,故D错误。
故选B。
变式1.(多选)如图所示,甲、乙两个电路都是由一个灵敏电流计G.和一个可变电阻R组成,已知灵敏电流计的满偏电流。,内电阻,则下列说法正确的是( )
A.甲表是电流表,R减小时量程增大
B.乙表是电压表,R减小时量程增大
C.在甲图中,若改装的电流表量程为0.6A,则R=0.5Ω
D.在乙图中,若改装的电压表量程为3V,则R=1200Ω
【答案】AD
【解析】A.甲由一个灵敏电流表G和一个变阻器并联,利用并联电阻的分流,改装成电流表。电流表的量程为
可知当减小时量程增大,故A正确;
B.乙由一个灵敏电流表G和一个变阻器串联,利用串联电阻的分压,改装成电压表。电压表的量程为
可知减小时量程减小,故B错误;
C.由公式
在甲图中,若改装成的电流表的量程为,则有
故C错误;
D.由公式
在乙图中,若改装成的电压表的量程为,则有
故D正确。
故选AD。
变式2.(24-25高二上·北京·期中)某同学将多用电表选择开关旋转到“直流500mA”挡作为图中的电流表A,设计了如图所示的电路进行电表的改装。已知电流表A的内阻,,。关于改装表的下列说法正确的是( )
A.若将接线柱1、3接入电路,可以测量的最大电压为3.0V
B.若将接线柱1、3接入电路,可以测量的最大电压为1.5V
C.若将接线柱1、2接入电路,可以测量的最大电流为0.5A
D.若将接线柱1、2接入电路,可以测量的最大电流为2.0A
【答案】A
【解析】AB.将接线柱1、3接入电路时,电压表量程为
代入题中数据解得
故A正确,B错误;
CD.将接线柱1、2接入电路时,电流表量程为
代入题中数据解得
故CD错误。
故选 A。
【例题5】(2023秋·安徽宣城·高二统考期末)实验室常用的双量程电流表(量程和量程)的内部构造如图所示,已知表头(灵敏电流计)的内阻为,满偏电流为,则电阻、分别为( )
A., B.,
C., D.,
【答案】B
【解析】使用A、B两个端点时,有
使用A、C两个端点时,有
解得 ,
故选B。
变式1.(2023春·浙江·高二校联考期中)已知表头的内阻为200Ω,满偏电流Ig为2mA,现将表头改装为量程为0-3V和0-10V的双量程电压表如图甲及量程为0-0.1A和的双量程电流表如图乙,则下列说法正确的是( )
A.图甲中使用A、B两个端点时,量程为0-10V,使用A、C两个端点时,量程为0-3V
B.
C.图乙中使用A、B两个端点时,量程为0-1A;使用A、C两个端点时,量程为0-0.1A
D.
【答案】C
【解析】A.图甲中使用A、C两个端点时,量程为0-10V,使用A、B两个端点时,量程为0-3V,故A错误;
B.根据
解得
根据
得
故B错误;
C.图乙中使用A、B两个端点时,量程为0-1A;使用A、C两个端点时,量程为0-0.1A,故C正确;
D.根据 ,
解得 ,
故D错误。
故选C。
变式2.(2021秋·北京·高二期中)如图所示,两图中所用的电流表相同,内阻,满偏电流
(1)图甲是有两个量程的电压表,当使用a、b两个端点时,量程为0~10V ,当使用两个端点时,量程为0~100V。 求电阻的值,
(2)图乙是有两个量程的电流表,当使用a、b两个端点时,量程为1A,当使用a、c端点时,量程为0.1A,其中。求电阻的值,(本小问结果保留一位有效数字)
【答案】(1)R1=9970Ω,R2=90000Ω;(2)R3=0.03Ω
【解析】(1)量程为0~10V时
量程为0~100V时
(2)当使用a、c两个端点时,量程为0.1A
则 R3=0.03Ω
题型4:电表改装与校准
【例题6】(23-24高二上·浙江杭州·期中)用小量程表头G改装成双量程的某种电表,电路如图所示。改装后经校准发现接A、B两端时读数总是略偏小,接A、C两个端点时读数均准确,以上信息可知( )
A.接A、B两个端点时,是量程较大电压表
B.接A、C两个端点时,是量程较大电流表
C.使两挡量程都准确,需在上并联一个大电阻,在上串联一个小电阻
D.使两挡量程都准确,需在上并联一个大电阻,电阻无需改变
【答案】C
【解析】AB.接A、B两个端点时,串联的阻值较小,分压较小,是量程较小的电压表;接A、C两个端点时,分压较大,是量程较大的电压表,AB错误;
CD.接A、B两端时读数总是略偏小,说明偏大导致分压偏大,需在上并联一个大电阻,使并联后阻值减小;由于总阻值减小,则需在上串联一个小电阻,使A、C两个端点时读数准确,C正确,D错误。
故选C。
变式1.(23-24高二上·山西运城·期中)如图所示,将一个改装的电流表接入电路进行校准,发现待测表的读数比标准表的读数偏小一些,如两表的表头G是相同的,出现的误差可能是下述哪些原因引起的?
①待测表的指针偏转角度偏小 ②标准表的指针偏转角度偏大
③所并联的电阻偏小 ④所并联的电阻偏大
以上判断正确的是( )
A.①③ B.②④ C.①④ D.②③
【答案】A
【解析】改装成的电流表(待测表)比标准表的示数偏小,说明流经表头G的电流偏小些,即待测表的指针偏转角度偏小。根据并联电路的特点知,所并联的电阻越小,流经表头G的电流越小。故①③符合题意,②④不符合题意。
故选A。
变式2.(多选)四个相同的电流表分别改装成两个电流表、和两个电压表、,的量程大于的量程的量程,的量程大于的量程,把它们接入如图所示的电路,闭合开关后( )
A.的读数比的读数小
B.指针偏转角度比指针偏转角度小
C.读数比读数大
D.指针偏转角度比指针偏转角度大
【答案】BC
【解析】AB.改装成两个电流表时,并联了不同的电阻,而两电流表又是串联关系,则通过电流表的电流相等,所以电流表的读数相同;量程大的电流表,并联的电阻较小,并联的电阻所分的电流更多,表头分的电流更少,即A1指针偏转角度比A2指针偏转角度小,故A错误,B正确;
C.两个电压表量程不同,即两电压表的电阻不同,量程大的电压表电阻大,两电压表串联,电阻大的电压大,即V1的读数比V2的读数大,故C正确;
D.两个电压表串联关系,则通过两个电压表的电流相等,即通过两表头的电流也相等,所以指针的偏转角度相同,故D错误。
故选BC。
变式3.(24-25高二上·山东日照·阶段练习)将四个相同的灵敏电流计分别改装成两个电流表A1、A2和两个电压表V1、V2,已知电流表A1的量程小于A2的量程,电压表V1的量程大于V2的量程,改装好之后把它们接入如图所示的电路,合上开关,R为定值电阻,下列说法正确的是( )
A.对于电压表,是把灵敏电流计与大电阻并联改装而成的
B.A1指针的偏角等于A2指针的偏角
C.定值电阻R两端的电压等于V1与V2的读数之和,通过的电流小于A1或A2的读数
D.V1的读数小于V2的读数,V1指针的偏角大于V2指针的偏角
【答案】C
【解析】A.电压表是用灵敏电流计串联一个分压电阻改装而成的,故A错误;
B.根据串联电路特点可知两电流表的电流相等,由于电流表A1的量程小于A2的量程,所以故A1指针的偏角大于A2指针的偏角;故B错误;
C.电压表的示数表示自己两端的电压,V1与V2串联后与定值电阻R并联,则定值电阻R两端的电压等于V1与V2的读数之和。A1或A2的读数等于定值电阻R与电压表的电流之和,故定值电阻R通过的电流小于A1或A2的读数,故C正确;
D.两电压表串联,则其中的两灵敏电流计串联,根据串联电路特点可知两灵敏电流计的电流相等,故电压表V1的偏转角等于电压表V2的偏转角;电压表V1的量程大于V2的量程,则电压表V1的内阻大于V2的内阻,根据串联电路电压分配特点,可知电压表V1的读数大于电压表V2的读数,故D错误。
故选C。
【课后作业】
1.(2022秋·全国·高二期中)如图所示,电流表G的内阻不可忽略不计,R1、R2是两个可变电阻,当a、b间的电压为4V时,电流表的指针刚好满偏(指针指在刻度盘的最大值处),当a、b间的电压为3 V时,如果仍要使电流表G的指针满偏,下列方法中可行的是
①保持R2不变,增大 R1 ②增大R1,减小R2
③保持R2不变,减小R1 ④增大R2,减小R1
A.①④ B.②③ C.①② D.③④
【答案】C
【解析】ab间总电压降低了,要使通过G的电流不变,应保持G两端电压保持不变,
①保持R2不变,增大R1时,R2的电压变小,R1电压可能保持不变,即G的电压不变,通过G的电流保持不变,故①正确;
②增大R1,同时减小R2时,R2的电压降低,R1电压可能保持不变,即G的电压不变,通过G的电流不变,故②正确;
③保持R2不变,减小R1时,R1两端的电压减小,G的两端的电压减小了,通过G的电流减小了,故③错误;
④增大R2,减小R1时,R1两端的电压减小了,G两端的电压变小了,通过G的电流减小了,故④错误;
故选C.
2.(2022秋·广东揭阳·高二普宁市华侨中学校考期中)用两个相同的小量程电流表G,分别改装成了两个量程不同的大量程电流表A1、A2,若A1量程大于A2,将A1、A2接入如图甲、乙所示的电路中,闭合电键后,下列有关说法正确的是( )
A.G改装成A1、A2时要串联电阻,A1串联的电阻大
B.图甲中A1、A2的指针偏角相同
C.G改装成A1、A2时要并联电阻,A1并联的电阻大
D.图乙中A1、A2的示数不相同
【答案】B
【解析】AC.设表头的满偏电流为,内阻为,利用并联分流的原理改装成电流表,若并联的分流电阻的阻值为,则改装成的电流表的量程为
可知量程越大,并联的分流电阻越小,由于A1量程大于A2,故A1并联的电阻小,故AC错误;
B.图甲中,由于A1、A2并联,因此小量程电流表G的电压相等,流过小量程电流表G的电流相等,故A1、A2的指针偏角相同,故B正确;
D.图乙中,由于A1、A2串联,因此流过A1、A2的电流相等,故图乙中A1、A2的示数相同,故D错误。
故选B。
3.(2023·高二课时练习)如图所示,电路中的电阻均为,电路两端总电压为,电流表、电压表均为理想电表,则此时电流表、电压表的读数分别是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】首先简化电路,最终所得等效电路如图所示,电压表示数等于电路两端总电压,易知电流表所在支路中总阻值为,故该支路中电流即电流表示数为。
故选B。
4.(多选)(2023秋·河南南阳·高二校考期末)有a、b、c、d四只电阻,其中三只电阻的阻值一样,只有一只电阻的阻值偏大。要找出这只电阻,某同学设计了如图所示的电路。当开关闭合时测出有电流从P流向Q,下列说法正确的是( )
A.阻值偏大的电阻一定是a和d中的一个
B.阻值偏大的电阻一定是c和b中的一个
C.下一步可将a和d互换位置,根据P、Q间电流的流向来判断
D.下一步可将d和c互换位置,根据P、Q间电流的流向来判断
【答案】AD
【解析】AB.假设a、c电阻相等,又根据并联关系可知
而
可知
又因为b、d并联,电压相等,根据欧姆定律知
可知比较大的电阻是d。同理,假设b、d电阻相等,又根据并联关系可知
而
可知
又因为a、c并联,电压相等,根据欧姆定律知
可知比较大的电阻是a。所以阻值偏大的电阻一定是a和d中的一个,故A正确,B错误;
C.由上述分析知将a和d互换位置,电流流向不变,无法判断,故C错误;
D.下一步可将d和c互换位置,若P、Q之间的流向不变可知此时一定是a电阻偏大,若电流流向发生变化则可知一定是d电阻偏大(反证法,假设d电阻偏大,而电流流向仍然不变,根据前述分析可知,存在由P至Q的电流,则互换后,a、c一定有一个电阻偏大,与d电阻偏大矛盾,故可知若d电阻偏大,电流流向一定改变),故D正确。
故选AD。
5.(2023秋·安徽安庆·高二校考期末)如图所示的两电路中,,电流表和电压表均为理想电表,在两电路、两端各加一相同恒定的电压后,和示数分别为和,和示数分别为和,则( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【详解】甲图中三个电阻并联,电流表A1测量的是电流之和,A2测量的是电流之和,故有
乙图中三个电阻串联,电流表V1测量的是电压之和,V2测量的是电压之和,故有
故选C。
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第8讲 串、并联电路特点及应用
【学习目标】
1.会分析串、并联电路和简单的混联电路,掌握串、并联电路的电流、电压和电阻的关系
2.了解电流表(表头)的原理,知道什么是满偏电流和满偏电压
3.知道滑动变阻器的两种接法,以及测电阻时电流表的两种接法,会进行误差分析
【知识梳理】
一、 串联电路与并联电路
1.电路的连接
(1)串联:如图甲所示,把几个导体依次首尾相连,接入电路,这样的连接方式叫作串联.
(2)并联:如图乙所示,把几个导体的一端连在一起,另一端也连在一起,然后把这两端接入电路,这样的连接方式叫作并联.
2.串、并联电路中的特点
串联电路
并联电路
电路
电流
电流处处相等
总电流等于各支路电流之和
电压
总电压等于各部分电路两端电压之和
总电压与各支路电压相等
总电阻
总电阻等于各部分电路电阻之和
总电阻的倒数等于各支路电阻的倒数之和
3、串、并联电路中电压、电流与电阻的关系
①串联电路中各电阻两端的电压跟它的阻值成正比。
②并联电路中通过各支路的电流与各支路电阻的阻值成反比。
4、重要推论
(1)n个相同电阻R串联,总电阻R总=nR;
(2)n个相同电阻R并联,总电阻;
(3)串联电路中R总大于任一电阻阻值;
(4)并联电路中R总小于任一电阻阻值;
(5)一个大电阻和一个小电阻串联时,总电阻接近大电阻;
(6)一个大电阻和一个小电阻并联时,总电阻接近小电阻;
(7)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。
题型1:串、并联电路的分析与计算
【例题1】如图所示电路中,R1=R3=12Ω,R2=3Ω,电流表、电压表均视为理想电表。开关S断开与闭合时,外电路的总电阻分别为( )
A.9Ω、15Ω
B.15Ω、9Ω
C.9Ω、24Ω
D.15Ω、24Ω
变式1. 如图所示,UAC=150V,UBD=70V,UBC=30V,且R2=R4=100Ω,则UAE为( )
A.220V B.320V
C.420V D.不能确定
变式2.(多选)下列说法正确的是( )
A.一个电阻R和一根电阻为零的理想导线并联,总电阻为R
B.并联电路的总电阻一定小于并联支路中最小的电阻
C.在并联电路中,任意支路电阻增大时,总电阻随之增大
D.电阻R和阻值无穷大的电阻并联,总电阻为零
【例题2】两个定值电阻 R1,R2串联后接在输出电压9V的直流电源上,把一个内阻不是很大的电压表接R1两端示数为6V,若把它接在R2两端示数为( )
A.等于3V B.小于3V
C.大于3V小于6V D.等于或大于6V
变式1. 有四盏灯,接入如图的电路中,L1=L4=1Ω,L2=3Ω,L3=6 Ω, 把电路接通后,通过四盏灯的电流之比I1:I2:I3:I4 为( )
A.1:3:6:1
B.3:2:1:3
C.3:1:2:3
D.6:3:2:6
变式2.如图所示的电路中,电阻为5Ω,为10Ω,为10Ω。另有一个电压恒为90V的电源。则( )
A.当A、B两端接通测试电源时,CD两端的电压为60V
B.当A、B两端接通测试电源时,CD两端的电压为30V
C.当C、D间短路时,AB间等效电阻为15Ω
D.当C、D间短路时,AB间等效电阻为5Ω
题型2:电路混联的电路计算
【例题3】(多选)如图所示,电路中的电阻,则( )
A.当端短路时,之间的等效电阻为
B.当端短路时,之间的等效电阻为
C.当两端输入电压时,两端的电压为
D.当两端输入电压时,两端的电压为
变式1.如图所示,A、B两盏电灯的额定电压都为110V,额定功率分别为PA=25W,PB=110W。把它们接到220V的电路上,下面四种接法中,两灯不可能正常发光的是( )
A. B. C. D.
变式2.如图所示电路,,,,求:
(1)AB两端的等效电阻;
(2)电流表和的示数(不计电流表的内阻);
(3)与两端的电压之比。
二、电压表和电流表的改装
1、小量程的电流表G(表头)
常用的电压表和电流表都是由小量程的电流表(表头)改装而成的。表头的工作原理涉及磁场对通电导线的作用。
三个参数:①内阻:表头的电阻。
②满偏电流:指针偏转到最大刻度时的电流。
③满偏电压:表头通过满偏电流时,加在它两端的电压。
由欧姆定律可知,。
2.改装原理
(1)改装为电压表:将表头串联一个电阻。
(2)改装为电流表:将表头并联一个电阻。
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)
IgRg=(I-Ig)R
电表的总内阻
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
3.电表改装注意事项
(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)电表改装的问题实际上是串、并联电路中电流、电压的计算问题,只要把表头G看成一个电阻Rg即可。
(3)改装后的电压表的表盘上显示的是表头和分压电阻两端的总电压,改装后的电流表表盘上显示的是通过表头和分流电阻的总电流。
题型3:电表改装与计算
【例题4】如图所示,用内阻为、满偏电流为的表头改装成量程为和的双量程电流表,接线柱a为公共接线柱,下列说法正确的是( )
A.用两个接线柱时量程为
B.的阻值为
C.的阻值为
D.和的阻值之和为
变式1.(多选)如图所示,甲、乙两个电路都是由一个灵敏电流计G.和一个可变电阻R组成,已知灵敏电流计的满偏电流。,内电阻,则下列说法正确的是( )
A.甲表是电流表,R减小时量程增大
B.乙表是电压表,R减小时量程增大
C.在甲图中,若改装的电流表量程为0.6A,则R=0.5Ω
D.在乙图中,若改装的电压表量程为3V,则R=1200Ω
变式2.某同学将多用电表选择开关旋转到“直流500mA”挡作为图中的电流表A,设计了如图所示的电路进行电表的改装。已知电流表A的内阻,,。关于改装表的下列说法正确的是( )
A.若将接线柱1、3接入电路,可以测量的最大电压为3.0V
B.若将接线柱1、3接入电路,可以测量的最大电压为1.5V
C.若将接线柱1、2接入电路,可以测量的最大电流为0.5A
D.若将接线柱1、2接入电路,可以测量的最大电流为2.0A
【例题5】实验室常用的双量程电流表(量程和量程)的内部构造如图所示,已知表头(灵敏电流计)的内阻为,满偏电流为,则电阻、分别为( )
A.,
B.,
C.,
D.,
变式1.已知表头的内阻为200Ω,满偏电流Ig为2mA,现将表头改装为量程为0-3V和0-10V的双量程电压表如图甲及量程为0-0.1A和的双量程电流表如图乙,则下列说法正确的是( )
A.图甲中使用A、B两个端点时,量程为0-10V,使用A、C两个端点时,量程为0-3V
B.
C.图乙中使用A、B两个端点时,量程为0-1A;使用A、C两个端点时,量程为0-0.1A
D.
变式2.如图所示,两图中所用的电流表相同,内阻,满偏电流
(1)图甲是有两个量程的电压表,当使用a、b两个端点时,量程为0~10V ,当使用两个端点时,量程为0~100V。 求电阻的值,
(2)图乙是有两个量程的电流表,当使用a、b两个端点时,量程为1A,当使用a、c端点时,量程为0.1A,其中。求电阻的值,(本小问结果保留一位有效数字)
题型4:电表改装与校准
【例题6】用小量程表头G改装成双量程的某种电表,电路如图所示。改装后经校准发现接A、B两端时读数总是略偏小,接A、C两个端点时读数均准确,以上信息可知( )
A.接A、B两个端点时,是量程较大电压表
B.接A、C两个端点时,是量程较大电流表
C.使两挡量程都准确,需在上并联一个大电阻,在上串联一个小电阻
D.使两挡量程都准确,需在上并联一个大电阻,电阻无需改变
变式1.如图所示,将一个改装的电流表接入电路进行校准,发现待测表的读数比标准表的读数偏小一些,如两表的表头G是相同的,出现的误差可能是下述哪些原因引起的?
①待测表的指针偏转角度偏小
②标准表的指针偏转角度偏大
③所并联的电阻偏小
④所并联的电阻偏大
以上判断正确的是( )
A.①③ B.②④ C.①④ D.②③
变式2.(多选)四个相同的电流表分别改装成两个电流表、和两个电压表、,的量程大于的量程的量程,的量程大于的量程,把它们接入如图所示的电路,闭合开关后( )
A.的读数比的读数小
B.指针偏转角度比指针偏转角度小
C.读数比读数大
D.指针偏转角度比指针偏转角度大
变式3.将四个相同的灵敏电流计分别改装成两个电流表A1、A2和两个电压表V1、V2,已知电流表A1的量程小于A2的量程,电压表V1的量程大于V2的量程,改装好之后把它们接入如图所示的电路,合上开关,R为定值电阻,下列说法正确的是( )
A.对于电压表,是把灵敏电流计与大电阻并联改装而成的
B.A1指针的偏角等于A2指针的偏角
C.定值电阻R两端的电压等于V1与V2的读数之和,通过的电流小于A1或A2的读数
D.V1的读数小于V2的读数,V1指针的偏角大于V2指针的偏角
【课后作业】
1.如图所示,电流表G的内阻不可忽略不计,R1、R2是两个可变电阻,当a、b间的电压为4V时,电流表的指针刚好满偏(指针指在刻度盘的最大值处),当a、b间的电压为3 V时,如果仍要使电流表G的指针满偏,下列方法中可行的是
①保持R2不变,增大 R1 ②增大R1,减小R2
③保持R2不变,减小R1 ④增大R2,减小R1
A. ①④ B.②③ C.①② D.③④
2.用两个相同的小量程电流表G,分别改装成了两个量程不同的大量程电流表A1、A2,若A1量程大于A2,将A1、A2接入如图甲、乙所示的电路中,闭合电键后,下列有关说法正确的是( )
A.G改装成A1、A2时要串联电阻,A1串联的电阻大
B.图甲中A1、A2的指针偏角相同
C.G改装成A1、A2时要并联电阻,A1并联的电阻大
D.图乙中A1、A2的示数不相同
3.如图所示,电路中的电阻均为,电路两端总电压为,电流表、电压表均为理想电表,则此时电流表、电压表的读数分别是( )
A.
B.
C.
D.
4.(多选)有a、b、c、d四只电阻,其中三只电阻的阻值一样,只有一只电阻的阻值偏大。要找出这只电阻,某同学设计了如图所示的电路。当开关闭合时测出有电流从P流向Q,下列说法正确的是( )
A.阻值偏大的电阻一定是a和d中的一个
B.阻值偏大的电阻一定是c和b中的一个
C.下一步可将a和d互换位置,根据P、Q间电流的流向来判断
D.下一步可将d和c互换位置,根据P、Q间电流的流向来判断
5.如图所示的两电路中,,电流表和电压表均为理想电表,在两电路、两端各加一相同恒定的电压后,和示数分别为和,和示数分别为和,则( )
A.
B.
C.
D.
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