3.4 第2课时 串并联电路的特点与应用 导学案 2026-2027学年浙教版科学八年级上册

该初中科学导学案聚焦串并联电路特点与应用，引导学生掌握串并联电路的电流、电压、电阻规律及分压分流原理，通过回顾欧姆定律搭建从基础规律到综合计算与实际应用的学习支架。 资料以表格对比梳理知识，突出重点易错点，结合典型例题与生活实例（如家用电器并联）培养科学观念，通过分层检测与推理论证提升科学思维，助力学生高效掌握电路分析方法与应用能力。

第4节 欧姆定律（第2课时：串并联电路的特点与应用） 浙教版科学八年级上册 · 第3章 电路探秘 · 导学案 一、学习目标 1. 掌握串联电路的电流、电压和电阻特点。 2. 掌握并联电路的电流、电压和电阻特点。 3. 能运用欧姆定律和串并联电路特点进行综合计算。 4. 理解串联分压和并联分流的原理及应用。 二、知识梳理 （一）串联电路的特点 物理量 规律 公式 电流 各处电流相等 I = I₁ = I₂ = … 电压 总电压等于各部分电压之和 U = U₁ + U₂ + … 电阻 总电阻等于各电阻之和 R = R₁ + R₂ + … 【重点】串联电路的总电阻比任何一个分电阻都大——因为串联相当于增加了导体的长度。 串联分压原理：在串联电路中，各电阻两端的电压与其阻值成正比。 公式：U₁/U₂ = R₁/R₂ 即：电阻越大，分担的电压越多。 【易错点】串联电路中取下一个用电器，其他用电器也不能工作（因为只有一条电流路径，断开一处即断路）。 （二）并联电路的特点 物理量 规律 公式 电流 干路电流等于各支路电流之和 I = I₁ + I₂ + … 电压 各支路电压相等且等于电源电压 U = U₁ = U₂ = … 电阻 总电阻的倒数等于各电阻倒数之和 1/R = 1/R₁ + 1/R₂ + … 【重点】并联电路的总电阻比任何一个分电阻都小——因为并联相当于增加了导体的横截面积。 并联分流原理：在并联电路中，各支路的电流与其阻值成反比。 公式：I₁/I₂ = R₂/R₁ 即：电阻越小，分到的电流越大。 【易错点】并联电路中并联的用电器越多，总电阻越小，干路总电流越大！因此一个电路上并联太多用电器会因电流过大而损坏电源或引发火灾。 （三）串联与并联电路对比 比较项目 串联电路 并联电路 电流路径 一条 多条（干路+支路） 电流特点 I = I₁ = I₂ I = I₁ + I₂ 电压特点 U = U₁ + U₂ U = U₁ = U₂ 总电阻 R = R₁ + R₂（越串越大） 1/R = 1/R₁ + 1/R₂（越并越小） （四）实际应用 1. 家用电器采用并联方式：各用电器互不影响，可以独立控制开关。 2. 串联电阻分压：当电源电压高于用电器工作电压时，可串联一个电阻分担多余电压。 3. 并联电阻分流：当电路电流大于某个元件允许通过的最大电流时，可并联一个电阻分去多余电流。 【重点】判断串并联的简便方法：取下一个用电器，若其他用电器也不工作→串联；若仍能工作→并联。 三、典型例题 例1 一个小灯泡正常发光时两端电压为2.5 V，通过电流为0.2 A。现用电压为4.5 V的电源供电，为使灯泡正常发光，需要串联一个多大的电阻？ 【解析】分析：电源电压4.5 V高于灯泡工作电压2.5 V，需要串联一个电阻分担多余电压。 串联电阻分担的电压：U₂ = U − U₁ = 4.5 − 2.5 = 2 V 串联电路电流处处相等：I = 0.2 A 根据欧姆定律：R = U₂/I = 2/0.2 = 10 Ω 【答案】需要串联一个10 Ω的电阻。 例2 R₁=4 Ω和R₂=8 Ω两个电阻并联接在12 V的电源上。求：（1）通过R₁的电流；（2）通过R₂的电流；（3）干路总电流。 【解析】并联电路中各支路电压相等：U₁ = U₂ = U = 12 V （1）I₁ = U/R₁ = 12/4 = 3 A （2）I₂ = U/R₂ = 12/8 = 1.5 A （3）I = I₁ + I₂ = 3 + 1.5 = 4.5 A 【答案】（1）I₁ = 3 A；（2）I₂ = 1.5 A；（3）I = 4.5 A。 例3 两个电阻R₁=10 Ω和R₂=30 Ω串联后接在电源上，通过R₁的电流为0.5 A。求：（1）电源电压；（2）各电阻两端的电压。 【解析】串联电路电流处处相等：I = I₁ = I₂ = 0.5 A （1）U₁ = I×R₁ = 0.5×10 = 5 V U₂ = I×R₂ = 0.5×30 = 15 V U = U₁ + U₂ = 5 + 15 = 20 V （2）R₁两端电压为5 V，R₂两端电压为15 V。 【答案】（1）电源电压为20 V；（2）U₁=5 V，U₂=15 V。 四、课堂检测 1. 串联电路中，若R₁=5 Ω，R₂=15 Ω，则总电阻为______Ω。并联电路中，若R₁=6 Ω，R₂=3 Ω，则总电阻为______Ω。 【答案】串联：R = 5 + 15 = 20 Ω。并联：1/R = 1/6 + 1/3 = 1/2，R = 2 Ω。 2. 两个电阻串联，R₁=10 Ω，R₂=20 Ω，接在6 V电源上。求：（1）电路中的电流；（2）R₁两端的电压；（3）R₂两端的电压。 【答案】（1）R = R₁+R₂ = 30 Ω，I = U/R = 6/30 = 0.2 A。 （2）U₁ = IR₁ = 0.2×10 = 2 V。 （3）U₂ = IR₂ = 0.2×20 = 4 V。（验证：U₁+U₂ = 2+4 = 6 V ✓） 3. 家用电器为什么采用并联方式而不采用串联方式？ 【答案】采用并联方式的原因：① 各用电器互不影响，一个坏了其他仍能工作；② 各用电器都能获得220 V的工作电压；③ 可以独立控制每个用电器的开关。若串联，一个用电器坏了全部不工作，且各用电器电压无法保证220 V。 4. 一个小灯泡正常工作电压为3.8 V，电流为0.3 A。现用6 V电源供电，需要串联多大的电阻才能使灯泡正常工作？ 【答案】串联电阻分担电压：U₂ = 6 − 3.8 = 2.2 V。串联电流相等：I = 0.3 A。R = U₂/I = 2.2/0.3 ≈ 7.33 Ω。需串联约7.33 Ω的电阻。 5. 某电流表线圈电阻为100 Ω，允许通过的最大电流为0.01 A。现在要把它接在电流为1 A的电路中，需要并联一个多大的电阻？ 【答案】并联电阻分去的电流：I₂ = I − I₁ = 1 − 0.01 = 0.99 A。并联电压相等：U = I₁×R₁ = 0.01×100 = 1 V。R₂ = U/I₂ = 1/0.99 ≈ 1.01 Ω。需并联约1 Ω的电阻。 6. 关于串并联电路，下列说法正确的是（ ）。 A. 串联电路总电阻小于任何一个分电阻 B. 并联电路总电阻大于任何一个分电阻 C. 串联电路中各处电流相等 D. 并联电路中各支路电流一定相等 【答案】C。串联总电阻大于任何分电阻；并联总电阻小于任何分电阻；并联各支路电流不一定相等（取决于电阻）。 五、课后提升 1. 有两个灯泡，L₁标有"2.5 V 0.5 A"，L₂标有"3.8 V 0.3 A"。若将它们串联接在电路中，为了保证两个灯泡都不损坏，电路中允许通过的最大电流为多少？电源电压最大不能超过多少？ 【答案】串联电路电流处处相等，为保证两灯都不损坏，最大电流取较小值：I = 0.3 A。 R₁ = 2.5/0.5 = 5 Ω，R₂ = 3.8/0.3 ≈ 12.67 Ω。 R总 = R₁ + R₂ ≈ 17.67 Ω。 U最大 = I×R总 = 0.3×17.67 ≈ 5.3 V。电源电压最大不能超过约5.3 V。 2. 一个电路中并联的灯泡越多，干路总电流会如何变化？为什么这样可能导致危险？ 【答案】并联灯泡越多，总电阻越小（并联相当于增加横截面积），在电源电压不变的情况下，干路总电流 I = U/R 越来越大。电流过大会导致导线过热，可能引发火灾，也可能损坏电源。因此一个电路上不能并联过多用电器。 3. 某同学设计了一个灯泡亮度可调的电路：灯泡与滑动变阻器串联。（1）当滑动变阻器阻值增大时，灯泡亮度如何变化？（2）若电源电压为6 V，灯泡电阻为10 Ω，滑动变阻器最大阻值为20 Ω，求灯泡最暗时的电流和电压。 【答案】（1）阻值增大→总电阻增大→电流减小→灯泡变暗。 （2）最暗时滑动变阻器阻值最大（20 Ω）：R总 = 10 + 20 = 30 Ω，I = 6/30 = 0.2 A，U灯 = IR灯 = 0.2×10 = 2 V。灯泡最暗时电流为0.2 A，电压为2 V。 学科网（北京）股份有限公司 $