第3章 第4节 串联电路和并联电路（配套教参Word）-【步步高】2025-2026学年高二物理必修第三册学习笔记（鲁科版）

本高中物理讲义聚焦串联电路和并联电路核心知识点，从回顾初中串并联电路电流、电压特点切入，系统梳理串联分压、并联分流规律及总电阻计算，构建从基础特点到电表改装应用的学习支架。 资料通过问题引导回顾旧知、例题解析深化理解、分考点课时对点练巩固，助力学生在科学推理中掌握电路规律，培养模型建构能力。课中辅助教师高效授课，课后帮助学生查漏补缺，强化知识应用。

第4节　串联电路和并联电路 [学习目标]　1.掌握串联电路的特点，并能根据串联电路的知识将小量程电流表改装成电压表(重难点)。2.掌握并联电路的特点，并能根据并联电路的知识将小量程电流表改装成大量程电流表(重难点)。 一、串联电路的分压作用 　如图所示，三个电阻组成串联电路 回顾初中学习的串联电路的知识，说出三个电阻的电压、电流特点？ 答案　通过三个电阻的电流相等 即I1＝I2＝I3； 三个电阻的总电压等于各部分电压之和 即U＝U1＋U2＋U3。 1.串联电路的特点和性质 (1)电流：在串联电路中，各处的电流相等，即I＝I1＝I2＝…＝In。 (2)电压：串联电路的总电压等于各部分电压之和，即U＝U1＋U2＋…Un。 (3)总电阻：串联电路的等效总电阻阻值等于各电阻阻值之和，即R＝R1＋R2＋…＋Rn。 n个相同的电阻R串联后总电阻R总＝nR。 (4)电压分配关系：各电阻两端的电压与其阻值成正比，即＝…＝＝I。 (5)功率分配关系：各电阻的功率与其阻值成正比，即＝…＝＝I2。 2.小量程电流计G(表头)的三个参数 3.电压表的改装 (1)改装电压表的原因，电流计的满偏电压和满偏电流都很小，不能测量较大的电压。 (2)改装的方法：给电流计串联一个较大的电阻，分担较多的电压UR，如图所示。 (3)若改装成量程为U的电压表则需串联的电阻R＝－Rg。 (4)改装之后电压表的内阻RV＝。 (5)同一表头改装后电压表量程越大，需串联的电阻R越大(填“越大”或“越小”)。 一个表头内阻Rg为27 Ω，满偏电流Ig＝3 mA。表头表盘如图甲，若将该表头与R＝973 Ω的电阻串联改装成电压表，需将图中各刻度做怎样的修改，请在乙图刻度盘中标出。 答案　1　2　3 例1　已知R1＝10 Ω，R2＝20 Ω，R1允许通过的最大电流为1.5 A，R2两端允许加的最大电压为10 V。若将它们串联，加在电路两端的最大电压是(　　) A.45 V B.5 V C.25 V D.15 V 答案　D 解析　R1、R2串联，R1允许通过的最大电流为1.5 A，R2允许通过的最大电流为0.5 A，则通过该串联电路的最大电流以最小的为准，从而求得加在电路两端的最大电压是15 V，故D正确。 例2　有一个电流计G，内阻Rg＝10 Ω，满偏电流Ig＝3 mA。要把它改装成量程为3 V的电压表，要串联多大的电阻？改装后电压表的内阻是多大？ 答案　990 Ω　1 000 Ω 解析　由串联电路特点可知， U＝Ig(Rg＋R) 得R＝－Rg＝ Ω－10 Ω＝990 Ω 改装后电压表内阻为 RV＝ Ω＝1 000 Ω。 二、并联电路的分流作用 　如图所示，三个电阻构成并联电路，回顾初中所学并联电路的知识，总结三个电阻的电压、电流特点。 答案　三个电阻两端的电压相等，即U1＝U2＝U3；总电流等于各支路电流之和，即I＝I1＋I2＋I3。 1.并联电路的特点和性质 (1)电流：并联电路的总电流等于各支路电流之和，即I＝I1＋I2＋…＋In。 (2)电压：并联电路中各支路的电压相等，即U＝U1＝U2＝…＝Un。 (3)电阻：并联电路的等效总电阻阻值的倒数等于各支路的电阻阻值的倒数之和，即＋…。 (4)n个相同电阻(R1)并联，其总电阻阻值R＝；R1和R2并联后总电阻阻值小于(填“大于”“等于”或“小于”)其中任一支路的电阻阻值，若R1远大于R2，则总电阻R≈R2。 (5)并联电路中，若某一电阻阻值增大，总电阻阻值增大(填“增大”或“减小”)。若增加一条新的并联支路，总电阻阻值减小(填“增大”或“减小”)。 (6)电流分配关系：I1R1＝I2R2＝…＝InRn＝U。 (7)功率分配关系：P1R1＝P2R2＝…＝PnRn＝U2。 2.电流表的改装 (1)改装原因：电流计的满偏电流Ig很小，不能直接用来测大电流。 (2)改装方法：给电流计并联一个较小的电阻，分担较大的电流IR，如图所示。 (3)改装成量程为I的电流表，则需并联的电阻R＝，改装后的电流表内阻RA＝，同一表头改装的电流表量程越大，则需并联的电阻R越小(填“越大”或“越小”)。 例3　(2024·龙岩市高二期中)电阻R1的阻值为20 Ω，它与电阻R2并联后接入电路中，通过它们的电流之比I1∶I2＝1∶2，则R2的阻值是(　　) A.4 Ω B.8 Ω C.10 Ω D.20 Ω 答案　C 解析　两电阻并联，两端电压相等，电流之比为I1∶I2＝1∶2，则电阻之比为R1∶R2＝2∶1， 可知R2＝10 Ω，故选C。 例4　(2024·莆田市华侨中学高二期中)如图所示的电路中，小量程电流计的内阻Rg＝100 Ω，满偏电流Ig＝1 mA，R1＝900 Ω，R2＝100 Ω。 (1)当S1和S2均断开时，改装成的电表是　　　　　 表，量程为　　　　　 。  (2)当S1和S2均闭合时，改装成的电表是　　　　　 表，量程为　　　　　 。  答案　(1)电压　1 V　(2)电流　2 mA 解析　(1)由电路图可知，当S1和S2均断开时，G与R1串联，电流计G改装成电压表； 量程为U＝Ig(Rg＋R1)＝1 V。 (2)由电路图可知，当S1和S2均闭合时，G与R2并联，电流计G量程扩大，电流计G改装成大量程的电流表；量程为I＝Ig＋＝2 mA。 课时对点练 [分值：50分] [1~6题，每题4分] 考点一　串、并联电路 1.(多选)下列说法中正确的是(　　) A.电阻A与阻值无穷大的电阻B并联，总电阻减小 B.电阻A与导线B(不计电阻)并联，总电阻为零 C.并联电路中任一支路的电阻都大于总电阻 D.并联电路某一支路断路，总电阻为无穷大 答案　BC 解析　阻值无穷大相当于断路，则并联后总阻值不变，A错误；电阻被导线短路，总电阻为零，B正确；并联电路总阻值小于任一支路的阻值，C正确；并联电路某一支路断路，总阻值变为其他支路并联的阻值，且总阻值变大，但不是无穷大，D错误。 2.(多选)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(　　) A.电路中的电流为0.6 A B.电阻R2的阻值为10 Ω C.三个电阻两端的总电压为21 V D.电阻R3两端的电压为4 V 答案　AC 解析　电路中的电流I＝ A＝0.6 A，A正确；R2＝ Ω＝20 Ω，B错误；三个电阻两端的总电压U＝I(R1＋R2＋R3)＝21 V，C正确；电阻R3两端的电压U3＝IR3＝0.6×5 V＝3 V，D错误。 3.(2023·泉州外国语学校高二期中)如图所示电路中，R1＝R2＝R3＝2 Ω，若在a、c两点之间加上U＝6 V的电压，则电流表的读数为(　　) A.0 B.0.5 A C.1 A D.1.5 A 答案　C 解析　由题可知，R2与R3并联后与R1串联，电流表测的是R3的电流，为I3＝·＝1 A，故选C。 考点二　电表的改装 4.(2024·湖南新邵县第三中学期中)有一内阻为60 Ω，量程为0.2 A的表头，要把它改装成一个量程为0.6 A的电流表，需要给它(　　) A.并联一个30 Ω的电阻 B.并联一个20 Ω的电阻 C.串联一个30 Ω的电阻 D.串联一个20 Ω的电阻 答案　A 解析　改装成电流表要并联电阻，并联电阻阻值R＝ Ω＝30 Ω，故选A。 5.(2024·漳州第三中学高二期中)电流表的内阻是Rg＝200 Ω，满刻度电流值是Ig＝500 μA，现欲把这电流表改装成量程为1.0 V的电压表，正确的方法是(　　) A.应串联一个0.1 Ω的电阻 B.应并联一个0.1 Ω的电阻 C.应串联一个1 800 Ω的电阻 D.应并联一个1 800 Ω的电阻 答案　C 解析　由电表的改装原理可知，改装大量程的电压表需要串联一个电阻，电阻两端的电压为U'＝U－Ug＝1.0 V－200×500×10－6 V＝0.9 V，串联电阻的阻值为R＝＝1 800 Ω，故选C。 6.(2024·福州第二中学高二期中)如图所示，甲、乙两个电路都是由一个灵敏电流表G和一个变阻器R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.甲电路是电流表，R增大时量程增大 B.乙电路是电压表，R减小时量程增大 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 答案　D 解析　甲由一个灵敏电流表G和一个变阻器R并联组成，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和一个变阻器R串联组成，利用串联电阻的分压改装成电压表。电压表的量程U＝Ig，可知R减小时，量程减小，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≈1.003 Ω，故C错误；由公式U＝Ig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。 [7~10题，每题5分] 7.(2024·德州市实验中学月考)如图所示，电路中的电阻R1＝10 Ω，R2＝120 Ω，R3＝40 Ω。另有测试电源，电压为100 V，则(　　) A.当c、d端短路时，a、b之间的等效电阻是50 Ω B.当a、b端短路时，c、d之间的等效电阻是50 Ω C.当a、b两端接通测试电源时，c、d两端的电压为80 V D.当c、d两端接通测试电源时，a、b两端的电压为80 V 答案　C 解析　当c、d端短路时，a、b间电路的结构是电阻R2、R3并联后与R1串联，等效电阻为R＝＋R1＝40 Ω，故A错误；当a、b端短路时，c、d之间电路结构是电阻R1、R3并联后与R2串联，等效电阻R'＝＋R2＝128 Ω，故B错误；当a、b两端接通测试电源时，c、d两端的电压等于电阻R3两端的电压U＝E＝80 V，故C正确；当c、d两端接通测试电源时，a、b两端的电压等于电阻R3两端的电压U'＝E＝25 V，故D错误。 8.(多选)(2024·福州市高二期中)已知小量程电流计内阻Rg＝900 Ω，满偏电流Ig＝100 μA。把该电流计接成如图所示电路，有三个端点a、b、c，使之成为双量程电流表，两个量程分别是0~1 mA和0~10 mA。一次使用a、b两个端点，一次使用a、c两个端点，下列判断正确的是(　　) A.R1＝9.0 Ω，R2＝1.0 Ω B.R1＝10 Ω，R2＝90 Ω C.使用a、b两个端点，量程是10 mA；使用a、c两个端点，量程是1 mA D.使用a、b两个端点，量程是1 mA；使用a、c两个端点，量程是10 mA 答案　BC 解析　由题可知当使用a、b两个端点时，R1为一支路，量程较大；使用a、c两个端点时R1、R2为一支路，量程较小，故C正确，D错误； 当使用a、b两个端点时，量程是10 mA，故有R1＝ 使用a、c两个端点，量程是1 mA， 故有R1＋R2＝ 联立解得R1＝10 Ω，R2＝90 Ω，故A错误，B正确。 9.(2024·福州第二中学高二期中)用两个相同的小量程电流表，分别改装成两个量程不同的大量程电流表A1、A2，若把A1、A2分别采用串联或并联的方式接入电路，如图所示，则闭合开关后，下列有关电表的示数和电表指针偏转角度的说法正确的是(　　) A.图甲中的A1、A2的示数相同 B.图甲中的A1、A2的指针偏角相同 C.图乙中的A1、A2的示数和偏角都不同 D.图乙中的A1、A2的指针偏角相同 答案　B 解析　改装成大量程电流表，即在原小量程电流表(表头)上并联一个分流电阻，量程越大，分流电阻越小，所分电流越大，总电流越大。图甲中的A1、A2是并联关系，可知流过两表头的电流相同，指针偏转角相同，但由于量程不同，分流电阻阻值不同，所分电流不同，故两电表读数不同，A错误，B正确；图乙中的A1、A2是串联关系，电流相等，示数相同，但由于量程不同，内阻不同，分压不同，故流过两表头的电流不同，指针偏转角不同，C、D错误。 10.(2023·漳州市高二开学考试)如图，两个定值电阻R1、R2串联后接在U＝9 V的电源上。把一个内阻不是很大的电压表接在R1两端，电压表的示数U1＝6 V，若把此电压表改接在R2的两端，则电压表的示数U2(　　) A.小于3 V B.等于3 V C.大于3 V，小于6 V D.大于等于6 V 答案　A 解析　当电压表接在R1两端时，设电压表与R1并联等效电阻为R1V，根据串联分压规律可得 ＝2 ① 根据并联电路电阻规律可知R1V<R1 ② 联立①②可得R1>2R2 ③ 当电压表接在R2两端时，设电压表与R2并联等效电阻为R2V，根据并联电路电阻规律可知R2V<R2 ④ 联立③④可得R1>2R2V ⑤ 根据串联分压规律可得U2＝U ⑥ 联立⑤⑥可得U2<U＝3 V 故选A。 　[6分] 11.(多选)如图所示，把两只完全相同的表头进行改装，已知表头内阻为100 Ω，下列说法正确的是(　　) A.由甲图可知，该表头满偏电流Ig＝2 mA B.甲图是改装成的双量程电压表，其中接b时量程为9 V C.乙图中，R1＝ Ω，R2＝10 Ω D.乙图中，R1＝5 Ω，R2＝45 Ω 答案　BC 解析　由题图甲可知Ig＝ A＝0.001 A＝1 mA，其中接b时的量程为U'＝Ig(Rg＋R＋R')＝0.001×(100＋2.9×103＋6×103) V＝9 V，故A错误，B正确；乙图中将表头改装为I1＝10 mA＝0.01 A的电流表时，并联电阻的分流电流为I'＝I1－Ig＝10 mA－1 mA＝9 mA＝0.009 A，分流电阻的阻值为R1＋R2＝ Ω＝ Ω，改装为I2＝100 mA＝0.1 A的电流表时，可得分流电阻的阻值R1＝，联立解得R1＝ Ω，R2＝10 Ω，故D错误，C正确。 学科网（北京）股份有限公司 $