11.3 串联电路和并联电路 第1课时 串联电路和并联电路 滑动变阻器的两种接法（重难点专练）人教版物理必修第三册

**基本信息** 聚焦串并联电路规律及滑动变阻器接法，通过对比归纳与典例变式构建系统性解题方法，强化电路模型建构与科学推理能力。 **专项设计** |模块|题量/典例|方法提炼|知识逻辑| |----|-----------|----------|----------| |串联电路和并联电路|1例题+4变式|串并联电流、电压、电阻关系对比应用|从定义到规律（表格对比）再到复杂电路分析，形成“概念-规律-应用”链条| |滑动变阻器两种接法|1例题+4变式|限流式（简单节能）与分压式（调节范围大）特点及适用条件（依电阻大小、调节需求选择）|从接法特点（表格对比）到选择原则（含必须分压的三种情况）再到实验应用，体现科学思维中的模型建构与推理|

11.3 串联电路和并联电路（题型突破） 第1课时 串联电路和并联电路 滑动变阻器的两种接法 题型01串联电路和并联电路 题型02滑动变阻器的两种接法 ▌题型01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首尾连接，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，另一端也连在一起，再将两端接入电路的连接方式，如图乙所示。 3．串联电路、并联电路的特点 串联电路 并联电路 电流关系 各处电流相等，即I＝I1＝I2＝…＝In 总电流等于各支路电流之和，即I＝I1＋I2＋…＋In 电压关系 总电压等于各部分电压之和，即U＝U1＋U2＋…＋Un 各支路两端电压相等，即U＝U1＝U2＝…＝Un 电阻关系 总电阻等于各部分电阻之和，即R＝R1＋R2＋…＋Rn 总电阻的倒数等于各支路电阻的倒数之和，即＝＋＋…＋ 例题1、如图所示电路中，电阻R1=12kΩ，R2=36kΩ，A、B两端的电压保持28V不变，电压表V的内阻是12kΩ，那么： (1)当S与C接触时电压表的读数是多少？ (2)当S与D接触时电压表的读数是多少以及与D接触时通过电压表的电流是多少？ 变式1-1、如图所示，为某一网络电路中的一部分。已知，，，，，则下列结论正确的是（　　） A．通过的电流为1A，方向从b→a B．通过电流表的电流为4A，电流从左向右流过电流表 C．通过的电流为2A，方向从a→b D．通过电流表的电流为2A，电流从右向左流过电流表 变式1-2、阻值相等的三个电阻和、、组成如图所示的电路，且，若电阻两端的电压为20伏，电阻两端的电压为4伏，则电阻两端的电压为（　　） A．6伏 B．8伏 C．10伏 D．12伏 变式1-3、如图所示的电路中，电阻.另有一个电压恒为的理想电源可用于接入不同端点。下列说法错误的是（　　） A．若将端短路，则之间的等效电阻为 B．若将端短路，则之间的等效电阻为 C．若端接电源，则两端的电压为 D．若端接电源，则两端的电压为 变式1-4、（多选）如图示电路，已知，两端电压为6V，两端电压为1V。、为定值电阻。则（　　） A．两端电压可能为5V B．A、B两端电压可能为13V C．若A、B两端电压为11V，可以判断出 D．若A、B两端电压为13V，可以判断出 ▌题型02滑动变阻器的两种接法 1．两种接法的特点 限流式接法 分压式接法 电路图(图中R为负载电阻，R0为滑动变阻器) 滑动变阻器与测量电阻串联 滑动变阻器一部分电阻与测量电阻并联之后，再与滑动变阻器另一部分电阻串联 滑动变阻器接入电路的特点 采用“一上一下”的接法 采用“一上两下”的接法 闭合开关前滑片位置 应在最左端，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 2.两种接法的适用条件 (1)限流式接法适合测量阻值较小的电阻(与滑动变阻器的总电阻相当)。由于R小，限流式接法中滑动变阻器分得的电压大，移动滑片调节范围大。 (2)分压式接法适合测量阻值较大的电阻(比滑动变阻器的总电阻大)。若R很大，分压式接法中R几乎不影响电压的分配，移动滑片电压变化明显，便于调节。 (3)以下几种情况必须采用分压式接法 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，电路中的最小电流仍超过电路中电表、电阻允许的最大电流。 (4)在两种电路均可使用的情况下，应优先采用限流式接法，因为限流式接法电路简单，能耗低。 例题2、（多选）甲、乙两电路图分别是滑动变阻器R的两种连接方式。P是滑动变阻器的滑片，a、b是滑动变阻器的两端，是待测电阻，下列说法正确的是（    ） A．乙电路中的滑动变阻器只有两个接线柱连入电路 B．在闭合开关前，甲、乙两图中滑片P都应置于b端 C．甲、乙两图中待测电阻上的电压都可以调到零 D．要求上电压和电流调节范围比较大时，选择图乙电路连接 变式2-1、某同学欲测量一个标有“3V，1.5W”的小灯泡在不同电压下的实际功率，并描绘其伏安特性曲线。实验室提供的器材有：学生电源（输出电压0~6V可调）、小灯泡、电压表、电流表、滑动变阻器R（10Ω，2A）、开关和导线若干。下列关于滑动变阻器的分压式和限流式两种接法，选择正确的是（　　） A．两种接法均可，对实验结果没有影响 B．采用限流式接法，因为分压式接法会烧坏小灯泡 C．采用限流式接法，因为此接法结构简单、节能且能满足测量要求 D．采用分压式接法，因为此接法能使小灯泡两端电压从零开始连续变化 变式2-2、电学实验中测量电阻的阻值时，电流表有两种接法，如图甲、乙所示；滑动变阻器控制电路，调节待测电阻的电压、电流时也有两种接法，如图丙、丁所示。关于电路图说法正确的是（　　） A．甲图中误差由电流表分压引起，为了减小误差，应使 B．乙图中误差由电流表分压引起，为了减小误差，应使 C．丙图中滑动变阻器属于分压接法，丁图中滑动变阻器属于限流接法 D．若，且要求的电压有较大的调节范围，则选用丁图较好 变式2-3、如图所示为伏安法测电阻的一种常用电路，已知电源电动势为，内阻不计，以下分析正确的是（　　） A．此接法由于电压表的分流，电流表测量值偏小 B．此接法适用于测量小电阻，电阻的测量值小于真实值 C．开始实验时滑动变阻器滑片应处在最左端 D．滑动变阻器滑片处在中央时，电压表的示数大于 变式2-4、某实验小组要探究额定电压为3V的小灯泡的电阻随电流的变化情况。实验室提供的器材有： 电流表（量程为0~60mA，内阻约为30Ω） 电流表（量程为0~30mA，内阻） 定值电阻 滑动变阻器（最大阻值）一只 学生电源（输出电压，内阻不计） 开关一只，导线若干 (1)同学们设计了如图1所示的电路进行测量，根据器材的参数，位置1应连接______，位置2应连接______（均填“”或“”）； (2)根据图1所示的实验原理图，完成图2中未完成的实物连线______； (3)调节滑动变阻器，得到两个电流表的多组读数，设位置1处电流表的读数为，位置2处电流表的读数为，则在图像中描点作图，如图3所示。由图可知，灯泡的电阻随着电流的增大而______（填“增大”“减小”或“不变”）；灯泡正常工作时的电阻为____（结果保留3位有效数字）； (4)用该方案测量电阻，______（填“有”或“没有”）系统误差。 2 / 2 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $ 11.3 串联电路和并联电路（题型突破） 第1课时 串联电路和并联电路 滑动变阻器的两种接法 题型01串联电路和并联电路 题型02滑动变阻器的两种接法 ▌题型01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首尾连接，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，另一端也连在一起，再将两端接入电路的连接方式，如图乙所示。 3．串联电路、并联电路的特点 串联电路 并联电路 电流关系 各处电流相等，即I＝I1＝I2＝…＝In 总电流等于各支路电流之和，即I＝I1＋I2＋…＋In 电压关系 总电压等于各部分电压之和，即U＝U1＋U2＋…＋Un 各支路两端电压相等，即U＝U1＝U2＝…＝Un 电阻关系 总电阻等于各部分电阻之和，即R＝R1＋R2＋…＋Rn 总电阻的倒数等于各支路电阻的倒数之和，即＝＋＋…＋ 例题1、如图所示电路中，电阻R1=12kΩ，R2=36kΩ，A、B两端的电压保持28V不变，电压表V的内阻是12kΩ，那么： (1)当S与C接触时电压表的读数是多少？ (2)当S与D接触时电压表的读数是多少以及与D接触时通过电压表的电流是多少？ 【答案】(1)4V (2)12V，1×10-3A 【详解】（1）当S与C接触时，电压表与并联，并联部分的电阻为 则电压表的读数为 （2）当S与D接触时，电压表与并联，并联部分的电阻为 则电压表的读数为 通过电压表的电流为 变式1-1、如图所示，为某一网络电路中的一部分。已知，，，，，则下列结论正确的是（　　） A．通过的电流为1A，方向从b→a B．通过电流表的电流为4A，电流从左向右流过电流表 C．通过的电流为2A，方向从a→b D．通过电流表的电流为2A，电流从右向左流过电流表 【答案】C 【详解】AC．两端电压为 通过的电流为 两端电压为 两端电压为 故通过的电流从a流向b，大小为，故A错误，C正确； BD．通过电流表的电流为 方向从左到右，故BD错误。 故选C。 变式1-2、阻值相等的三个电阻和、、组成如图所示的电路，且，若电阻两端的电压为20伏，电阻两端的电压为4伏，则电阻两端的电压为（　　） A．6伏 B．8伏 C．10伏 D．12伏 【答案】B 【详解】分支电路结构如下 设两端的电压为，设 由图1可知：BCD中与串联，通过的电流 因最右边与串联后再与并联，所以，通过的电流 联立得 如图2可知：BE支路与BCD支路并联，通过中间电阻R的电流 中间两端的电压为 由图3可得：ABE支路与AF支路并联，因电阻两端的电压为20伏，所以 联立并化简，得 解得或（舍去） 故选B。 变式1-3、如图所示的电路中，电阻.另有一个电压恒为的理想电源可用于接入不同端点。下列说法错误的是（　　） A．若将端短路，则之间的等效电阻为 B．若将端短路，则之间的等效电阻为 C．若端接电源，则两端的电压为 D．若端接电源，则两端的电压为 【答案】C 【详解】A．若将端短路，则并联后与串联，故之间的等效电阻为，A正确； B．若将端短路，则并联后与串联，故之间的等效电阻为，B正确； C．若端接电源，电阻上无电流，则两端的电压为电阻两端的电压，，C错误； D．若端接电源，电阻上无电流，则两端的电压为电阻两端的电压，，D正确。 此题选择错误的，故选C。 变式1-4、（多选）如图示电路，已知，两端电压为6V，两端电压为1V。、为定值电阻。则（　　） A．两端电压可能为5V B．A、B两端电压可能为13V C．若A、B两端电压为11V，可以判断出 D．若A、B两端电压为13V，可以判断出 【答案】AB 【详解】A．已知，已知两端电压为6V，两端电压为1V，根据欧姆定律，流过的电流为 流过的电流为 故流过电阻的电流可能为 也可能为 若流过的电流为，则两端电压为5V；若流过的电流为，则两端电压为7V；故A正确； B．点A与点B间的电压等于电阻与电压之和；两端电压为6V，若两端电压为5V，则A、B两端电压11V；两端电压为6V，若两端电压为7V，则A、B两端电压13V；故B正确； C．若A、B两端电压为11V，说明通过电阻的电流方向从下向上，电阻下端的电势较高，上端的电势较低，则两端的电压等于与之和为7V，两端的电压等于与之差为4V；通过的电流是通过与电流之和 得 故C错误； D．若A、B两端电压为13V，说明通过电阻的电流方向从上向下，电阻上端的电势较高，下端的电势较低，则两端的电压加电压等于电压，即两端电压为5V，两端的电压等于与之和为8V；通过的电流和电流是通过电流，可得 得 故D错误。 故选AB。 ▌题型02滑动变阻器的两种接法 1．两种接法的特点 限流式接法 分压式接法 电路图(图中R为负载电阻，R0为滑动变阻器) 滑动变阻器与测量电阻串联 滑动变阻器一部分电阻与测量电阻并联之后，再与滑动变阻器另一部分电阻串联 滑动变阻器接入电路的特点 采用“一上一下”的接法 采用“一上两下”的接法 闭合开关前滑片位置 应在最左端，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 2.两种接法的适用条件 (1)限流式接法适合测量阻值较小的电阻(与滑动变阻器的总电阻相当)。由于R小，限流式接法中滑动变阻器分得的电压大，移动滑片调节范围大。 (2)分压式接法适合测量阻值较大的电阻(比滑动变阻器的总电阻大)。若R很大，分压式接法中R几乎不影响电压的分配，移动滑片电压变化明显，便于调节。 (3)以下几种情况必须采用分压式接法 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，电路中的最小电流仍超过电路中电表、电阻允许的最大电流。 (4)在两种电路均可使用的情况下，应优先采用限流式接法，因为限流式接法电路简单，能耗低。 例题2、（多选）甲、乙两电路图分别是滑动变阻器R的两种连接方式。P是滑动变阻器的滑片，a、b是滑动变阻器的两端，是待测电阻，下列说法正确的是（    ） A．乙电路中的滑动变阻器只有两个接线柱连入电路 B．在闭合开关前，甲、乙两图中滑片P都应置于b端 C．甲、乙两图中待测电阻上的电压都可以调到零 D．要求上电压和电流调节范围比较大时，选择图乙电路连接 【答案】BD 【详解】A．乙图电路中的滑动变阻器采用分压式接法，是一上两下共有三个接线柱连入电路，A错误； B．在闭合开关测量前，甲图中滑动变阻器应该全部接入电路，滑片P应置于b端，乙图中两端的电压应该从零开始变化，滑片P也应置于b端，B正确； C．图甲属于限流式接法，滑片滑到b时，待测电阻两端的电压最小，但无法调节到零，C错误； D．乙图中电压和电流都可以从零开始，而甲图中电压和电流都无法调节到零，故图乙的电压和电流调节范围较大，故D正确。 故选BD。 变式2-1、某同学欲测量一个标有“3V，1.5W”的小灯泡在不同电压下的实际功率，并描绘其伏安特性曲线。实验室提供的器材有：学生电源（输出电压0~6V可调）、小灯泡、电压表、电流表、滑动变阻器R（10Ω，2A）、开关和导线若干。下列关于滑动变阻器的分压式和限流式两种接法，选择正确的是（　　） A．两种接法均可，对实验结果没有影响 B．采用限流式接法，因为分压式接法会烧坏小灯泡 C．采用限流式接法，因为此接法结构简单、节能且能满足测量要求 D．采用分压式接法，因为此接法能使小灯泡两端电压从零开始连续变化 【答案】D 【详解】滑动变阻器采用限流式接法，无法使小灯泡两端电压从0开始调节，无法测得低电压段的实验数据，会影响伏安特性曲线的绘制； 滑动变阻器采用分压式接法，可以使小灯泡两端电压从0开始调节，可以完整描绘其伏安特性曲线，并得到小灯泡在不同电压下的实际功率，符合本实验的测量要求。 故选D。 变式2-2、电学实验中测量电阻的阻值时，电流表有两种接法，如图甲、乙所示；滑动变阻器控制电路，调节待测电阻的电压、电流时也有两种接法，如图丙、丁所示。关于电路图说法正确的是（　　） A．甲图中误差由电流表分压引起，为了减小误差，应使 B．乙图中误差由电流表分压引起，为了减小误差，应使 C．丙图中滑动变阻器属于分压接法，丁图中滑动变阻器属于限流接法 D．若，且要求的电压有较大的调节范围，则选用丁图较好 【答案】D 【详解】A．甲图是电流表内接法，误差由电流表分压引起，为了减小误差，应使，故A错误； B．乙图是电流表外接法，误差由电压表分流引起，为了减小误差，应使，故B错误； CD．丙图中滑动变阻器属于限流接法，丁图中滑动变阻器属于分压接法，若，且要求的电压有较大的调节范围，应采用分压接法，即选用丁图较好，故C错误，D正确。 故选D。 变式2-3、如图所示为伏安法测电阻的一种常用电路，已知电源电动势为，内阻不计，以下分析正确的是（　　） A．此接法由于电压表的分流，电流表测量值偏小 B．此接法适用于测量小电阻，电阻的测量值小于真实值 C．开始实验时滑动变阻器滑片应处在最左端 D．滑动变阻器滑片处在中央时，电压表的示数大于 【答案】B 【详解】AB．此接法误差来源于电压表的分流，电流表示数偏大，电阻测量值偏小，电压表分流越小越好，故要求待测电阻远小于电压表的内阻，选项A错误，B正确； C．开始实验时要让电压由小变大，故应使滑片处在最右端，选项C错误； D．滑片处于中央时，滑动变阻器滑片左边的电阻大于滑动变阻器右边部分与电阻R并联后的电阻，则电压表的示数小于，选项D错误。 故选B。 变式2-4、某实验小组要探究额定电压为3V的小灯泡的电阻随电流的变化情况。实验室提供的器材有： 电流表（量程为0~60mA，内阻约为30Ω） 电流表（量程为0~30mA，内阻） 定值电阻 滑动变阻器（最大阻值）一只 学生电源（输出电压，内阻不计） 开关一只，导线若干 (1)同学们设计了如图1所示的电路进行测量，根据器材的参数，位置1应连接______，位置2应连接______（均填“”或“”）； (2)根据图1所示的实验原理图，完成图2中未完成的实物连线______； (3)调节滑动变阻器，得到两个电流表的多组读数，设位置1处电流表的读数为，位置2处电流表的读数为，则在图像中描点作图，如图3所示。由图可知，灯泡的电阻随着电流的增大而______（填“增大”“减小”或“不变”）；灯泡正常工作时的电阻为____（结果保留3位有效数字）； (4)用该方案测量电阻，______（填“有”或“没有”）系统误差。 【答案】(1) (2)见解析 (3) 增大 100 (4)没有 【详解】（1）根据电路图可知，灯泡的电压等于位置2的电表与电阻的总电压，要获得这个总电压，位置2的电表需要知道精确的内阻，故位置2应连接，位置1应连接； （2）根据电路图，将实物图依次连接，如图所示 （3）[1]由题图1可知，灯泡两端的电压为，灯泡的电流为，所以灯泡的电阻，整理得，由图像可知，斜率随着电流的增大逐渐减小，即逐渐减小，所以随着电流的增大而增大； [2]灯泡正常工作时，，所以此时，由题图3可知此时，所以灯泡的电阻； （4）该方案中，从理论来说，灯泡的电压为准确值，灯泡的电流也为准确值，所以该方案测电阻，没有系统误差。 2 / 2 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $