【精准解析】高中物理人教版选修3-1教师用书：第2章4　串联电路和并联电路含解析

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4　串联电路和并联电路

[学习目标]　1.[物理观念]知道串、并联电路的电流、电阻和电压特点。(重

点)2.[科学方法]掌握串、并联电路的相关计算。(重点)3.[科学思维]了解电流表(表

头)的原理，知道什么是满偏电流和满偏电压。(难点)4.[科学方法]理解表头改装成

常用电压表和电流表的原理，会求分压电阻和分流电阻的阻值。(难点)

一、串、并联电路的特点

串联电路并联电路

电

流

各处电流相等：

I＝I1＝ I 2＝ … ＝ I n_

总电流等于各支路

电流之和：

I＝I1＋ I 2＋ … ＋ I n_

电

压

总电压等于各部分电压之和：

U＝U1＋ U 2＋ … ＋ U n

各支路两端电压相等：

U＝U1＝ U 2＝ … ＝ U n

总

电

阻

总电阻等于各部分电阻之和：

R＝R1＋ R 2＋ … ＋ R n

总电阻倒数等于各支路电阻倒数

之和：

＝＋＋…＋

二、电流表和电压表

1．表头

小量程的电流表，符号为 G。

2．表头的三个参数

满偏电流 Ig、_满偏电压

U g、内阻 Rg，根据欧姆定律，三个参数之间的关系

是Ug＝ I gRg。

3．改装

(1)电压表改装：测量较大的电压时，将表头上串联一个较大的电阻，就改装

成了电压表。

(2)电流表改装：测量较大的电流时，将表头上并联一个较小的电阻，就改装

成了量程较大的电流表。

1．思考判断(正确的打“√”，错误的打“×”)

(1)串联电路的总电阻大于电路中任意电阻。 (√)

(2)并联电路的总电阻小于电路中任意电阻。 (√)

(3)并联电路中某电阻变大时，总电阻减小。 (×)

(4)若将分压电阻串联在电流表上改装成电压表后，增大了原电流表的满偏电

压。 (×)

(5)若将分流电阻并联在电流表两端改装成电流表后，分流电阻和电流表两端

的电压相等。 (√)

2．(多选)把电流表改装成电压表时，下列说法正确的是(　　)

A．改装的原理是串联电阻有分压作用

B．改装成电压表后，原电流表本身允许通过的最大电流值也随着变大了

C．改装后原电流表自身的电阻也增大了

D．改装后使用时，加在原电流表两端的电压的最大值不变

AD　[电流表改装成电压表的原理是串联电路的分压作用，故A正确；电流

表改装成电压表后 Rg、Ig、Ug均不变，故B、C错误，D正确。]

3．(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 20 Ω

C．三只电阻两端的总电压为 21 V

D．电阻 R3两端的电压为 4 V

ABC　[电路中电流 I＝＝ A＝0.6 A；R2阻值为 R2＝＝ Ω＝20 Ω，三只电阻

两端的总电压 U＝I(R1＋R2＋R3)＝21 V；电阻 R3两端的电压 U3＝IR3＝0.6×5 V＝

3 V。]

对串、并联电路的理解

1.串联电路、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 n个相同电阻 R串联，总电阻 R总n个相同电阻 R并联，总电阻 R总

点

＝nR ＝

R总大于任一电阻阻值 R总小于任一电阻阻值

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

2.串、并联电路中，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的阻值成正比。

推导：在串联电路中，由于 U1＝I1R1，U2＝I2R2，U3＝I3R3…Un＝InRn，I＝I1

＝I2＝…＝In，所以有

＝＝…＝＝＝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。

推导：在并联电路中，U1＝I1R1，U2＝I2R2，U3＝I3R3…Un＝InRn，U1＝U2

＝…＝Un，所以有 I1R1＝I2R2＝…＝InRn＝I总R总＝U。

【例 1】　由四个电阻连接成的电路如图所示。R1＝8 Ω，R2＝4 Ω，R3＝6

Ω，R4＝3 Ω。

(1)求a、d之间的总电阻；

(2)如果把 42 V 的电压加在 a、d两端，则通过每个电阻的电流是多少？

思路点拨：(1)分清四个电阻的串、并联关系。

(2)流过 R3和R4的电流与其电阻值成反比。

[解析]　(1)由题图可知 Rcd＝＝ Ω＝2 Ω。

故Rad＝R1＋R2＋Rcd＝8 Ω＋4 Ω＋2 Ω＝14 Ω。

(2)由欧姆定律知 I＝＝ A＝3 A，

即为通过 R1、R2的电流。

设通过 R3、R4的电流分别为 I3、I4，

则由并联电路电压相等，得I3R3＝I4R4；

又I3＋I4＝3 A，解得 I3＝1 A，I4＝2 A。

[答案]　见解析

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