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第十一章 电路及其应用
人教版 必修三
第四节 串联电路和并联电路
R
1
R
2
U
I
I
1
I
2
I
R
2
R
1
U
U
2
U
1
知识引入：
在初中，我们曾研究过串、并联电路中电流的规律和电压的规律，现在用高中物理知识作进一步分析。在此基础上，讨论串、并联电路中各部分电阻的关系。
1
2
一、串、并联电路的电流特点
由于恒定电流电路中，电荷的定向移动处于动态平衡中，在相等时间内通过串联电路中各个位置的电荷量一定相同。这就是说：
串联电路中各处的电流相等
0
1
2
3
I0=I1=I2=I3
①串联电路的电流特点
并联电路中，在相等时间内通过干路的电荷量等于各个支路的电荷量之和。因此：
并联电路中，干路中的总电流等于各个支路中的电流之和
I0=I1+I2+I3
②并联电路的电流特点
一、串、并联电路的电流特点
0
1
2
3
I1
I2
I0
I3
二、串、并联电路的电压特点
0
1
2
3
①串联电路的电压特点 在外电路中，沿电流方向电势逐渐降低，请你从电势出发，推导出0、3之间的电势差与0、1， 1、2， 2、3间电势差的关系。
串联电路两端的总电压等于各部分电路两端的电压之和
②并联电路的电压特点 导线的电阻可以认为是0，因此，任意导线两端没有电势差。据此，你可以得出并联电路的电压关系吗？
并联电路的总电压与各支路电压相等
0
1
2
3
1’
2’
3’
0’
二、串、并联电路的电压特点
三、串、并联电路的电阻特点
①串联电路的电阻特点几个电阻串联起来，如果能够用一个电阻来代替，则可以起到化简作用，就好比将几个力用一个力来代替一样，这个电阻就是那几个电阻的等效总电阻。这里的等效应当怎样理解呢
等效应当体现为：将相同的电压加在串联电路的两端与加在等效总电阻两端时，电路中的电流是相等的！
0
1
2
3
R1
R2
R3
R总
U
U
I
I
串联电路的总电阻等于各部分电路的电阻之和
0
1
2
3
R1
R2
R3
R总
U
U
I
I
R1
R2
R3
U1
U3
U2
U
串联电路的电压的分配特点
串联电路中，每个电阻分得的电压与其电阻成正比
R总
U
I
U
R1
R2
R3
I
②并联电路的电阻特点
并联电路总电阻的倒数等于
各支路电阻的倒数之和
【问题1】推导出两个电阻并联的总电阻的表达式。
【问题2】n个相同电阻R并联的总电阻等于多少？
【问题3】如果两个阻值相差很大的电阻并联(R1>>R2)，其结果有何特点？
两个阻值相差很大的电阻并联时总电阻与小电阻阻值接近。
【问题4】如果在保持原有并联电路中支路的数目不变，增大某一个支路中的电阻，则总电阻会增大还是会减小？
并联电路中，如果保持支路数目不变，增大某一个支路的电阻，则总电阻会增大。
【问题5】如果在原有并联电路中增加一条支路（该支路电阻不为0），则总电阻会增大还是会减小？
并联电路中，如果保持原有支路不变，增加支路数目，则总电阻会会减小。
并联电路的电流的分配特点
并联电路中，每个电阻分得的电流与其电阻成反比
R1
R2
R3
I
I1
I2
I3
　 电路 内容　　　 串联电路 并联电路
电路图
电流关系 电路各处电流______ I＝I1＝I2＝I3 总电流等于各支路电流之___
I＝I1＋I2＋I3
电压关系 总电压等于各部分电路电压之____ U＝U1＋U2＋U3 总电压_____各支路电压
U＝U1＝U2＝U3
电阻关系 总电阻______各部分电路电阻之和 R＝R1＋R2＋R3 总电阻的倒数______各支路电阻的倒数之和
相等
和
和
等于
等于
等于
【例1】如图所示，当电路a、b两端接入50V电压时，c、d两端电压为10V；当电路c、d两端接入50V电压时，a、b两端电压为25V，则R1：R2：R3为（　　）
A．4：2：1
B．3：2：2
C．2：1：1
D．以上都不对
A
BD
四、电流计(表头)
1.作用：
测量微小电流和电压
0
1
2
3
mA
2.三个主要参数
①内阻:电流计内阻Rg
②量程：满偏电流 Ig
③满偏电压Ug
3.电路图符号：
G
4.工作原理：
磁场对通电导线的作用
五、将表头（小量程电流表）改装成大量程的电压表
1.原理：串联分压
2.方法：串联电阻
3.再将表盘对应示数改装。
U
Ig
V
U
Rg
R
Ug
UR
Ig
G
0
1
2
3
mA
0
1
2
3
V
六、将表头（小量程电流表）改装成大量程的电流表
1.原理：并联分流
2.方法：并联电阻
3.再将表盘对应示数改装。
Ug
A
I
Ug
I
Ig
IR
R
Rg
G
0
0.2
0.4
0.6
A
0
1
2
3
mA
表头改装为电压表及大量程电流表的比较
改装电压表 改装电流表
电路
R的作用
R的计算
电表的总电阻
分压
分流
思考：图中画出了用电压表、电流表测量导体电阻的两种电路图．图中电压表的内阻为1kΩ，电流表内阻为0.1Ω，被测导体R的真实电阻为87.4Ω．测量时，把电压表读数和电流表读数的比值作为电阻的测量值．如果不考虑实验操作中的偶然误差，按甲、乙两种电路进行实验，得到的电阻测量值各是多少？你能从中得出什么结论？
内接法 外接法
电路图
误差原因 电流表分压U测＝Ux＋UA 电压表分流I测＝Ix＋IV
电阻测量值 R测＝＝Rx＋RA>Rx，测量值大于真实值 R测＝＝适用条件 RA Rx RV Rx
适用于测量 大电阻 小电阻
【例2】如图所示，将一个电流表G和另一个电阻连接可以改装成电流表或电压表，则下列结论中正确的是(　　)
A．甲图对应的是电压表，要使它的量程加大，应使R1增大
B．甲图对应的是电流表，要使它的量程加大，应使R1减小
C．乙图对应的是电流表，要使它的量程加大，应使R2减小
D．乙图对应的是电压表，要使它的量程加大，应使R2增大
BD
七、课堂练习
1.在图所示的电路中，通过电阻R1的电流I1是 (　 　)
BD
七、课堂练习
A．30 V
B．45 V
C．60 V
D．75 V
A
七、课堂练习
D
课堂小结
一、串、并联电路的电流特点
二、串、并联电路的电压特点
三、串、并联电路的电阻特点
四、电流计(表头)
五、将表头（小量程电流表）改装成大量程的电压表
六、将表头（小量程电流表）改装成大量程的电流表

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