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串联电路和并联电路
高二年级 物理
在测量电阻的实验中，待测电阻的阻值由Rx= 计算得出，其中U与I分别是电压表和电流表的读数，若测量电路选用以下两种连接方式，测得的电阻值相同吗？
思考：
Rx
v
A
Rx
v
A
甲
乙
一、串联电路和并联电路中的电流
恒定电流电路中各处电荷的分布是稳定的，电路中各处的电荷分布应保持不变，因此串联电路中，相同时间内通过0、1、2、3各点的电荷量一定相等。
1.串联电路中的电流处处相等。
I0 = I1 = I2 = I3
0
1
2
3
串联电路
电路中各处的电荷分布应保持不变，因此并联电路中，在相等时间内通过干路0点的电荷量一定等于进入各支路1、2、3各点的电荷量之和。
2.并联电路的总电流等于各支路电流之和。
I0 = I1 + I2 + I3
0
1
2
3
并联电路
一、串联电路和并联电路中的电流
1.串联电路两端的总电压等于各部分电路两端电压之和。
串联电路中，以φ0、φ1、φ2、φ3表示电路中0、1、2、3各点的电势，以U01、U12、U23、U03表示各点之间的电势差，则这些物理量之间有怎样的关系呢？
0
1
2
3
串联电路
U01 =φ0 – φ1 ；U12 =φ1 – φ2 ；
U23 =φ2 – φ3 ；U03 =φ0 – φ3 ；
U01 + U12 + U23 = (φ0 – φ1) +(φ1 – φ2 ) +( φ2 – φ3 )
U01 + U12 + U23 = U03
= φ0 – φ3
二、串联电路和并联电路中的电压
若不考虑导线的电阻，你能根据各点的电势关系判断出并联电路的电压关系吗？
2.并联电路的总电压与各支路电压相等。
3’
0
1
2
3
并联电路
1’
2’
0’
φ0 = φ1 = φ2 = φ3
φ0’= φ1’= φ2’= φ3’
φ0 – φ0’= φ1 – φ1’= φ2 – φ2’= φ3 –φ3’
U总 = U1 = U2 = U3
二、串联电路和并联电路中的电压
思考：多个电阻串联呢？
R
U
I
R=R1+R2
I
U
U1
U2
R1
R2
1.串联电路的总电阻等于各部分电路电阻之和。
三、串联电路和并联电路中的电阻
R = R1 + R2 +···+ Rn
∵U=U1+U2
I
I1
I2
R1
R2
U
R
U
I
思考：多个电阻并联呢？
2.并联电路总电阻的倒数等于各支路电阻的倒数之和。
三、串联电路和并联电路中的电阻
+···+
思考2：n个相同电阻R串联或并联，其总电阻R总=？
思考1：串联电路中电压分配与电阻的关系？并联电路中电流分配与电阻的关系？
①串联电路中 U ∝ R；
② n个相同电阻R，若串联，R串总= n R；
U=IR
思考：
并联电路中 I ∝
若并联，R并总=
R R1 + R2 +···+ Rn
+···+
思考3：不同电阻串联，总电阻与其中任一电阻有何大小关系？不同电阻并联，总电阻与其中任一电阻有何大小关系？
③串联电路中 R串总> Rx；
思考4：串联电路中，某一电阻增大，总电阻如何变？并联电路中，某一电阻增大，总电阻如何变？
④串、并联电路中，任一电阻增大，总电阻均增大。
思考：
并联电路中 R并总< Rx 。
R R1 + R2 +···+ Rn
+···+
思考5 ：两个电阻串联，如果再串联上一个电阻，总电阻如何变？两个电阻并联，如果再并联上一个电阻，总电阻如何变？
思考：
⑤两个电阻串联，如果再串联上一个电阻，总电阻增大；
两个电阻并联，如果再并联上一个电阻，总电阻减小。
R R1 + R2 +···+ Rn
+···+
　 　　　 串联电路 并联电路
电路图
电流关系
电压关系
电阻关系
I＝I1＝I2＝I3
I＝I1＋I2＋I3
U＝U1＋U2＋U3
U ＝ U1＝U2＝U3
串并联电路特点总结
U ∝ R
I ∝
电流分配：
电压分配：
R R1 + R2 + R3
+
串联分压，与电阻成正比，
并联分流，与电阻成反比
四、电压表和电流表的电路结构
1.表头：
（3）表头的三个参数及其关系
①表头的内阻:Rg ；
②满偏电流:指针偏转到最大刻度时的电流Ig ；
③满偏电压:电流满偏时,其两端的电压Ug ；
④三者间的关系:Ug=IgRg。
（2）电路图符号：
（1）用来测量微小电流和微小电压
Ug
Rg
Ig
2.将表头改装成大量程电压表
例2：有一个表头的内阻Rg=30Ω，满偏电流Ig=1mA。怎样才能把它改装成量程为0～3V的电压表呢？
思考1：当被测电压是3V时，表头两端最多加多大电压？其余电压加在哪里？
Ug=IgRg=0.03V
V
U
Rv
I
Rv = R+Rg
Ig
U
Ug
UR
Rg
R
UR= U – Ug
= 2.97V
思考2：需要多大的电阻分压？
思考3：改装后的电压表内阻RV是多大？
方法：串联较大电阻R分压
电压可读的“大电阻”
Ig
U
Ug
UR
Rg
R
2.将表头改装成大量程电压表
Rv= Rg+R = 3.0×103Ω
思考4：当指针满偏时，改装后的电压表测得的电压应该是多少？半偏呢？某一位置呢？
　 　　　 表头电流 电压表的测量值
指针满偏
指针半偏
某一位置
0.5mA
1mA
3V
1.5V
Ix
3000Ix
U=IxRv
V
U
Rv
Ix
电压可读的“大电阻”
2.将表头改装成大量程电压表
Rv= 3.0×103Ω
例3：有一个表头的内阻Rg=30Ω，满偏电流Ig=1mA。怎样才能把它改装成量程为0～0.6A的电流表呢？
思考1 ：当被测电流是0.6A时，流过表头的电流最大为多大？其余电流从哪里流过？
3.将表头改装成大量程电流表
U
A
I
RA
Ig
U
Rg
R
IR
I
IR=I - Ig=(0.6-0.001)A=0.599A
思考2：需要多大的电阻分流？
思考3：改装后的电流表内阻RA是多大？
方法：并联较小电阻R分流
电流可读的“小电阻”
3.将表头改装成大量程电流表
Ig
U
Rg
R
IR
I
0.050Ω
0.050Ω
思考4：当指针满偏时，改装后的电流表测得的电流应该是多少？半偏呢？某一位置呢？
　 　　　 表头电流 电流表的测量值
指针满偏
指针半偏
某一位置
0.5mA
1mA
0.6A
0.3A
Ix
600Ix
电流可读的“小电阻”
3.将表头改装成大量程电流表
Ix
U
Rg
R
IR
I
Rg=30Ω
0.050Ω
本质
内部电路
R的作用
R的计算
电表的总内阻
电压可读的“大电阻”
改装成电流表
串联 分压
并联 分流
分压电阻
分流电阻
表头改装总结
改装成电压表
电流可读的“小电阻”
Ig
U
Ug
UR
Rg
R
Ig
U
Rg
R
IR
I
在测量电阻的实验中，待测电阻的阻值由Rx= 计算得出，其中U与I分别是电压表和电流表的读数，若测量电路选用以下两种连接方式，测得的电阻值相同吗？
思考：
Rx
v
A
Rx
v
A
甲
乙
Rx
v
A
思考：
甲
乙
测量值偏大
测量值偏小
Rx
v
A
课堂小结
一、串联电路和并联电路的
电流特点
电压特点
电阻特点
二、表头改装成
大量程的电压表---串联电阻分压
大量程的电流表---并联电阻分流
同学们再见！
练习1：下列说法正确的是( 　　)
A.一个电阻R和一根电阻为零的理想导线并联，总电阻为零；
B.并联电路的总电阻可以大于并联支路中最小的电阻；
C.在并联电路中，任一条支路的电阻增大时（其他支路不变），总电阻一定增大；
D.并联电路中，再多并联一个电阻，则总电阻增大。
AC
课堂练习
+···+
练习2：把表头改装成大量程电流表时，下列说法正确的是(　　)
A.改装原理为串联一个电阻起到分压作用；
B.改装成电流表后，表头本身允许通过的最大电流并不改变；
C.改装后，表头自身的电阻减小了；
D.改装后使用时，表头本身的参量都不改变，整个并联电路允许通过的电流增大了。
课堂练习
BD
Ig
U
Rg
R
IR
I
练习3：如图，有两个量程的电压表，当使用A、B两个端点时，量程为0 ～ 3V，当使用A、C两个端点时，量程为0 ～ 15V，已知电流表的内阻Rg为500Ω，满偏电流Ig为1mA，求电阻R1 、R2的阻值？
Rg
R1
R2
A
B
C
15V
3V
①接A、B时，串联R1 ，由串联电路的特点得： RAB＝ Rg + R1
得：R1 =2.5×103Ω
②接A、C时，串联R1和R2 ，RAC＝ Rg + R1 + R2
课堂练习
得：R2 =1.2×104Ω
解：
课后作业
复习本节课内容并完成物理书后71页1—5题。
课堂练习
练习：把3 kΩ的R1与4 kΩ的R2串联起来接到电压U恒为40 V电路中。现在用一个电压表接到R2的两端，测得R2两端电压的示数为20 V。若把这个电压表接到电阻R1的两端，其示数为多少 此时电路中的总电流是多少
（1）U1=U-U2 显然 =R1 代数得: RV=12 kΩ
R1
R2
V
RV与R1并联后的总电阻： R1'==2.4 kΩ
得U1=15 V
（2）电路中的总电流 I==6.25 mA。
R1
R2
V
解：

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