11.4 串联电路和并联电路 第1课时 课件（共19张PPT）2024-2025学年高一物理人教版（2019）必修第三册

(共19张PPT)
第十一章 电路及其应用
第4节 串联电路和并联电路 第1课时
如果把两个电阻R1、R2串联或并联后看成一个电阻，你认为这个电阻跟R1、R2应该是怎样的关系
R2
R1
R1
R2
1. 掌握串、并联电路电流、电压的关系。
2.能依据电流和电压的关系，推导得到串联和并联电路总电阻的表达式。
3.了解并联电路常用结论。
01 串并联电路中的电流、电压、电阻
推广：n个电阻串联时，则有
1.串联电路
R = R1 + R2 +˙˙˙+ Rn
R1
R2
U1
U2
U
I
R
U
I
等效
U=U1+U2
R=R1+R2
串联电路的总电阻等于各部分电路电阻之和。
（1）串联电路的电阻
（2）串联电路的电流
对于恒定电流，由于在相等时间内通过串联电路中各个位置的电荷量相同，则有
q0 = q1 = q2 = q3
0
1
2
3
I0 = I1 = I2 = I3
串联电路中的电流，处处相等
U01=φ0－φ1
U12=φ1－φ2
U23=φ2－φ3
0
1
2
3
φ0
φ1
φ2
φ3
思考：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。
（3）串联电路的电压
U01+U12+U23 =φ0－φ3 = U03
串联电路两端的总电压等于各部分电路两端的电压之和。
U:U1:U2：… =R:R1:R2…
问题：串联电路两端总电压等于各个电阻两端电压之和，每个电阻从总电压中分得一部分电压，串联电路具有分压作用。试证明，串联电阻分压与其电阻成正比。
R1
R2
U1
U2
U
（4）串联电路的电压分配规律
串联电路中，每个电阻分得的电压与其电阻成正比。
U=U1=U2=U3
φ0 =φ1 =φ2 = φ3
φ4 =φ5 =φ6 =φ0′
思考: 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？
1
2
3
4
5
6
0
0′
U
并联电路的总电压与各支路的电压相等。
2.并联电路
（1）并联电路的电压
R1
R2
I1
I2
I
U
思考：几个电阻并联起来，可以等效为一个电阻，称为并联电路的总电阻。请推导出总电阻与各个电阻的关系。
R
U
I
等效
并联电路总电阻的倒数等于各支路电阻的倒数之和。
（2）并联电路的总电阻
1
2
3
0
0′
（3）并联电路的电流
q0 = q1 + q2+ q3
对于恒定电流，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，则有
I0 = I1 + I2 + I3
并联电路的总电流，等于各个支路中的电流之和。
R1
R2
R3
I1
I2
I3
问题：并联电路，干路中的总电流等于各个支路中的电流之和，每个支路都从总电流中分得一部分，并联电路具有分流作用。试证明，并联电阻分流与电阻成反比。
（4）并联电路的电流的分配规律
，则有
并联电路中，每个支路分得的电流与其电阻成反比。
02 并联电路常用结论
思考1: R1和R2并联后R=
⑴由 可知，R比其中任一个导体的电阻R1和R2都要小，根据电阻定律可以怎样形象理解这一点？
⑵如果两个阻值相差很大的电阻并联(设R1>>R2)，其总阻值与哪个电阻接近？
R并＜Rmin，且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。
思考2：n个相同电阻R并联的总电阻等于多少？
思考3：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？
( )
R总
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。
思考4：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？
增加1条支路后，则有
若原来有n条支路，则有
并联电路中，如果保持原有支路不变，增加支路数目，则总电阻会减小。
1.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
D
2.在如图所示的电路中,R2=2R1,电路两端电压恒定,当开关S断开时,电流表的示数为0.5 A,电压表的示数为4 V,则当开关S闭合时,电流表和电压表的示数分别为( )
A.1.5 A,6 V B.0.75 A,4 V
C.1.5 A,0 D.0,6 V
D
3.由四个电阻连接成的电路如图所示,R1＝8Ω，R2＝4Ω，R3＝6Ω，R4＝3Ω。
⑴求a、d之间的总电阻；
⑵如果把42V的电压加在a、d两端，则通过每个电阻的电流是多少？
（1）Rad＝ 14Ω
（2）I1＝I2＝3A，I3＝1A，I4＝2A
4.有三个电阻R1=10Ω、R2=20Ω、R3=30Ω，连入电路后所能获得的总电阻最大值和最小值分别是多少呢？
解：根据越串越大，三个电阻都串联时最大。
Rmax=10Ω+20Ω+30Ω=60Ω
根据越并越小，三个电阻都并联时最小。
R
串联 并联
电路
I
U
R