人教版（2019）高二物理上学期必修第三册第十一章11.4 串联电路和并联电路

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新人教版
必修三
第十一章
电路及其应用
第4节
串联电路和并联电路（一）
我们学什么？
1.了解串联和并联电路的连接方式；
2.掌握串并联电路的U
、I、R的特点和U、I的分配规律。
1、电流特点
各个元件依次首尾连接构成的电路。
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
一：串联电路
2.电压特点
0
1
2
3
串联电路两端的总电压等于各部分电路两端的电压之和。
Ⅰ.串联电路
3、电阻特点
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。
【思考】串联电路具有分压作用。请你证明：串联电路中，每个电阻分得的电压与其电阻成正比。
R1
R2
R3
U1
U3
U2
U
4.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。
例.如图所示，R2＝R4，理想电压表V1的示数为70
V，理想电压表V2的示数为50
V，则A、B间的电压为(　　)
A.140
V
B.120
V
C.100
V
D.无法计算
B
各个元件一端连接在一起，另一端也连接在一起，构成的电路。
0
1
2
3
二：并联电路
0
1
2
3
1.并联电路的电流特点
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
I1
I2
I3
I0
一：并联电路
2.并联电路的电压特点
【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？
并联电路的总电压与各支路电压相等。
0
1
2
3
1’
2’
3’
0’
3.并联电路的电阻特点
【思考】与串联电路类似，几个电阻并联起来，也可以等效为一个电阻，这就是并联电路的总电阻。你能推导出总电阻与各个电阻的关系吗？
R总
U
U
I
R1
R2
R3
I
R总
U
I
U
R1
R2
R3
I
并联电路总电阻的倒数等于各支路电阻的倒数之和。
【思考1】请你推导出两个电阻并联的总电阻的表达式。
【思考2】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。
如果是串联，情况又如何？
【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？
并联电路中，若保持支路数目不变，增大某一支路的电阻，则总电阻增大。
【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？
并联电路中，若保持原有支路不变，增加支路数目，总电阻会减小。
【思考5】并联电路，干路中的总电流等于各个支路中的电流之和，因此可以认为每个电阻都从总电流中分得一部分。可见，并联电路具有分流作用。请你证明：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
4.并联电路的电流的分配特点
并联电路，每个电阻分得的电流与其电阻成反比。
小结：串联电路和并联电路
　
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1：三个阻值都是6
Ω的电阻可以用不同的方法连接起来,如图所示的四个图中等效电阻(即总电阻)为4
Ω的是(　　)
C
例2.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？
AB
例3：(多选)如图L2-4-2所示,R1=2
Ω,R2=10
Ω,R3=10
Ω,
A、B两端接在电压恒定的电源上,则(　　)
A.S断开时,R1与R2两端的电压之比为1∶5
B.S闭合时,通过R1与R2的电流之比为2∶1
C.S闭合时,R1与R2两端的电压之比为1∶5
D.S断开与闭合两种情况下,电阻R1两端的电压之比为2∶1
“THANKS”