(共33张PPT)
第17章
第4节
欧姆定律在串、并联电路中的应用
人教版-物理-九年级上册
知识回顾-导入新课-学习目标-探究新知-课堂小结-课堂练习
伏安法
测量原理
数据处理
测定电阻的阻值时,求平均值以减小误差
求小灯泡的电阻时不能求平均值
知
识
回
顾
(1)串联电路中的电流处处相等:I=I1=I2
(2)串联电路中的总电压等于各部分电路两端电压之和U=U1+U2
串联电路中的电流、电压规律
R2
U
I
R1
U1
U2
I2
I1
导
入
新
课
I1
I
I2
R2
R1
U
(1)并联电路干路中的电流等于各支路中的电流之和:I=I1+I2
(2)并联电路中各支路两端电压相等:U=U1=U2
并联电路中的电流、电压规律
导
入
新
课
导体中的电流,跟导体两端的电压成正比,跟导体的电阻成反比。
欧姆定律
U
R
I
R=
U
I
I
=
U
R
数学表达式
U=
IR
导
入
新
课
1.理解运用欧姆定律和电路特点推导串联电路中电阻关系的过程.
2.理解串联电路的等效电阻.
3.会用串联电路的特点和欧姆定律分析解决简单的串联电路问题.
学
习
目
标
R1
R2
R
A
A
0.2A
0.2A
1.电阻的串联
等效法
总电阻
两个电阻串联后,材料、横截面积都
,只是长度
,所以总电阻变
了。
不变
变长
大
导
入
新
课
知识点
欧姆定律在串联电路中的应用
1
2.
串联电路中电阻的关系
I
R2
U
A
S
U2
U1
R1
由欧姆定律得:
U=IR
由串联电路特点可知:
R=R1+R2
I=I1=I
2
U1=I1R1
U2=I2R2
U
=U1+U2
IR=I1R1+I2R2
探
究
新
知
串联电路的总电阻等于各电阻之和。
结论:
+
=
若有n个电阻R1、R2、···、Rn串联,则它们的总电阻R总
R总=R1+R2+···+Rn
串联电路的总电阻比其中任何一个分电阻的阻值都大。电阻串联相当于增加了电阻的长度,所以总电阻大。
探
究
新
知
3.
串联电路中电阻的分压作用
=
=
=
=
串联电路中各部分电路两端的电压与其电阻成正比
探
究
新
知
例1:如图所示,电阻R1为10Ω,电源两端电压为6V。开关闭合后,
求:(1)当滑动变阻器R2接入电路的电阻为50Ω时,通过电阻R1的电流I
;
(2)当滑动变阻器R2接入电路的电阻为20Ω时,通过电阻R1的电流I′。
R1
R2
S
P
解:由图可知,R1与R2串联。
(1)串联的总电阻是R=R1+R2=10Ω+50Ω=60Ω
I=
=
=
0.1
A
U
R
6
V
60Ω
通过R1的电流为
(2)串联的总电阻是R
′
=R1+R2
′
=10Ω+20Ω=30Ω
通过R1的电流为
I=
=
=
0.2
A
U
R
′
6
V
30
Ω
典例分析
R1
R2
R
A
A
等效法
0.5A
0.5A
总电阻
探
究
新
知
知识点
欧姆定律在并联电路中的应用
2
1.电阻的串联
两个电阻并联后,材料、长度都
,只是横截面积
了,所以总电阻变
了。
R1
R2
R
不变
变大
小
结论:
.
并联电阻的总电阻比任何一个分电阻都小
探
究
新
知
R1
R2
I
I1
I2
由欧姆定律得:
=
=
由并联电路特点可知:
I=I1+I2
U=U1=U2
=
=
或
S
2.
并联电路中电阻的关系
探
究
新
知
并联电路总电阻的倒数等于各电阻倒数之和。
结论:
并联电阻的总电阻的阻值比其中任何一个支路电阻的阻值都小。电阻并联相当于增加了电阻的横截面积,所以总电阻更小。
探
究
新
知
3.
并联电路中电阻的分流作用
=
=
=
=
=
并联分流,电流之比为电阻的反比
探
究
新
知
1.如图所示,电源电压保持不变,闭合开关S1、S2,电压表示数为6V,电流表示数为0.6A,断开S2后,电压表示数变为2V,则R2的电阻和电源电压分别是(
)
A.10Ω,9V
B.20Ω,6V
C.20Ω,9V
D.10Ω,6V
B
典例分析
1.引入“总电阻”概念时运用的科学方法是 (填“等效替代”或“控制变量”)法.阻值为10
Ω和30
Ω的两个电阻,串联在电路中,其总电阻为 Ω,并联在电路中,其总电阻为 Ω.?
1.【参考答案】 等效替代 40 7.5
答案
典型例题
2.[2020海南琼中期中]两个导体串联后的总电阻大于其中任何一个导体的电阻,因为导体串联相当于 ,两个导体并联后的总电阻小于其中任何一个导体的电阻,因为导体并联相当于 .(均填写相应字母)?
A.减小了导体长度
B.减小了导体横截面积
C.增大了导体长度
D.增大了导体横截面积
2.【参考答案】 C D
【解题思路】 导体的电阻与其长度、横截面积以及材料有关,两个电阻串联相当于长度加长,长度越大,电阻越大.故选C.两个电阻并联相当于横截面积增大了,横截面积越大,电阻越小.故选D.
答案
典型例题
3.两定值电阻R1、R2,已知R1>R2.在如图所示电路中,总电阻由大到小排列正确的是
( )
A.甲>乙>丙>丁
B.乙>丙>丁>甲
C.丙>甲>乙>丁
D.丁>甲>乙>丙
3.C 【解题思路】 因为两电阻并联时阻值最小,串联时阻值最大,且R1>R2,所以电路的总电阻由大到小的顺序是R串>R1>R2>R并,即丙>甲>乙>丁.
答案
典型例题
4.[2021四川成都石室天府中学期中]有两个阻值不同的定值电阻R1、R2,它们的I-U图线如图所示.如果R1、R2串联后的总电阻为R,并联后的总电阻为R',则关于R、R'的I-U图线所在的区域,下列说法正确的是( )
A.R在Ⅰ区域,R'在Ⅲ区域
B.R在Ⅱ区域,R'在Ⅰ区域
C.R在Ⅲ区域,R'在Ⅰ区域
D.R在Ⅰ区域,R'在Ⅱ区域
4.C 【解题思路】 根据串联电路中的电阻特点可知,总电阻R比每个分电阻都要大,根据并联电路中的电阻特点可知,总电阻R'比每个分电阻都要小,所以在R1、R2、R、R'中,R最大,R'最小.根据欧姆定律可知,当它们两端加相同的电压时,通过R的电流最小,故R的I-U图线在Ⅲ区域;通过R'的电流最大,故R'的I-U图线在Ⅰ区域.故选C.
答案
典型例题
欧姆定律的应用之二:
处理串并联电路问题
串联电路
并联电路
总电阻R总=R1+R2
电流计算
串联
总电阻=
电流计算
+
并联
课
堂
小
结
1.将电阻R1、R2串联在电路中,已知R1=3R2,总电压为4
V,则R1两端的电压为
( )
A.4
V
B.3
V
C.2
V
D.1
V
1.B 【解题思路】 根据串联电路中各电阻分得的电压与其阻值成正比可知,R1两端的电压U1=U=×4
V=3
V.
答案
课
堂
练
习
2.如图所示,电源电压保持不变.开关闭合前后,电压表示数之比为2∶5,则两灯泡L1、L2的电阻之比为
( )
A.2∶3
B.3∶2
C.2∶5
D.5∶2
2.B 【解题思路】 开关断开时L1、L2串联,电压表测量灯泡L2两端的电压U2,此时U1+U2=U;开关闭合时,灯泡L1被短路,电压表测量灯泡L2两端的电压U2',也是测量电源电压U,U2'=U.根据题意得U2∶U=2∶5,则L1、L2串联时U1∶U2=
3∶2,根据串联电路分电压规律可知U1∶U2=R1∶R2,即R1∶R2=3∶2,故选B.
答案
课
堂
练
习
3.如图所示,电源电压不变,电阻R1=2R2,开关S闭合前后,电流表的示数之比是
( )
A.1∶3
B.1∶2
C.2∶1
D.3∶1
3.A 【解题思路】 当S断开时,电流表测量通过R1的电流,此时电流表示数I=;当开关S闭合时,R1、R2并联,电流表测量干路中的电流,此时电流表示数I'=,且R1=2R2,因此开关闭合前后电流表示数之比是1∶3,A正确.
答案
课
堂
练
习
4.如图所示,闭合开关后,两电流表的指针都正常偏转且偏转角度相同,此时灯L1和L2的阻值之比为
( )
A.4∶1
B.1∶4
C.5∶1
D.1∶5
4.B 【解题思路】 分析电路图可知,电流表A1测量并联电路总电流I,电流表A2测量通过L2的电流,电流表A1的示数大于电流表A2的示数,若通过灯泡L1的电流为I1,通过灯泡L2的电流为I2,根据两电流表的指针偏转角度相同,我们可知I∶I2=5∶1,又因为I=I1+I2,所以I1∶I2=4∶1,根据并联电路分流规律可知,I1∶I2=R2∶R1,所以R1∶R2
=1∶4,故选B.
答案
课
堂
练
习
5.如图所示的电路中,电源电压U=4.5
V且保持不变,定值电阻R1=5
Ω,滑动变阻器R2的最大阻值为20
Ω,电流表的量程为0~0.6
A,电压表的量程为0~3
V.为保护电表,滑动变阻器接入电路中的阻值范围是
( )
A.0~10
Ω
B.0~20
Ω
C.5~20
Ω
D.2.5~10
Ω
5.D 【解题思路】 由电路图可知,滑动变阻器R2与电阻R1串联,电压表测滑动变阻器两端的电压,电流表测电路中的电流,当电流表示数为I1=0.6
A时,滑动变阻器接入电路中的电阻最小,此时电阻R1两端的电压为U1=I1R1=0.6
A×
5
Ω=
3
V,因串联电路中总电压等于各部分电压之和,所以,滑动变阻器两端的电压为U2=U-U1=4.5
V-3
V=1.5
V,因串联电路中各处的电流都相等,所以,滑动变阻器接入电路中的电阻最小为Rmin==2.5
Ω;当电压表示数最大为U2max=
3
V时,滑动变阻器接入电路中的电阻最大,此时R1两端的电压为U1'=U-U
2max=4.5
V-3
V=1.5
V,电路中的电流为I2==0.3
A,滑动变阻器接入电路中的最大电阻为Rmax==10
Ω,故滑动变阻器接入电路中的阻值范围为2.5~10
Ω.故选D.
答案
课
堂
练
习
6.[2021安徽亳州月考]一只小灯泡正常发光时的电压为8
V,正常发光时通过它的电流为0.4
A,现将该小灯泡接在12
V的电源上,为使其正常发光,应 联一个 Ω的电阻.?
6.【参考答案】 串 10
【解题思路】 串联电阻起分压作用,因小灯泡正常发光,故电路中的电流I=0.4
A,电阻两端的电压U=12
V-8
V=4
V,可得电阻的阻值R==10
Ω.
答案
课
堂
练
习
7.[2021山东烟台龙口期中]如图为某种灯泡的电流I与电压U的关系图像.若有6只这种灯泡串联接在电压为6
V的电源上,通过灯泡的电流为 A;若把一只这种灯泡与一电阻并联接在电压为6
V的电源上,总电流为1.5
A,则该电阻的阻值为 Ω.?
7.【参考答案】 0.2 6
【解题思路】 6只相同的灯泡串联接在电压为6
V的电源上,由串联电路的分压规律可知,每只灯泡两端的电压都是1
V,由题图可知,此时通过灯泡的电流为0.2
A;由题图可知,当灯泡两端的电压为6
V时,通过灯泡的电流为0.5
A,则通过电阻的电流I=1.5
A-0.5
A=1
A,电阻的阻值R==6
Ω.
答案
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堂
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习
8.如图所示的电路中,电源电压为6
V.闭合开关S,电压表V1示数为4
V,电流表示数为0.4
A.求:
(1)电压表V2的示数;
(2)R1、R2的阻值.
8.解:(1)由串联电路电压规律可知,电压表V2的示数为U2=U-U1=6
V-4
V=2
V.
(2)由欧姆定律I=得,R1==10
Ω,
R2==5
Ω.
答案
课
堂
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习
9.在如图所示的电路中,已知R1=10
Ω,R2=R3=20
Ω,电源电压恒定.当S1、S2都断开时,电流表的示数为0.15
A,求:
(1)电源电压;
(2)S1、S2都闭合时,电流表的示数.
9.解:(1)当S1、S2都断开时,电阻R1未接入电路,电阻R2和R3串联.根据欧姆定律I=可得,电源电压U=IR=I(R2+R3)=
0.15
A×(20
Ω+20
Ω)=6
V.
(2)当S1、S2都闭合时,电阻R3被短路,电阻R1和R2并联.根据并联电路电流特点可知,此时电流表的示数为I'==0.9
A.
答案
课
堂
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习
课
堂
练
习
10.[2020江西南昌二中期中]如图所示的电路,电源电压为6
V且保持不变,滑动变阻器R1标有“50
Ω 2
A”字样.
(1)将滑片P移到最右端,闭合S1,断开S2时,电流表的示数I1为 A.?
(2)保持滑片P在最右端,闭合S1、S2,电流表的示数为I=5I1,则R2为 Ω.?
(3)将滑片P移至某一位置,闭合S1、S2,电流表的示数为0.68
A,求此时滑动变阻器接入电路的阻值.
课
堂
练
习
10.【参考答案】 (1)0.12 (2)12.5 (3)由(1)(2)知,通过R2的电流I2=I-I1=5I1-I1=4I1=4×0.12
A=0.48
A,移动滑片至某一位置时,通过R2的电流不变,通过R1的电流I1'=I'-I2=0.68
A-0.48
A=0.20
A,所以此时滑动变阻器接入电路的阻值R1'=
=30
Ω.
【解题思路】 (1)滑片P移到最右端时,R1=50
Ω,根据欧姆定律得I1==0.12
A.
(2)S1、S2闭合,R1与R2并联,U1=U2=U=6
V,干路电流I=0.12
A×5=0.6
A,通过R1的电流是0.12
A,通过R2的电流I2=I-I1=
0.6
A-0.12
A=0.48
A,所以R2==12.5
Ω.
答案
课
堂
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人教版物理第十七章第四节
欧姆定律在串、并联电路中的应用
知识点
1 电阻的串联
1.串联电路中的总电阻等于 。若串联的两个电阻阻值分别为R1、R2,串联后的总电阻为R,则R= 。?
2.电阻的串联相当于增加了导体的长度,所以串联电阻的总电阻比任何一个分电阻都 ,且串联的电阻越多,总电阻越 。(均选填“大”或“小”)?
3.有两个定值电阻R1、R2,其阻值分别为R1=10
Ω,R2=30
Ω,将R1、R2串联接在电压为6
V的电路中,则串联后的等效电阻为 ,通过R1的电流为 。?
4.三个阻值相等的电阻,串联后的总电阻是27
Ω,则每一个电阻的阻值为 Ω。?
5.如图17-4-1所示,电阻R1、R2串联接在电压为6
V的电源上,已知电阻R1的阻值是8
Ω,闭合开关,电路中的电流是0.25
A。求:
图17-4-1
(1)串联后的总电阻。
(2)电阻R2的阻值。
知识点
2 电阻的并联
6.并联电路中总电阻的倒数等于 。若并联的两个电阻阻值分别为R1、R2,并联后的总电阻为R,则= ,也可以表示为R= 。?
7.电阻的并联相当于增加了导体的横截面积,所以并联电阻的总电阻比任何一个分电阻都 ,且并联的电阻越多,总电阻越 。(均选填“大”或“小”)?
8.我们在考试时要用到2B铅笔填涂机读卡,电脑可以直接读取机读卡上的答案,是因为2B铅笔中的石墨是导体,若一支2B铅笔的电阻为30
Ω,将两支相同的2B铅笔并联,其并联后的总电阻为 Ω。?
9.阻值分别为1
Ω、100
Ω的两只电阻并联,并联后的等效电阻
( )
A.小于10
Ω
B.等于101
Ω
C.等于1
Ω
D.小于1
Ω
10.如图17-4-2所示,电源电压恒定,闭合开关S后,向右移动滑片P时,电路的总电阻将
( )
图17-4-2
A.变大
B.变小
C.不变
D.三种情况均有可能
11.如图17-4-3所示电路,R1=300
Ω,R2=100
Ω,开关S闭合后,电流表A的示数为0.4
A,求:
(1)电路的总电阻。
(2)电源电压。
(3)干路中的电流。
图17-4-3
一、单选题
1.(2021·宜昌)如图所示,电源电压恒定,闭合S1
,
小灯泡发光,再闭合S2时,观察到的现象是(??
)
A.?电压表示数增大???????B.?电流表示数变小???????C.?小灯泡变亮???????D.?小灯泡亮度不变
2.(2021·锦州)如图所示电路,电源电压保持不变。闭合开关S,当滑动变阻器的滑片P向下滑动时,下列判断中正确的是(??
)
A.?电压表V示数变大
B.?电流表A1示数不变
C.?电流表A1示数与电流表A2示数的差值变小
D.?电压表V示数与电流表A2示数的比值变小
3.(2021·湘潭)如图是小虹设计的一种“身高测量仪”,其中滑片P将电阻丝分成上下两部分,阻值分别为R1、R2
,
身高数据可通过电压表的示数来反映。测量时,身高越高( )
A.?电压表示数越小????????????????????????????????????B.?电压表示数越大
C.?电路中的电流越大?????????????????????????????????D.?电路中的电流越小
4.(2021·宁夏)如图所示,电源电压保持不变。关于电路的工作情况,下列说法中正确的是(??
)
A.?同时闭合两个开关,通过两只灯泡的电流一定相同
B.?若先闭合
,再闭合
,电压表示数不变,电流表的示数变大
C.?若先闭合
,再闭合
,电压表示数变大,电流表的示数变大
D.?若灯
被短路,闭合
、
后,灯
不亮,灯
亮,电流表损坏
二、填空题
5.(2021·蜀山模拟)如图所示的电路中,电源电压U保持不变,开关S闭合前后电流表示数之比为1:4,则电阻R1:R2=________。
6.(2021·贵州)如图所示的电路,电源电压保持不变,R1、R2为定值电阻,其中R
1=10Ω。当只闭合开关S1时,电流表示数为0.6A,则电源电压为________V;当同时闭合开关S1、S2时,电流表的示数增大了0.5A,则R
2的阻值是________Ω。
7.(2021·港南模拟)如图所示,闭合开关S,滑动变阻器的滑片P从a端移到b端的过程中,电流表的示数________,电压表的示数________(两空均选填“变大”、“变小”或“不变”)。
8.(2021·成华模拟)如图所示,电源电压保持不变,先闭台开关S1
,
再闭合S2
,
电压表的示数________,电流表的示数________(两空均选填“变大”、“变小”或“不变”)。
9.(2021·绥化)如图所示,已知R1:R2=3:1,当开关S闭合,甲、乙两表为电压表时,两表示数之比U甲:U乙=________;当开关S断开,甲、乙两表为电流表时,两表示数之比I甲:I乙=________。
三、计算题
10.(2021九下·安徽开学考)如图所示的电路中,电源电压保持不变,电阻
的阻值为
,
为滑动变阻器,闭合开关,当滑片
处于
端时,电流表示数为
,求:
(1)电源电压;
(2)当滑片
处于
端时,电压表示数
,滑动变阻器最大电阻
为多少?
(3)若电压表量程为
,为了保证电路安全,通过电路最小电流为多少?
11.(2018九上·镇江月考)如图所示的电路中,电源电压不变,电阻R1的阻值为20Ω。当断开开关S1和S2
,
闭合开关S3时,电流表的示数为0.50A;当断开开关S2
,
闭合开关S1、S3时,电流表的示数为0.90A。求:
(1)电阻R2的阻值。
(2)断开开关S1和S3
,
闭合开关S2时,加在电R1两端的电压。
(3)电源电压
12.(2018九上·襄阳月考)如图甲所示,电源电压保持不变,R1=20Ω,当闭合开关S,滑动变阻器滑片P从a端移到b端,两电表示数变化关系用图乙线段AB表示,求:
(1)电源电压;
(2)滑片P滑到ab中点时电流表的示数.
答案解析部分
1.各串联电阻之和 R1+R2
2.大 大 3.40
Ω 0.15
A 4.9
5.(1)由欧姆定律公式I=变形得R===24
Ω。
(2)因为两电阻串联,所以R2=R-R1=24
Ω-8
Ω=16
Ω。
6.各并联电阻的倒数之和 +
7.小 小 8.15
9.D [解析]
并联电路电阻的关系为=+,则并联后的总电阻小于任一分电阻,即小于最小的电阻,故1
Ω和100
Ω的两只电阻并联后总电阻小于1
Ω。
10.A
11.(1)R1与R2并联,总电阻为R===75
Ω。
(2)电流表测通过R1的电流,根据电流表的示数为0.4
A,由欧姆定律可得R1两端的电压,即电源电压:U=U1=I1R1=0.4
A×300
Ω=120
V。
(3)干路中的电流:I===1.6
A。
一、单选题
1.【答案】
D
【考点】电路的动态分析
【解析】【解答】A.闭合开关S2前后,电压表测的都是电源电压,所以电压表示数不变,A不符合题意;
B.闭合S2前电流表测的是灯的电流,闭合S2后灯和定值电阻并联,电流表测的是干路电流,所以电流表示数变大,B不符合题意;
CD.闭合开关S2前后,灯的电压和电阻都不变根据公式
得灯的实际功率不变,所以灯的亮度不变,C不符合题意,D符合题意。
故答案为:D。
【分析】电路的基本连接方式有两种,一种是串联,一种是并联,两个串联的用电器相互影响,两个并联的用电器互不影响;结合题目给出的电路的要求,结合选项设计电路即可。
2.【答案】
D
【考点】电路的动态分析
【解析】【解答】A.由电路图可知,R1和滑动变阻器R2并联,电压表V测量R2的电压,电流表A1测量总电流,电流表A2测量R2支路的电流。当滑动变阻器的滑片P向下滑动时,根据并联电路电压规律,电压表V的示数不变,A不符合题意;
B.当滑动变阻器的滑片P向下滑动时,R2接入的阻值变小,则R2支路的电流变大,因为并联电路中,各支路互不影响,所以R1支路的电流不变,则总电流变大,即A1示数变大,B不符合题意;
C.电流表A1示数与电流表A2示数的差值就是R1支路的电流,因为并联电路中,各支路互不影响,R1支路的电流不变,电流表A1示数与电流表
A2示数的差值不变,C不符合题意;
D.电压表V示数为R2两端的电压,电流表A2示数为通过R2的电流,电压表V示数与电流表A2示数的比值,即为R2的阻值,因为滑动变阻器的滑片P向下滑动,所以R2的阻值变小,所以电压表V示数与电流表A2示数的比值变小,D符合题意。
故答案为:D。
【分析】滑动变阻器滑片向下端移动,接入电路中的电阻变小,再结合串并联电路的电流、电压规律和欧姆定律分析电路中电流和电压的变化。
3.【答案】
B
【考点】电路的动态分析
【解析】【解答】如图,电压表测R2两端的电压,被测量者身高越高滑片越往上移,R1越小,R2的电阻越大,根据串联分压原理,它两端的电压越大;由于RI、R2之和不变,即电路的总电阻不变,电路中的电流不变,综上分析,B符合题意,ACD不符合题意。
故答案为:B。
【分析】身高越高,滑动变阻器滑片向下端移动,接入电路中的电阻变小,再结合串并联电路的电流、电压规律和欧姆定律分析电路中电流和电压的变化。
4.【答案】
B
【考点】电路的动态分析
【解析】【解答】A.同时闭合两个开关,灯L1、L2并联,只有当两个灯泡的规格相同时,通过这两只灯泡的电流才相同,A不符合题意;
BC.先闭合S1
,
电路中只有L1接入电路,电压表测电源电压,电流表测流过L1的电流;再闭合S2
,
灯L1、L2并联,电压表还是测电源电压,所以电压表示数不变,此时电流表测干路电流,所以电流表示数变大。B符合题意;C不符合题意;
D.若灯L1短路,闭合S1、S2
,
发生电源短路,两灯都不亮,有较大电流流经该电路,损坏电流表和电源,D不符合题意。
故答案为:B。
【分析】并联电路中,干路电流等于各支路电流之和,用电器分得的电流与电阻成反比。
二、填空题
5.【答案】
1:3
【考点】电路的动态分析
【解析】【解答】由图可知,S断开时,R1与R2串联,电流表测电路电流I1
,
电源电压不变,电路中电流即电流表示数为
S闭合时,电路中只有R1接入,此时电流表示数为
由题可知
解得
【分析】分析电路开关闭合前后电路的连接情况,然后运用串联电路特点和欧姆定律进行计算。
6.【答案】
6;12
【考点】电路的动态分析
【解析】【解答】只闭合开关S1时,电路为R1的简单电路,由
可得电源电压
当同时闭合开关S1、S2时,两电阻并联,电流表测干路电流,因为并联电路各支路独立工作、互不影响,所以通过R1的电流不变,仍为0.6A,而电流表的示数增大了0.5A,即通过R2的电流
因为并联电路各支路两端的电压相等,由
可得R2的电阻
【分析】
当只闭合开关S1时
,电路中只有R1这个电阻,由串联电路电压特点知电阻R1两端电压为电源电压大小。已知电阻R1大小,电流大小,由U=IR可以求出R1的电压大小,从而知道
电源电压大小;
(2)
当同时闭合开关S1、S2时
,电阻R1和电阻R2并联,电流表测总电流,由可以求出总电阻,然后由求出R2的电阻值。
7.【答案】
不变;小
【考点】电路的动态分析
【解析】【解答】由电路图可知,是一个串联电路,又因滑动变阻器上方接线柱连接的是电压表,可以理解上方为断路,此时滑动变阻器阻值最大并且是一个定值电阻,故移动滑片P时,接入电路的电阻不变,因此电路中电流不变,即电流表的示数不变。
滑动变阻器的滑片P从a端移到b端的过程中,电压表所并联部分的电阻在减小,由串联分压的特点可知,电阻变小,电压变小,即电压表的示数变小。
【分析】分析电路结构,两个定值电阻是串联关系,电流相等,用电器电压之和为电源电压,明确电流表和电压表的测量对象,利用串联电路电压规律和欧姆定律求解即可。
8.【答案】
变大;变大
【考点】电路的动态分析
【解析】【解答】当开关S1闭合S2断开时,电阻R1与R2串联,电压表测R1两端电压,电流表示数
电压表示数U1。当S2也闭合后,R2被短路,故电压表测R1两端电压,也等于电源两端电压,故电压表示数变大;电流表
故I′>I
即电流表示数变大。
【分析】分析电路结构,开关S2断开时,两个定值电阻是串联关系,闭合开关S2
,
使得电阻R2被短路,电路的电阻减小,分析电流与电压的变化。
9.【答案】
4:1;3:4
【考点】欧姆定律及其应用
【解析】【解答】当开关S闭合,甲、乙两表为电压表时,两电阻串联,甲测电源电压,乙测R2电压,电压比为
当开关S断开,甲、乙两表为电流表时,两电阻并联,甲测R2电流,乙测干路电流,电流比为
【分析】分析电路结构,两个定值电阻是串联关系,电流相等,用电器电压之和为电源电压,明确电流表和电压表的测量对象,利用串联电路电压规律和欧姆定律求解即可。
三、计算题
10.【答案】
(1)解:闭合开关,当滑片
处于
端时,滑动变阻器没有接入,电流表示数为
,
此时定值电阻两端的电压即为电源电压,电源电压为
(2)解:当滑片
处于
端时,滑动变阻器全部接入,电压表示数
,
则定值电阻两端的电压为
电路中的电流为
当滑片
处于
端时,滑动变阻器全部接入,
滑动变阻器最大电阻
为
(3)解:若电压表量程为
,当滑动变组器阻值比较大时,总电阻比较大,电流变小,
故则滑动变阻器两端的电压最大为
,那么定值电阻两端的电压为
故最小电流为
【考点】欧姆定律及其应用,电路的动态分析
【解析】【分析】
(1)、滑片P处于A端时,整个电路中只有R1。?
(2)、当滑动变阻器滑片P处于B端时。电路中是R1和滑动变阻器最大阻值串联。?
(3)、电路中电阻越大,电流越小。电压表的量程为0-3V,也就意味着他所测量的电阻不能分压超过3V。
11.【答案】
(1)解:当断开开关S1和S2
,
闭合开关S3时,电路为R1的简单电路,电流表测电路中的电流,根据欧姆定律可得,电源电压为:U=I1R1=0.50A×20Ω=10V
(2)解:当断开开关S2
,
闭合开关S1、S3时,电阻R1和R2并联,电流表测量的是干路中的总电流,∵并联电路中各支路独立工作、互不影响,∴此时通过R1的电流仍为0.50A,∵并联电路中干路电流等于各支路电流之和,∴通过电阻R2的电流为:I2=I-I1=0.90A-0.50A=0.40A,∵并联电路中各支路两端的电压相等,∴
=25
(3)解:断开开关S1和S3
,
闭合开关S2时,电阻R1和R2串联,∵串联电路中总电阻等于各分电阻之和,∴电路中的电流:I'
=UR1+R2=10V20Ω+25Ω=29A,电阻R1两端的电压为:U1=I'R1=29A×20Ω≈4.4V
【考点】欧姆定律及其应用,电路的动态分析
【解析】【分析】结合电路图,分清开关闭合、断开时电路的连接方式及电流表的测量对象.
(1)根据欧姆定律求出总电阻,利用电阻的并联求出R2的阻值;
(2)根据电阻的串联和欧姆定律求出电路中的电流,再根据欧姆定律求出加在电阻R1两端的电压.
(3)根据欧姆定律求出电源的电压.
?
12.【答案】
(1)当滑动变阻器接入电路中的电阻为0(即滑片在b点)时,电路为R1的简单电路,电路中的电流最大,由图乙可知,电路中的电流I1=0.6A,由
可得,电源的电压:U=I1R1=0.6A×20Ω=12V;
(2)当滑动变阻器接入电路中的电阻最大时,电路中的电流最小,由图乙可知,电路中的电流I2=0.2A,电压表的示数U2=4V,则滑动变阻器的最大阻值:
;滑片P滑到ab中点时,电路中电流表的示数:
.
【考点】欧姆定律及其应用,电路的动态分析
【解析】【分析】(1)结合图像,理清元件的连接方式及电表的测量对象,当滑动变阻器接入电路中的电阻为0时,此时电路中的电流最大,根据图象读出电路中的最大电流,根据欧姆定律
求出电源的电压;
(2)当滑动变阻器接入电路中的电阻最大时电路中的电流最小,根据图象读出电表的示数,根据欧姆定律
求出滑动变阻器的最大阻值,滑片P滑到ab中点时,根据电阻的串联和欧姆定律求出电路中电流表的示数.
?
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精品试卷·第
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