沪科版物理九上——第十五章 探究电路——第四节 电阻的串联和并联
一、单选题
1.(2021·广元)小敏学习物理之后,养成了节约用电的好习惯,她总是随手关闭不必要使用的家用电器。每多关闭一个家用电器,电路里变大的物理量是( )
A.总电流 B.总电压 C.总功率 D.总电阻
2.(2021·浦东模拟)如图所示电路的总电阻为10欧,则下列判断中正确的是( )
A.R1的阻值可能为2欧 B.R2的阻值可能为5欧
C.R1的阻值可能为10欧 D.R2的阻值可能为20欧
3.(2021·宝安模拟)如图1所示,电源电压恒定不变。两个定值电阻 和 ( )按图2四种不同接法分别接在图1中的PQ两端,当闭合开关后,电流表示数由大到小排列正确的是( )
A. B.
C. D.
4.(2020九上·南宁期末)如图中,电阻R1>R2,总电阻最小的是( )
A. B.
C. D.
5.(2020九上·顺德期末)下图所示的4个电路中,电源电压相同。闭合开关,电流表示数最大的是( )
A. B.
C. D.
6.(2020九上·绿园期末)图(a)所示电路,当闭合开关S后,两个电压表指针偏转均为图(b)所示,则电阻R1和R2的比值为( )
A.5:1 B.1:5 C.1:4 D.4:1
7.(2020九上·重庆月考)学习了电阻的串并联,初三9班的小杨同学归纳了如下结论,其中正确的是( )
A.串联电路的总电阻比每个分电阻都小
B.并联电路的总电阻比每条支路的电阻都小
C.串联电路的任何一个分电阻变大,总电阻都变小
D.并联电路的任何一个支路的电阻变大,总电阻都变小
8.(2020九上·曲阳期中)有两个电阻R1=20Ω,R2=30Ω,它们串联后总电阻为( )
A.12Ω B.50Ω C.10Ω D.60Ω
9.(2020九上·通州期中)如图所示,甲、乙、丙三个电路中,电源电压U相等,每个电路的总电阻相等,则下列关系正确的是( )
A.R1 > R2 B.R3 > R4 C.R5 > R2 D.R4 > R1
10.(2020九上·肥城期中)要求两个定值电阻组成一个电路,电路的总电阻是20Ω。则从5Ω、15Ω、30Ω、60Ω四个电阻中选择两个,下列做法可行的是( )
①5Ω和15Ω串联②15Ω和30Ω串联③15Ω和30Ω并联④30和60Ω并联
A.只有①④ B.只有②③ C.只有①② D.只有③④
11.(2020九上·白云期末)判断一个电阻是否能等效替代另外两个串联的电阻,主要看( )
A.电路中的电流是否相同
B.电路两端电压是否相等
C.在电路两端电压相等时,电路中的电流是否相同
D.在导体横截面积都相等时,导体的长度是否相同
12.(2019九上·湛江月考)有两个阻值不同的定值电阻R1、R2,它们的电流随电压变化的I-U图象如图所示.如果R1、R2串联后的总电阻为R串,并联后的总电阻为R并,则关于R串、R并的I-U图象所在的区域,下列说法中正确的是( )
A.R串在Ⅱ 区域,R并在Ⅲ 区域 B.R串在Ⅲ 区域,R并在Ⅰ 区域
C.R串在Ⅰ 区域,R并在Ⅱ 区域 D.R串在Ⅰ 区域,R并在Ⅲ 区域
13.(2019九上·长春月考)一个100MΩ的电阻与一个0.1Ω的电阻并联,并联后的总电阻( )
A.等于1Ω B.大于100MΩ
C.小于0.1Ω D.大于0.1Ω小于100MΩ
14.(2019九上·长春期中)已知R1>R2,按图中的四种方式分别接在同一电源上,电路中电流I1、I2、I3、I4最大的电路是( )
A. B.
C. D.
15.(2019九上·合肥月考)如图所示的电路是由12个不同的电阻组成的,已知R1=12Ω,其余电阻值未知,测得AB间总阻值为6Ω,现将R1换成6Ω的电阻,则AB间总阻值变为( )
A.4Ω B.6Ω C.12Ω D.24Ω
16.(人教版物理九年级第十七章第4节《欧姆定律在串、并联电路中的应用》同步练习)把一根阻值为24Ω的粗细均匀的电阻丝变成一个圆环,并以如图所示的方式从A、B两点接入电路,则该圆环在电路中的电阻为( )
A.4.5Ω B.6Ω C.10Ω D.20Ω
17.(2019九上·百色期末)”节能减排,从我做起”。小明同学养成了随手断开家中暂时可以不用的用电器的习惯。当他断开一个用电器后,家庭电路中会变大的物理量是( )
A.总电流 B.总电压 C.总电阻 D.总功率
18.(沪科版物理九年级上学期 15.4 电阻的串联和并联 同步练习)R1与R2的阻值分别为6Ω的12Ω,把它们分别串联和并联后的总电阻分别为R串和R并,则R串:R并=( )
A.7:1 B.9:2 C.1:7 D.2:9
19.(2018-2019学年人教版物理九年级全册 17.3 电阻的测量 同步练习)一只20Ω的定值电阻与一个最大阻值为60Ω的滑动变阻器并联,当滑动变阻器的滑片在两端之间滑动时,总电阻的变化范围是( )
A.20Ω与60Ω之间
B.0Ω与15Ω之间
C.15Ω与20Ω之间
D.0Ω与20Ω之间
20.(2017九上·闵行期中)把一根电阻为R的均匀电阻丝弯折成一个等边三角形abc,如图所示,图中d为底边ab的中心。如果cd两端的电阻R1为9欧姆,则ab两端的电阻R2的阻值是( )
A.36欧姆 B.12欧姆 C.8欧姆 D.0欧姆
二、填空题
21.(2021九下·通榆月考)定值电阻R1和小灯泡R2的电压和电流的曲线分别如图所示,定值电阻R1是 Ω;若将R1和R2并联后接在5 V的电源两端,干路的电流是 A。
22.(2020九上·重庆期中)甲、乙两个电阻器的电压、电流图象如图所示,由图可知 (选填“甲”或“乙”)是定值电阻,若将甲、乙并联接入电源电压为 的电路中,此时电路中的总电阻为 Ω。
23.(2020九上·巧家期中)如图所示的是插入式电阻箱的结构示意图,它的最大电阻值是 Ω,图中A、B两个接线柱之间的电阻值是 Ω.
24.(2020·肥东模拟)如图所示的电路中,已知R1=6Ω,R2=3Ω,R3=4Ω,则R1,R2,R3三个电阻的等效电阻值为 Ω。
25.(2019九上·莎车期末)有两个电阻,R1=20Ω,R2=60Ω.若将R1、R2串联起来它们的总电阻 Ω 若将R1、R2并联起来,它们的等效电阻是 Ω
26.(粤沪版物理九年级上学期 14.1 怎样认识电阻 同步练习)若需要一个12Ω的定值电阻,现在只有5Ω,10Ω,20Ω,30Ω的定值电阻各一个,则可以把一个20Ω和一个 Ω的定值电阻 联起来当作12Ω的定值电阻使用.
27.(2018·长宁模拟)长度和材料种类相同的导体A和导体B,粗细不同,SA>SB,则它们的电阻RA RB;将两导体并联,总电阻R并 RA。保持RA不变,使RB变大,则总电阻R并′ R并。(均选填“大于”、“等于”或“小于”)
28.(2018·南开模拟)如图,电源电压保持不变,电阻R1=R2=R3=10Ω。要使R2、R3并联,应闭合开关 ,此时电流表的示数为I1;若把开关S1、S2都断开,此时电流表的示数为I2,则I1:I2=
29.(2021·金山模拟)长度相同、横截面积不同的同种材料组成的金属导体甲与乙,分别如图(a)、(b)方式连接在相同电路中。则 ,(a)图中 ,(b)图中 。(均选填“ ”、“ ”或“ ”)。
30.(2020九上·渭滨期末)如图所示,是某种电热器的电路图,电源电压220V,R1、R2的阻值分别为 、 ,通过旋转扇形开关S,接触不同触点,实现高温、中温、低温三个挡位的转换,若开关S的触点b接触点 ,此时电热器处于中温档;高温当正常工作时的电功率是 W。
31.如图是高压输电线上的一个装置,它的作用是把四根导线并联起来,相当于减小了导线的 ,这样能大大减小输电线上电能转化为 的损失。
三、实验探究题
32.(人教版物理九年级第十七章第4节《欧姆定律在串、并联电路中的应用》同步练习)在学习“串联电路的总电阻与各串联电阻之间关系”的时候,小强和小刚利用滑动变阻器(铭牌上标有“50Ω 1A”)、两个定值电阻(5Ω和10Ω)、电压表、电源等器材对此进行了探究.他们设计了如图甲所示的电路图.
(1)根据电路图,请你在图乙中用笔画线代替导线将没有连接完的实物电路连接好 (导线不允许交叉且电流表的量程选取要适当).
(2)请你根据电路图分析:在闭合开关前,滑动变阻器的滑片应移到 (填“A”或“B”)端.
(3)右表是小强和小刚在这次实验中所记录的数据.请你根据他们三次测量的数据进行分析,可以得出的结论是: .
(4)若闭合开关后发现电流表有示数,而电压表无示数,则出现该现象的原因可能是下面哪一种情况?_____(只填字母序号即可).
A.滑动变阻器某处断路;
B.只有R1被短路
C.只有R2被短路;
D.电压表的某一个接线柱接触不良
(5)在这次实验中,滑动变阻器的作用是:
.
答案解析部分
1.【答案】D
【知识点】电阻的并联
【解析】【解答】A.根据 可知,电压不变,电阻增大,总电流减小,A不符合题意;
B.因为家庭电路的电压不变为220V,B不符合题意;
C.根据 可知,电压不变,总电流减小,总功率减小,C不符合题意。
D.电路中各个用电器并联,因此每多关闭一个家用电器,根据
可知,电路里的总电阻增大,D符合题意;
故答案为:D。
【分析】在并联电路中,电阻越并联,总电阻越小。
2.【答案】D
【知识点】电阻的并联
【解析】【解答】并联电路的总电阻为10欧,且并联电路的总电阻小于任意电阻,那么每一个电阻都比总电阻大,故只有D符合题意。
故答案为:D。
【分析】两个电阻串联,总电阻等于两个电阻之和,串联后的等效电阻大于任何一个分电阻;两个电阻并联,等效电阻的大小等于两个电阻的乘积除以电阻之和,并联后的等效电阻小于任何一个分电阻。
3.【答案】A
【知识点】电阻的串联;电阻的并联
【解析】【解答】B D.由于电源电压一定,总电阻最大时,电流最小,当两电阻串联时,大于任意一个电阻,故串联时,总电阻最大,此时的电流最小,即丁的电阻最大,电流最小,BD不符合题意;
A C.当两电阻并联时,总电阻最小,小于任意一个电阻,此时的电流最大,故乙的电流最大 ,A符合题意,C不符合题意。
故答案为:A。
【分析】两个电阻串联,总电阻等于两个电阻之和,串联后的等效电阻大于任何一个分电阻;两个电阻并联,等效电阻的大小等于两个电阻的乘积除以电阻之和,并联后的等效电阻小于任何一个分电阻。
4.【答案】C
【知识点】电阻的串联;电阻的并联
【解析】【解答】根据题意知道R1>R2由串联电路的电阻规律知道,串联的总电阻大于其中任一电阻,D中总电阻大于R1;由并联电路的电阻规律,并联的总电阻小于其中任一电阻,C中总电阻小于R2;故总电阻最小的是C。
故答案为:C。
【分析】电阻并联时, 总电阻减小,电阻串联时,总电阻变大。
5.【答案】D
【知识点】电阻的串联;电阻的并联
【解析】【解答】A图为R1的简单电路,B为R2的简单电路,C为R1、R2的串联电路,D为R1、R2的并联电路,电流表测干路电流。串联电路的总电阻,大于串联的任一电阻;并联电路的总电阻,小于任一支路的电阻,因此,C图电路总电阻最大,D图电路总电阻最小。根据 ,在电源电压相同的情况下,D图电路中电流最大,电流表示数最大,ABC不符合题意,D符合题意。
故答案为:D。
【分析】两个电阻串联,总电阻等于两个电阻之和,两个电阻并联,等效电阻的大小等于两个电阻的乘积除以电阻之和。
6.【答案】D
【知识点】电阻的串联;电阻的并联
【解析】【解答】(1)由电路图可以知道,电压表V1示数应大于电压表V2示数,而两电压表指针位置相同,则电压表Vi量程是0~15V,分度值是0.5V,电压表示数U1 = 10V;电压表V2量程是0~3V,分度值是0.1V,电压表示数为2V;即R2两端电压是2V,所以电阻R1的电压U1= 10V一2V= 8V.电压之比为4:1,所以电阻之比也为4:1。
故答案为:D
【分析】(1)串联电路两端的总电压等于各部分电路两端的电压之和,以及电压表的读数方法,其次根据串联分压的特点就可以计算出电阻的比值。
7.【答案】B
【知识点】电阻的串联;电阻的并联
【解析】【解答】A.串联电路的总电阻比每个分电阻都大,A不符合题意;
B.并联电路的总电阻比每条支路的电阻都小,B符合题意;
C.串联电路的任何一个分电阻变大,总电阻都变大,C不符合题意;
D.并联电路的任何一个支路的电阻变大,总电阻都变大,D不符合题意。
故答案为:B。
【分析】串联电路的总电阻比每个分电阻都大;并联电路的总电阻比每条支路的电阻都小。
8.【答案】B
【知识点】电阻的串联
【解析】【解答】根据串联电路的电阻特点,串联后的总电阻为R总=R1+R2=20Ω+30Ω=50Ω
ACD不符合题意,不符合题意;B符合题意。符合题意。
故答案为:B。
【分析】串联电路总阻值等于各串联电阻的阻值之和。
9.【答案】B
【知识点】电阻的串联;电阻的并联
【解析】【解答】ABCD.如图所示,三个电路中,每个电路的总电阻相等,且有并联后电路电阻变小,串联后电路电阻变大,因此有 ,故下列关系中ACD不符合题意,B符合题意。
故答案为:B。
【分析】两个电阻串联,总电阻等于两个电阻之和,两个电阻并联,等效电阻的大小等于两个电阻的乘积除以电阻之和。
10.【答案】A
【知识点】电阻的串联;电阻的并联
【解析】【解答】要求两个定值电阻组成一个电路,电路的总电阻是20Ω。①5Ω和15Ω串联,两电阻串联总电阻R串=R1+R2=5Ω+15Ω=20Ω
故①符合;②15Ω和30Ω串联,两电阻串联总电阻R串=R1+R2=15Ω+30Ω=45Ω
故②不符合;③15Ω和30Ω并联,两电阻并联 = =
= +
解得R并=10Ω,故③不符合;④30和60Ω并联 = =
= +
解得R并=20Ω,故④符合;综上计算,只有①④符合。
故答案为:A。
【分析】两个电阻串联,总电阻等于两个电阻之和,两个电阻并联,等效电阻的大小等于两个电阻的乘积除以电阻之和。
11.【答案】C
【知识点】电阻的串联
【解析】【解答】一个电阻要有效替代另外两个串联的电阻,在电路两端电压相等时,必须使这一个电阻在电路中通过的电流与另外两个电阻串联时通过的电流相同,也就是产生的效果或在电路中所起的作用相同,
故答案为:C。
【分析】串联电路总电阻和各分电阻的和是等效的,根据电压和电流的大小,判断电阻的大小。
12.【答案】D
【知识点】电阻的串联;电阻的并联
【解析】【解答】当电阻串联时,R串=R1+R2,总电阻大于任何一个电阻,则电流最小,在区域Ⅰ ,
当电阻并联时,,并联的总电阻比任何一个电阻都小,电流最大, 在Ⅲ 区域 ,D符合题意。
故答案为:D.
【分析】根据串联电路和并联电路中电阻规律,结合电压相等,分析电流大小变化。
13.【答案】C
【知识点】电阻的并联
【解析】【解答】电阻并联后,相当于横截面积变大了,导体的横截面积越大,电阻越小,所以,并联后的电阻比每一个电阻的阻值都小,C符合题意。
故答案为:C.
【分析】导体的电阻和横截面积有关,并联的电阻横截面积变大,电阻减小。
14.【答案】D
【知识点】电阻的串联;电阻的并联
【解析】【解答】∵R并<R1<R2<R串,接在同一电源上∴并联时电流最大.
故答案为:D.
【分析】电阻越串越大,大于其中的任意一个;电阻越并越小,小于其中的任意一个.
15.【答案】A
【知识点】电阻的串联;电阻的并联
【解析】【解答】设AB以上部分的电阻为R2,由题知R1与R2并联后的总电阻R=6Ω,即
则
现将R1换成6Ω的电阻后,R2阻值不变,即
则
故答案为:A。
【分析】两个电阻串联,总电阻等于两个电阻之和,两个电阻并联,等效电阻的大小等于两个电阻的乘积除以电阻之和。
16.【答案】A
【知识点】电阻的并联
【解析】【解答】同种材料制成粗细均匀电阻丝的电阻与其长度成正比,
则1/4圆弧部分的电阻R1=1/4×24Ω=6Ω,3/4圆弧部分的电阻R2=3/4×24Ω=18Ω;
以图中AB方式接入电路中时,R1与R2并联,因并联电路中总电阻的倒数等于各分电阻倒数之和,所以,该圆环在电路中的电阻:RAB= = =4.5Ω.
故答案为:A.
【分析】并联电路中总电阻的倒数等于各分电阻倒数之和.
17.【答案】C
【知识点】电阻的并联
【解析】【解答】要明白家中每个用电器是并联的, 当他断开一个用电器后,
A.电流会变小,A不符合题意;
B.总电压不变,B不符合题意;
C.总电阻变大,C符合题意;
D.总功率变小,D不符合题意;
故答案为:C.
【分析】并联电路中两端电压相等,干路电流等于各支路电流之和,总功率等于各个支路之和.
18.【答案】B
【知识点】电阻的串联;电阻的并联
【解析】【解答】串联电路电阻特点是,总电阻等于各部分电阻之和,所以R串=6Ω+12Ω=18Ω;并联电路电阻 ,所以R并=4Ω,所以R串:R并=18Ω:4Ω=9:2,
故答案为:B。
【分析】电阻的串联:R=R1+R2(总电阻等于各电阻之和).
电阻的并联:总电阻的倒数等于各并联电阻的倒数和.
19.【答案】B
【知识点】电阻的并联
【解析】【解答】当滑动变阻器连入电阻为0时,相当于一导线将定值电阻短路,此时并联电阻为0;
当滑动变阻器连入电阻最大为60Ω时,此时并联电阻:
∵
∴
∴并联的总电阻的变化范围为0~15Ω.
故答案为:B.
【分析】电阻的并联:总电阻的倒数等于各并联电阻的倒数和.
20.【答案】C
【知识点】电阻的串联;电阻的并联
【解析】【解答】如图cd两端的电阻,相当于R对折后的电阻为9Ω,因为n个相同的电阻并联,等效电阻为单个电阻的 ,所以对折后一边电阻为 ,则原来的电阻R为 ;
ab两端的电阻为:原电阻的三分之一与原电阻的三分之二并联后的等效电阻,即:
故答案为:C。
【分析】分析电路的连接情况,求出电阻R的阻值;然后求出电阻丝ab、ac、bc、ad、bd的阻值,再根据电阻的串、并联特点求出ab两端的电阻R2的阻值.
21.【答案】10;0.8
【知识点】电阻的并联
【解析】【解答】 根据公式,定值电阻R1 的阻值,
将R1和R2并联后接在5V的电源两端,从图像中找出5V时R1的电流为0.5安,R2的电流为0.3安,所以干路的电流I=I1+I2=0.5A+0.3A=0.8A
故答案为:10;0.8
【分析】当两个电阻并联时,用电器两端的电压都为电源电压。
22.【答案】乙;7.5
【知识点】电阻的串联;电阻的并联
【解析】【解答】由图象可知,乙电阻的 图象是一条直线,表明通过它的电流与它两端电压成正比,所以乙是定值电阻。由图象可知,当将甲、乙并联接入电源电压为 的电路中时,通过甲、乙的电流分别为0.1A和0.3A,此时电流中的总电流
此时电路中的总电阻
【分析】乙电阻的 图象是一条直线,表明通过它的电流与它两端电压成正比,所以乙是定值电阻,由图象可知,当将甲、乙并联接入电源电压为 的电路中时,通过甲、乙的电流分别为0.1A和0.3A,再由欧姆定律求出总电阻。
23.【答案】15;7
【知识点】电阻的串联
【解析】【解答】如图的插入式电阻箱,所有电阻串联时,电阻最大,即最大电阻值是: ;
如图中,5Ω和2Ω上面的铜塞拔起,即这两个电阻串联时,电阻为两电阻的和,即图中A、B两个接线柱之间的电阻值是7Ω.
【分析】图中的电阻为串联关系,当全部电阻都接入电路中时,电阻最大;图中的电阻只有5Ω和2Ω的电阻接入电路中,故电阻为7欧。
24.【答案】6
【知识点】电阻的串联;电阻的并联
【解析】【解答】由图知,定值电阻 与 并联后再与 串联。 、 并联后的总电阻为
则三个电阻的等效电阻值为
故等效的电阻为6Ω。
【分析】根据并联电路电阻规律、串联电路电阻规律,计算总电阻大小。
25.【答案】80;15
【知识点】电阻的串联;电阻的并联
【解析】【解答】解:(1)已知R1=20Ω,R2=60Ω,
因串联电阻的总电阻等于各串联电阻之和,则R1、R2串联起来它们的总电阻:
R=R1+R2=20Ω+60Ω=80Ω;(2)若将R1、R2并联起来,由 = + 可得它们的等效电阻:
R= = =15Ω。
故答案为:80;15。
【分析】两个电阻串联,总电阻等于两个电阻之和,两个电阻并联,等效电阻的大小等于两个电阻的乘积除以电阻之和。
26.【答案】30;并
【知识点】电阻的并联
【解析】【解答】因为串联电路的等效电阻大于其中任何一个串联电阻,并联电路的等效电阻小于其中任何一个并联电阻。所以,根据1/R=1/R1+1/R2可知,并联的电阻为30Ω。
故答案为:30;并.
【分析】 电阻串联:R=R1+R2(总电阻等于各电阻之和)
电阻并联:总电阻的倒数等于各并联电阻的倒数和.
27.【答案】小于;小于;大于
【知识点】电阻的并联
【解析】【解答】导体的电阻是导体本身的一种性质,它的大小与导体的长度、横截面积和材料有关,进一步研究表明,在温度不变时,导体的电阻跟导体的长度成正比,跟导体的横截面积成反比,所以长度和材料种类相同的导体A和导体B,当SA>SB,则它们的电阻RA小于RB.
两个不同的电阻并联时,总电阻的阻值小于任意一个电阻的阻值.
在并联电路中,只要有一个电阻的阻值增大,则总电阻的阻值增大,所以R并′大于R并.
故答案为:小于;小于;大于.
【分析】影响电阻大小的因素有:导体的材料、长度和横截面积;并联的总电阻小于其中任一电阻;两个电阻并联,若其中一个电阻变大(小),总电阻变大(小).
28.【答案】S 1S 2;4:1
【知识点】电阻的串联;电阻的并联
【解析】【解答】电路的基本连接形式有两种:一种是串联,在串联电路中电流只有一条路径,各用电器之间相互影响;另一种是并联,在并联电路中电流有多条流通路径,各个用电器之间互不影响,独立工作.电阻的串并联特点:串联电路的电阻越串越大;并联电路的电阻越并越小 。如图所示,电流从电源的正极流出经过电流表后,要使电阻R2、R3并联,则电阻R2、R3中必须有电流通过,所以应闭合开关S1、S2(电阻R1处于短路状态);
当开关S1、S2断开,R3处于开路状态,电阻R1、R2串联;
R2、R3并联时R=5Ω,电流I1= =5Ω;
R1、R2串联时,R′=10Ω+10Ω=20Ω,电流I2= =20Ω;
因此I1:I2= × =4:1.
故答案为:S 1S 2,4:1.
【分析】在串联电路中电流只有一条路径,各用电器之间相互影响;在并联电路中电流有多条流通路径,各个用电器之间互不影响,独立工作.
29.【答案】;;
【知识点】电阻的串联;电阻的并联;欧姆定律及其应用
【解析】【解答】长度相同、横截面积不同的同种材料组成的金属导体甲与乙,因为甲的横截面积小于乙的横截面积,所以甲的电阻大于乙的电阻。图(a)中,甲和乙并联,根据并联电路电压规律可知
因为甲的电阻大于乙的电阻,根据欧姆定律可得
所以 图(b)中,甲和乙串联,根据串联电路电流规律可知
因为甲的电阻大于乙的电阻,根据欧姆定律可知
所以
【分析】材料和长度相同时,横截面积越大,电阻越小;根据电压和电阻的比值分析电流大小;并联电路中,各支路电压等于电源电压;串联电路中,总电压等于各用电器电压之和。
30.【答案】e;660
【知识点】电阻的并联;电功率的计算
【解析】【解答】电路中总电压不变,是通过改变总电阻来实现功率切换的。电路中有R1、R2两个定值电阻,根据电路图可知,R1、R2并联时总电阻最小,此时总功率最大,为高温档;R2单独工作时,总电阻最大,此时总功率最小,为低温档;那么R1单独工作时,为中温档,此时开关S的触点b应和触点e相连,使R1单独工作。高温档时R1和R2并联,此时电路中的总电
高温档正常工作时的电功率
【分析】多个电阻并联时,用电器功率变大;根据定压和电阻可以计算电功率的大小。
31.【答案】电阻;内能
【知识点】电阻的并联
【解析】【解答】解:
高压输电目的是为了减小电能的损失,在导线长度不能改变时可以通过改变横截面积,四根导线并联时相当于增大了横截面积,所以电阻会减小;根据Q=I2Rt,在输送电流一定时,导线电阻越小,相同时间导线上产生热量越少,即减小了电能转化为内能的损失。
故答案为:电阻;内能。
【分析】导体的电阻大小与导体的长度、横截面积和材料有关,长度越大,横截面积越小,电阻越大;长度和横截面积相同的导体,材料不同,电阻不同。根据焦耳定律公式分析产生热量的变化情况。
32.【答案】(1)解:如图所示:
(2)A
(3)串联电阻的总电阻等于各电阻之和
(4)D
(5)改变电路中的电流和电压(或“改变电路中的电流”、“改变电压”均可).
【知识点】电阻的串联
【解析】【解答】(1)按题目要求连接电路,要注意量程的选择,为0~0.6A.(2)滑动变阻器在接入时,要处于最大阻值处,所以要移到A处.(3)分析数据R总约为15Ω,为R1与R2的阻值之和.(4)A、若变阻器断路,则电流表电压表都无示数,A不符合题意.
B和C、若两个电阻有一个被短路,电流表和电压表都有示数,B、C不符合题意.
D、若电压表的某一个接线柱接触不良,电流表正常,电压表无示数,D符合题意.(5)滑动变阻器接在电路中是为了改变电路中的电流和电压.
答:(1) ;(2)A;(3)串联电阻的总电阻等于各电阻之和;(4)D;(5)改变电路中的电流和电压(或“改变电路中的电流”、“改变电压”均可).
【分析】(1)电流表的选取要适当,所测的电流不能超过最大量程.
(2)为保护电路,滑动变阻器在接入时,要保持最大阻值.
(3)结合表格数据,根据R=,得出R总与R1、R2的关系.
(4)逐项分析,结合电表的示数,选出正确答案.
(5)滑动变阻器是通过改变连入电路中电阻来达到改变电路中的电流和电压的作用.
1 / 1沪科版物理九上——第十五章 探究电路——第四节 电阻的串联和并联
一、单选题
1.(2021·广元)小敏学习物理之后,养成了节约用电的好习惯,她总是随手关闭不必要使用的家用电器。每多关闭一个家用电器,电路里变大的物理量是( )
A.总电流 B.总电压 C.总功率 D.总电阻
【答案】D
【知识点】电阻的并联
【解析】【解答】A.根据 可知,电压不变,电阻增大,总电流减小,A不符合题意;
B.因为家庭电路的电压不变为220V,B不符合题意;
C.根据 可知,电压不变,总电流减小,总功率减小,C不符合题意。
D.电路中各个用电器并联,因此每多关闭一个家用电器,根据
可知,电路里的总电阻增大,D符合题意;
故答案为:D。
【分析】在并联电路中,电阻越并联,总电阻越小。
2.(2021·浦东模拟)如图所示电路的总电阻为10欧,则下列判断中正确的是( )
A.R1的阻值可能为2欧 B.R2的阻值可能为5欧
C.R1的阻值可能为10欧 D.R2的阻值可能为20欧
【答案】D
【知识点】电阻的并联
【解析】【解答】并联电路的总电阻为10欧,且并联电路的总电阻小于任意电阻,那么每一个电阻都比总电阻大,故只有D符合题意。
故答案为:D。
【分析】两个电阻串联,总电阻等于两个电阻之和,串联后的等效电阻大于任何一个分电阻;两个电阻并联,等效电阻的大小等于两个电阻的乘积除以电阻之和,并联后的等效电阻小于任何一个分电阻。
3.(2021·宝安模拟)如图1所示,电源电压恒定不变。两个定值电阻 和 ( )按图2四种不同接法分别接在图1中的PQ两端,当闭合开关后,电流表示数由大到小排列正确的是( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【知识点】电阻的串联;电阻的并联
【解析】【解答】B D.由于电源电压一定,总电阻最大时,电流最小,当两电阻串联时,大于任意一个电阻,故串联时,总电阻最大,此时的电流最小,即丁的电阻最大,电流最小,BD不符合题意;
A C.当两电阻并联时,总电阻最小,小于任意一个电阻,此时的电流最大,故乙的电流最大 ,A符合题意,C不符合题意。
故答案为:A。
【分析】两个电阻串联,总电阻等于两个电阻之和,串联后的等效电阻大于任何一个分电阻;两个电阻并联,等效电阻的大小等于两个电阻的乘积除以电阻之和,并联后的等效电阻小于任何一个分电阻。
4.(2020九上·南宁期末)如图中,电阻R1>R2,总电阻最小的是( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【知识点】电阻的串联;电阻的并联
【解析】【解答】根据题意知道R1>R2由串联电路的电阻规律知道,串联的总电阻大于其中任一电阻,D中总电阻大于R1;由并联电路的电阻规律,并联的总电阻小于其中任一电阻,C中总电阻小于R2;故总电阻最小的是C。
故答案为:C。
【分析】电阻并联时, 总电阻减小,电阻串联时,总电阻变大。
5.(2020九上·顺德期末)下图所示的4个电路中,电源电压相同。闭合开关,电流表示数最大的是( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【知识点】电阻的串联;电阻的并联
【解析】【解答】A图为R1的简单电路,B为R2的简单电路,C为R1、R2的串联电路,D为R1、R2的并联电路,电流表测干路电流。串联电路的总电阻,大于串联的任一电阻;并联电路的总电阻,小于任一支路的电阻,因此,C图电路总电阻最大,D图电路总电阻最小。根据 ,在电源电压相同的情况下,D图电路中电流最大,电流表示数最大,ABC不符合题意,D符合题意。
故答案为:D。
【分析】两个电阻串联,总电阻等于两个电阻之和,两个电阻并联,等效电阻的大小等于两个电阻的乘积除以电阻之和。
6.(2020九上·绿园期末)图(a)所示电路,当闭合开关S后,两个电压表指针偏转均为图(b)所示,则电阻R1和R2的比值为( )
A.5:1 B.1:5 C.1:4 D.4:1
【答案】D
【知识点】电阻的串联;电阻的并联
【解析】【解答】(1)由电路图可以知道,电压表V1示数应大于电压表V2示数,而两电压表指针位置相同,则电压表Vi量程是0~15V,分度值是0.5V,电压表示数U1 = 10V;电压表V2量程是0~3V,分度值是0.1V,电压表示数为2V;即R2两端电压是2V,所以电阻R1的电压U1= 10V一2V= 8V.电压之比为4:1,所以电阻之比也为4:1。
故答案为:D
【分析】(1)串联电路两端的总电压等于各部分电路两端的电压之和,以及电压表的读数方法,其次根据串联分压的特点就可以计算出电阻的比值。
7.(2020九上·重庆月考)学习了电阻的串并联,初三9班的小杨同学归纳了如下结论,其中正确的是( )
A.串联电路的总电阻比每个分电阻都小
B.并联电路的总电阻比每条支路的电阻都小
C.串联电路的任何一个分电阻变大,总电阻都变小
D.并联电路的任何一个支路的电阻变大,总电阻都变小
【答案】B
【知识点】电阻的串联;电阻的并联
【解析】【解答】A.串联电路的总电阻比每个分电阻都大,A不符合题意;
B.并联电路的总电阻比每条支路的电阻都小,B符合题意;
C.串联电路的任何一个分电阻变大,总电阻都变大,C不符合题意;
D.并联电路的任何一个支路的电阻变大,总电阻都变大,D不符合题意。
故答案为:B。
【分析】串联电路的总电阻比每个分电阻都大;并联电路的总电阻比每条支路的电阻都小。
8.(2020九上·曲阳期中)有两个电阻R1=20Ω,R2=30Ω,它们串联后总电阻为( )
A.12Ω B.50Ω C.10Ω D.60Ω
【答案】B
【知识点】电阻的串联
【解析】【解答】根据串联电路的电阻特点,串联后的总电阻为R总=R1+R2=20Ω+30Ω=50Ω
ACD不符合题意,不符合题意;B符合题意。符合题意。
故答案为:B。
【分析】串联电路总阻值等于各串联电阻的阻值之和。
9.(2020九上·通州期中)如图所示,甲、乙、丙三个电路中,电源电压U相等,每个电路的总电阻相等,则下列关系正确的是( )
A.R1 > R2 B.R3 > R4 C.R5 > R2 D.R4 > R1
【答案】B
【知识点】电阻的串联;电阻的并联
【解析】【解答】ABCD.如图所示,三个电路中,每个电路的总电阻相等,且有并联后电路电阻变小,串联后电路电阻变大,因此有 ,故下列关系中ACD不符合题意,B符合题意。
故答案为:B。
【分析】两个电阻串联,总电阻等于两个电阻之和,两个电阻并联,等效电阻的大小等于两个电阻的乘积除以电阻之和。
10.(2020九上·肥城期中)要求两个定值电阻组成一个电路,电路的总电阻是20Ω。则从5Ω、15Ω、30Ω、60Ω四个电阻中选择两个,下列做法可行的是( )
①5Ω和15Ω串联②15Ω和30Ω串联③15Ω和30Ω并联④30和60Ω并联
A.只有①④ B.只有②③ C.只有①② D.只有③④
【答案】A
【知识点】电阻的串联;电阻的并联
【解析】【解答】要求两个定值电阻组成一个电路,电路的总电阻是20Ω。①5Ω和15Ω串联,两电阻串联总电阻R串=R1+R2=5Ω+15Ω=20Ω
故①符合;②15Ω和30Ω串联,两电阻串联总电阻R串=R1+R2=15Ω+30Ω=45Ω
故②不符合;③15Ω和30Ω并联,两电阻并联 = =
= +
解得R并=10Ω,故③不符合;④30和60Ω并联 = =
= +
解得R并=20Ω,故④符合;综上计算,只有①④符合。
故答案为:A。
【分析】两个电阻串联,总电阻等于两个电阻之和,两个电阻并联,等效电阻的大小等于两个电阻的乘积除以电阻之和。
11.(2020九上·白云期末)判断一个电阻是否能等效替代另外两个串联的电阻,主要看( )
A.电路中的电流是否相同
B.电路两端电压是否相等
C.在电路两端电压相等时,电路中的电流是否相同
D.在导体横截面积都相等时,导体的长度是否相同
【答案】C
【知识点】电阻的串联
【解析】【解答】一个电阻要有效替代另外两个串联的电阻,在电路两端电压相等时,必须使这一个电阻在电路中通过的电流与另外两个电阻串联时通过的电流相同,也就是产生的效果或在电路中所起的作用相同,
故答案为:C。
【分析】串联电路总电阻和各分电阻的和是等效的,根据电压和电流的大小,判断电阻的大小。
12.(2019九上·湛江月考)有两个阻值不同的定值电阻R1、R2,它们的电流随电压变化的I-U图象如图所示.如果R1、R2串联后的总电阻为R串,并联后的总电阻为R并,则关于R串、R并的I-U图象所在的区域,下列说法中正确的是( )
A.R串在Ⅱ 区域,R并在Ⅲ 区域 B.R串在Ⅲ 区域,R并在Ⅰ 区域
C.R串在Ⅰ 区域,R并在Ⅱ 区域 D.R串在Ⅰ 区域,R并在Ⅲ 区域
【答案】D
【知识点】电阻的串联;电阻的并联
【解析】【解答】当电阻串联时,R串=R1+R2,总电阻大于任何一个电阻,则电流最小,在区域Ⅰ ,
当电阻并联时,,并联的总电阻比任何一个电阻都小,电流最大, 在Ⅲ 区域 ,D符合题意。
故答案为:D.
【分析】根据串联电路和并联电路中电阻规律,结合电压相等,分析电流大小变化。
13.(2019九上·长春月考)一个100MΩ的电阻与一个0.1Ω的电阻并联,并联后的总电阻( )
A.等于1Ω B.大于100MΩ
C.小于0.1Ω D.大于0.1Ω小于100MΩ
【答案】C
【知识点】电阻的并联
【解析】【解答】电阻并联后,相当于横截面积变大了,导体的横截面积越大,电阻越小,所以,并联后的电阻比每一个电阻的阻值都小,C符合题意。
故答案为:C.
【分析】导体的电阻和横截面积有关,并联的电阻横截面积变大,电阻减小。
14.(2019九上·长春期中)已知R1>R2,按图中的四种方式分别接在同一电源上,电路中电流I1、I2、I3、I4最大的电路是( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【知识点】电阻的串联;电阻的并联
【解析】【解答】∵R并<R1<R2<R串,接在同一电源上∴并联时电流最大.
故答案为:D.
【分析】电阻越串越大,大于其中的任意一个;电阻越并越小,小于其中的任意一个.
15.(2019九上·合肥月考)如图所示的电路是由12个不同的电阻组成的,已知R1=12Ω,其余电阻值未知,测得AB间总阻值为6Ω,现将R1换成6Ω的电阻,则AB间总阻值变为( )
A.4Ω B.6Ω C.12Ω D.24Ω
【答案】A
【知识点】电阻的串联;电阻的并联
【解析】【解答】设AB以上部分的电阻为R2,由题知R1与R2并联后的总电阻R=6Ω,即
则
现将R1换成6Ω的电阻后,R2阻值不变,即
则
故答案为:A。
【分析】两个电阻串联,总电阻等于两个电阻之和,两个电阻并联,等效电阻的大小等于两个电阻的乘积除以电阻之和。
16.(人教版物理九年级第十七章第4节《欧姆定律在串、并联电路中的应用》同步练习)把一根阻值为24Ω的粗细均匀的电阻丝变成一个圆环,并以如图所示的方式从A、B两点接入电路,则该圆环在电路中的电阻为( )
A.4.5Ω B.6Ω C.10Ω D.20Ω
【答案】A
【知识点】电阻的并联
【解析】【解答】同种材料制成粗细均匀电阻丝的电阻与其长度成正比,
则1/4圆弧部分的电阻R1=1/4×24Ω=6Ω,3/4圆弧部分的电阻R2=3/4×24Ω=18Ω;
以图中AB方式接入电路中时,R1与R2并联,因并联电路中总电阻的倒数等于各分电阻倒数之和,所以,该圆环在电路中的电阻:RAB= = =4.5Ω.
故答案为:A.
【分析】并联电路中总电阻的倒数等于各分电阻倒数之和.
17.(2019九上·百色期末)”节能减排,从我做起”。小明同学养成了随手断开家中暂时可以不用的用电器的习惯。当他断开一个用电器后,家庭电路中会变大的物理量是( )
A.总电流 B.总电压 C.总电阻 D.总功率
【答案】C
【知识点】电阻的并联
【解析】【解答】要明白家中每个用电器是并联的, 当他断开一个用电器后,
A.电流会变小,A不符合题意;
B.总电压不变,B不符合题意;
C.总电阻变大,C符合题意;
D.总功率变小,D不符合题意;
故答案为:C.
【分析】并联电路中两端电压相等,干路电流等于各支路电流之和,总功率等于各个支路之和.
18.(沪科版物理九年级上学期 15.4 电阻的串联和并联 同步练习)R1与R2的阻值分别为6Ω的12Ω,把它们分别串联和并联后的总电阻分别为R串和R并,则R串:R并=( )
A.7:1 B.9:2 C.1:7 D.2:9
【答案】B
【知识点】电阻的串联;电阻的并联
【解析】【解答】串联电路电阻特点是,总电阻等于各部分电阻之和,所以R串=6Ω+12Ω=18Ω;并联电路电阻 ,所以R并=4Ω,所以R串:R并=18Ω:4Ω=9:2,
故答案为:B。
【分析】电阻的串联:R=R1+R2(总电阻等于各电阻之和).
电阻的并联:总电阻的倒数等于各并联电阻的倒数和.
19.(2018-2019学年人教版物理九年级全册 17.3 电阻的测量 同步练习)一只20Ω的定值电阻与一个最大阻值为60Ω的滑动变阻器并联,当滑动变阻器的滑片在两端之间滑动时,总电阻的变化范围是( )
A.20Ω与60Ω之间
B.0Ω与15Ω之间
C.15Ω与20Ω之间
D.0Ω与20Ω之间
【答案】B
【知识点】电阻的并联
【解析】【解答】当滑动变阻器连入电阻为0时,相当于一导线将定值电阻短路,此时并联电阻为0;
当滑动变阻器连入电阻最大为60Ω时,此时并联电阻:
∵
∴
∴并联的总电阻的变化范围为0~15Ω.
故答案为:B.
【分析】电阻的并联:总电阻的倒数等于各并联电阻的倒数和.
20.(2017九上·闵行期中)把一根电阻为R的均匀电阻丝弯折成一个等边三角形abc,如图所示,图中d为底边ab的中心。如果cd两端的电阻R1为9欧姆,则ab两端的电阻R2的阻值是( )
A.36欧姆 B.12欧姆 C.8欧姆 D.0欧姆
【答案】C
【知识点】电阻的串联;电阻的并联
【解析】【解答】如图cd两端的电阻,相当于R对折后的电阻为9Ω,因为n个相同的电阻并联,等效电阻为单个电阻的 ,所以对折后一边电阻为 ,则原来的电阻R为 ;
ab两端的电阻为:原电阻的三分之一与原电阻的三分之二并联后的等效电阻,即:
故答案为:C。
【分析】分析电路的连接情况,求出电阻R的阻值;然后求出电阻丝ab、ac、bc、ad、bd的阻值,再根据电阻的串、并联特点求出ab两端的电阻R2的阻值.
二、填空题
21.(2021九下·通榆月考)定值电阻R1和小灯泡R2的电压和电流的曲线分别如图所示,定值电阻R1是 Ω;若将R1和R2并联后接在5 V的电源两端,干路的电流是 A。
【答案】10;0.8
【知识点】电阻的并联
【解析】【解答】 根据公式,定值电阻R1 的阻值,
将R1和R2并联后接在5V的电源两端,从图像中找出5V时R1的电流为0.5安,R2的电流为0.3安,所以干路的电流I=I1+I2=0.5A+0.3A=0.8A
故答案为:10;0.8
【分析】当两个电阻并联时,用电器两端的电压都为电源电压。
22.(2020九上·重庆期中)甲、乙两个电阻器的电压、电流图象如图所示,由图可知 (选填“甲”或“乙”)是定值电阻,若将甲、乙并联接入电源电压为 的电路中,此时电路中的总电阻为 Ω。
【答案】乙;7.5
【知识点】电阻的串联;电阻的并联
【解析】【解答】由图象可知,乙电阻的 图象是一条直线,表明通过它的电流与它两端电压成正比,所以乙是定值电阻。由图象可知,当将甲、乙并联接入电源电压为 的电路中时,通过甲、乙的电流分别为0.1A和0.3A,此时电流中的总电流
此时电路中的总电阻
【分析】乙电阻的 图象是一条直线,表明通过它的电流与它两端电压成正比,所以乙是定值电阻,由图象可知,当将甲、乙并联接入电源电压为 的电路中时,通过甲、乙的电流分别为0.1A和0.3A,再由欧姆定律求出总电阻。
23.(2020九上·巧家期中)如图所示的是插入式电阻箱的结构示意图,它的最大电阻值是 Ω,图中A、B两个接线柱之间的电阻值是 Ω.
【答案】15;7
【知识点】电阻的串联
【解析】【解答】如图的插入式电阻箱,所有电阻串联时,电阻最大,即最大电阻值是: ;
如图中,5Ω和2Ω上面的铜塞拔起,即这两个电阻串联时,电阻为两电阻的和,即图中A、B两个接线柱之间的电阻值是7Ω.
【分析】图中的电阻为串联关系,当全部电阻都接入电路中时,电阻最大;图中的电阻只有5Ω和2Ω的电阻接入电路中,故电阻为7欧。
24.(2020·肥东模拟)如图所示的电路中,已知R1=6Ω,R2=3Ω,R3=4Ω,则R1,R2,R3三个电阻的等效电阻值为 Ω。
【答案】6
【知识点】电阻的串联;电阻的并联
【解析】【解答】由图知,定值电阻 与 并联后再与 串联。 、 并联后的总电阻为
则三个电阻的等效电阻值为
故等效的电阻为6Ω。
【分析】根据并联电路电阻规律、串联电路电阻规律,计算总电阻大小。
25.(2019九上·莎车期末)有两个电阻,R1=20Ω,R2=60Ω.若将R1、R2串联起来它们的总电阻 Ω 若将R1、R2并联起来,它们的等效电阻是 Ω
【答案】80;15
【知识点】电阻的串联;电阻的并联
【解析】【解答】解:(1)已知R1=20Ω,R2=60Ω,
因串联电阻的总电阻等于各串联电阻之和,则R1、R2串联起来它们的总电阻:
R=R1+R2=20Ω+60Ω=80Ω;(2)若将R1、R2并联起来,由 = + 可得它们的等效电阻:
R= = =15Ω。
故答案为:80;15。
【分析】两个电阻串联,总电阻等于两个电阻之和,两个电阻并联,等效电阻的大小等于两个电阻的乘积除以电阻之和。
26.(粤沪版物理九年级上学期 14.1 怎样认识电阻 同步练习)若需要一个12Ω的定值电阻,现在只有5Ω,10Ω,20Ω,30Ω的定值电阻各一个,则可以把一个20Ω和一个 Ω的定值电阻 联起来当作12Ω的定值电阻使用.
【答案】30;并
【知识点】电阻的并联
【解析】【解答】因为串联电路的等效电阻大于其中任何一个串联电阻,并联电路的等效电阻小于其中任何一个并联电阻。所以,根据1/R=1/R1+1/R2可知,并联的电阻为30Ω。
故答案为:30;并.
【分析】 电阻串联:R=R1+R2(总电阻等于各电阻之和)
电阻并联:总电阻的倒数等于各并联电阻的倒数和.
27.(2018·长宁模拟)长度和材料种类相同的导体A和导体B,粗细不同,SA>SB,则它们的电阻RA RB;将两导体并联,总电阻R并 RA。保持RA不变,使RB变大,则总电阻R并′ R并。(均选填“大于”、“等于”或“小于”)
【答案】小于;小于;大于
【知识点】电阻的并联
【解析】【解答】导体的电阻是导体本身的一种性质,它的大小与导体的长度、横截面积和材料有关,进一步研究表明,在温度不变时,导体的电阻跟导体的长度成正比,跟导体的横截面积成反比,所以长度和材料种类相同的导体A和导体B,当SA>SB,则它们的电阻RA小于RB.
两个不同的电阻并联时,总电阻的阻值小于任意一个电阻的阻值.
在并联电路中,只要有一个电阻的阻值增大,则总电阻的阻值增大,所以R并′大于R并.
故答案为:小于;小于;大于.
【分析】影响电阻大小的因素有:导体的材料、长度和横截面积;并联的总电阻小于其中任一电阻;两个电阻并联,若其中一个电阻变大(小),总电阻变大(小).
28.(2018·南开模拟)如图,电源电压保持不变,电阻R1=R2=R3=10Ω。要使R2、R3并联,应闭合开关 ,此时电流表的示数为I1;若把开关S1、S2都断开,此时电流表的示数为I2,则I1:I2=
【答案】S 1S 2;4:1
【知识点】电阻的串联;电阻的并联
【解析】【解答】电路的基本连接形式有两种:一种是串联,在串联电路中电流只有一条路径,各用电器之间相互影响;另一种是并联,在并联电路中电流有多条流通路径,各个用电器之间互不影响,独立工作.电阻的串并联特点:串联电路的电阻越串越大;并联电路的电阻越并越小 。如图所示,电流从电源的正极流出经过电流表后,要使电阻R2、R3并联,则电阻R2、R3中必须有电流通过,所以应闭合开关S1、S2(电阻R1处于短路状态);
当开关S1、S2断开,R3处于开路状态,电阻R1、R2串联;
R2、R3并联时R=5Ω,电流I1= =5Ω;
R1、R2串联时,R′=10Ω+10Ω=20Ω,电流I2= =20Ω;
因此I1:I2= × =4:1.
故答案为:S 1S 2,4:1.
【分析】在串联电路中电流只有一条路径,各用电器之间相互影响;在并联电路中电流有多条流通路径,各个用电器之间互不影响,独立工作.
29.(2021·金山模拟)长度相同、横截面积不同的同种材料组成的金属导体甲与乙,分别如图(a)、(b)方式连接在相同电路中。则 ,(a)图中 ,(b)图中 。(均选填“ ”、“ ”或“ ”)。
【答案】;;
【知识点】电阻的串联;电阻的并联;欧姆定律及其应用
【解析】【解答】长度相同、横截面积不同的同种材料组成的金属导体甲与乙,因为甲的横截面积小于乙的横截面积,所以甲的电阻大于乙的电阻。图(a)中,甲和乙并联,根据并联电路电压规律可知
因为甲的电阻大于乙的电阻,根据欧姆定律可得
所以 图(b)中,甲和乙串联,根据串联电路电流规律可知
因为甲的电阻大于乙的电阻,根据欧姆定律可知
所以
【分析】材料和长度相同时,横截面积越大,电阻越小;根据电压和电阻的比值分析电流大小;并联电路中,各支路电压等于电源电压;串联电路中,总电压等于各用电器电压之和。
30.(2020九上·渭滨期末)如图所示,是某种电热器的电路图,电源电压220V,R1、R2的阻值分别为 、 ,通过旋转扇形开关S,接触不同触点,实现高温、中温、低温三个挡位的转换,若开关S的触点b接触点 ,此时电热器处于中温档;高温当正常工作时的电功率是 W。
【答案】e;660
【知识点】电阻的并联;电功率的计算
【解析】【解答】电路中总电压不变,是通过改变总电阻来实现功率切换的。电路中有R1、R2两个定值电阻,根据电路图可知,R1、R2并联时总电阻最小,此时总功率最大,为高温档;R2单独工作时,总电阻最大,此时总功率最小,为低温档;那么R1单独工作时,为中温档,此时开关S的触点b应和触点e相连,使R1单独工作。高温档时R1和R2并联,此时电路中的总电
高温档正常工作时的电功率
【分析】多个电阻并联时,用电器功率变大;根据定压和电阻可以计算电功率的大小。
31.如图是高压输电线上的一个装置,它的作用是把四根导线并联起来,相当于减小了导线的 ,这样能大大减小输电线上电能转化为 的损失。
【答案】电阻;内能
【知识点】电阻的并联
【解析】【解答】解:
高压输电目的是为了减小电能的损失,在导线长度不能改变时可以通过改变横截面积,四根导线并联时相当于增大了横截面积,所以电阻会减小;根据Q=I2Rt,在输送电流一定时,导线电阻越小,相同时间导线上产生热量越少,即减小了电能转化为内能的损失。
故答案为:电阻;内能。
【分析】导体的电阻大小与导体的长度、横截面积和材料有关,长度越大,横截面积越小,电阻越大;长度和横截面积相同的导体,材料不同,电阻不同。根据焦耳定律公式分析产生热量的变化情况。
三、实验探究题
32.(人教版物理九年级第十七章第4节《欧姆定律在串、并联电路中的应用》同步练习)在学习“串联电路的总电阻与各串联电阻之间关系”的时候,小强和小刚利用滑动变阻器(铭牌上标有“50Ω 1A”)、两个定值电阻(5Ω和10Ω)、电压表、电源等器材对此进行了探究.他们设计了如图甲所示的电路图.
(1)根据电路图,请你在图乙中用笔画线代替导线将没有连接完的实物电路连接好 (导线不允许交叉且电流表的量程选取要适当).
(2)请你根据电路图分析:在闭合开关前,滑动变阻器的滑片应移到 (填“A”或“B”)端.
(3)右表是小强和小刚在这次实验中所记录的数据.请你根据他们三次测量的数据进行分析,可以得出的结论是: .
(4)若闭合开关后发现电流表有示数,而电压表无示数,则出现该现象的原因可能是下面哪一种情况?_____(只填字母序号即可).
A.滑动变阻器某处断路;
B.只有R1被短路
C.只有R2被短路;
D.电压表的某一个接线柱接触不良
(5)在这次实验中,滑动变阻器的作用是:
.
【答案】(1)解:如图所示:
(2)A
(3)串联电阻的总电阻等于各电阻之和
(4)D
(5)改变电路中的电流和电压(或“改变电路中的电流”、“改变电压”均可).
【知识点】电阻的串联
【解析】【解答】(1)按题目要求连接电路,要注意量程的选择,为0~0.6A.(2)滑动变阻器在接入时,要处于最大阻值处,所以要移到A处.(3)分析数据R总约为15Ω,为R1与R2的阻值之和.(4)A、若变阻器断路,则电流表电压表都无示数,A不符合题意.
B和C、若两个电阻有一个被短路,电流表和电压表都有示数,B、C不符合题意.
D、若电压表的某一个接线柱接触不良,电流表正常,电压表无示数,D符合题意.(5)滑动变阻器接在电路中是为了改变电路中的电流和电压.
答:(1) ;(2)A;(3)串联电阻的总电阻等于各电阻之和;(4)D;(5)改变电路中的电流和电压(或“改变电路中的电流”、“改变电压”均可).
【分析】(1)电流表的选取要适当,所测的电流不能超过最大量程.
(2)为保护电路,滑动变阻器在接入时,要保持最大阻值.
(3)结合表格数据,根据R=,得出R总与R1、R2的关系.
(4)逐项分析,结合电表的示数,选出正确答案.
(5)滑动变阻器是通过改变连入电路中电阻来达到改变电路中的电流和电压的作用.
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