第十七章欧姆定律在串并联电路中的应用课中典型例题
1.用一个导体制成长度相等但横截面积不同的圆柱体a和b(a和b互相连接),a比b的横截面积大,将它们接入电路中,如图所示,通过a、b电流分别为Ia,Ib,a、b两端电压分别为Ua,Ub,则下列说法正确的是
A.Ia>Ib、Ua=Ub
B.Ia<Ib、Ua=Ub
C.Ia=Ib、Ua>Ub
D.Ia=Ib、Ua<Ub
2.如图甲所示,电源电压为18V,滑动变阻器标有“”,当开关S闭合,滑动变阻器滑片P滑至中点时,电压表的示数如图乙所示,下列说法不正确的是
A.定值电阻R的阻值为10
B.电路的最小电流为0.6A
C.滑动变阻器滑片P移动到最左端时,电流表示数最大
D.滑动变阻器滑片P移动到最右端时,电压表示数最大
3.两个电阻的阻值分别为10和40,它们串联后的总电阻为( )
A.50
B.30
C.8
D.4
4.将2Ω和4Ω的电阻串联后接人电路,已知2Ω电阻通过的电流是0.5A,则4Ω电阻上的电压和电流分别为:
A.1
V、0.5
A;
B.2
V、0.5
A;
C.2
V、1
A;
D.0.5
V、1
A.
5.如图所示,电源电压不变,R1=10
Ω,R2=15
Ω.当S1、S2都闭合时,甲、乙都是电压表,则U甲∶U乙=____;当S1闭合,S2断开时,甲、乙都是电流表,则I甲∶I乙=____.
6.如图甲所示电路,R2为定值电阻,电源电压不变,闭合开关S,将滑片P从b端移动到a端的过程中,电流表和电压表示数变化关系如图乙所示,则电源电压为
______
V,滑动变阻器R1的最大阻值为
_____
Ω,电阻R2的阻值为
_______
Ω.
7.如图a所示的电路,电源电压保持不变.闭合开关S,调节滑动变阻器,两电压表的示数随电路中电流变化的图像如图b所示,根据图像的信息可知:
_____
(选填“甲”或“乙”)是电压表V2示数变化的图像,电源电压为
_____
V,电阻R1的阻值为
_____
Ω。
8.如图(a)所示,电源电压U=4V,电阻R1=10Ω,闭合开关S,当滑动变阻器的滑片P移中点时,电路中电流表A的示数如图(b)所示.求:
(1)电流表A1的示数.
(2)滑动变阻器的最大阻值.
(3)当滑动变阻器的滑片P移到最左端时,电路中电流表A的示数.
9.有一种亮度可以调节的小台灯,其电路图如图甲所示.电源电压为15V,灯泡L的正常工作电压为12V,通过灯泡L的电流跟其两端电压的关系如图乙所示.求:
(1)小灯泡正常工作时,小灯泡的电阻
(2)移动滑片,使通过灯的电流为0.6A,此时滑动变阻器R连入电路的阻值是多少?
10.如图,已知电源电压为U=6V,R1=10Ω,R2=5Ω,
(1)当S1、S2均断开时,电流表示数为0.2A,求R2两端的电压和R3的阻值.
(2)当S1、S2均闭合时,求R1两端的电压和电流表的示数.
试卷第2页,总3页
试卷第1页,总3页
参考答案
1.D
【分析】
利用电阻大小与导体的材料、长度、横截面积和温度有关的知识进行分析即可判断;因两电阻串联,则由串联电路的电压和电流规律可知两导体中的电压、电流关系.
【详解】
同时a和b是由同种材料制成的长度相同、横截面积不同的两端导体,Sa>Sb,所以b段电阻大,所以;因两电阻串联,故两部分导体电流相等,即,根据欧姆定律可知,电阻越大,分担的电压越多,即.
故选D.
【点睛】
本题考查了串联电路的电流特点和欧姆定律的应用,关键是根据影响电阻的大小因素确定两段导体电阻的大小.
2.C
【详解】
A.电源电压为18V,滑动变阻器滑片P滑至中点时,滑动变阻器阻值为10Ω,刚好分得9V电压,根据串联电路分压定律可得定值电阻R的阻值为10,A正确,但不符合题意;
B.当滑动变阻器滑片P滑到最右端时,电路电阻最大,电流最小为
B正确,但不符合题意;
C.滑动变阻器能承受的最大电流为1A,因此电路最小电阻为
滑动变阻器至少接入的电阻为
当滑动变阻器往左滑动的过程中,接入电阻小于8Ω时,电路电路大于1A,滑动变阻器烧坏,此时电路电流为0A,C错误,但符合题意;
D.滑动变阻器滑片P移动到最右端时,滑动变阻器电阻最大,电压表测量滑动变阻器电压,根据串联电路分压原理可知,电压表示数最大,D正确,但不符合题意。
故选C。
3.A
【详解】
由串联电路电阻规律可知
故选A。
4.B
【分析】
根据欧姆定律可知,串联电路的电流等于电源电压与电路总电阻的比值,某个电阻两端电压等于电流与该电阻的乘积.
【详解】
串联电路的电流处处相等,两端的总电压等于串联各个部分的电压之和,再根据欧姆定律I计算对应的电流和电压.因为串联电路的电流处处相等,因为4电阻上的电流和2电阻通过的电流都等于0.5A,根据欧姆定律I=,因为U故B正确.故选B.
5.3∶5
5∶2
【详解】
两个电阻串联,电压之比是和电阻是成正比的,所以两个电阻两端的电压之比是2:3,当S1、S2都闭合时.甲、乙都是电压表,则U甲:U乙=3:5;当S1闭合,S2断开时,甲、乙都是电流表,两个电阻是并联的,电流之比和电阻是反比的,则I甲:I乙=5:2.
6.4
;
15
;
5;
【详解】
试题分析:闭合开关S,R1和R2串联,由图象可知,当电流为I=0.2A时,滑动变阻器两端电压为3V,此时滑动变阻器的阻值最大,U=IR2+3V
①
当电流为I′=0.8A时,滑动变阻器滑片在a端,电压表示数为0,U=I′R2
②
两式联立:IR2+3V=I′R2,解得R2=5Ω,U=4V;
由I=U/R得:滑动变阻器R1的最大阻值:R1=U滑/I=3V/0.2A=15Ω.
考点:欧姆定律的应用
7.乙
6
20
【分析】
由a电路图可知,当滑动变阻器的滑片P向右移动时,连入电阻变大,电路中电流变小,R1两端的电压同时变小,电源电压保持不变,R2两端的电压就要变大;由此可知,对于R1通过的电流随两端电压的增大而增大;对于R2通过的电流随两端电压的增大而减少;据此判断,甲是R1的U—I图像,乙是R2的U—I图像;由图像可知,当U1=U2=3V时,I=0.15A,根据串联电路的电压特点求出电源的电压,根据欧姆定律求出电阻R1的阻值。
【详解】
[1]观察图a可知,由于电压表V2测量的是变阻器R2的两端电压,当电流增大时,变阻器的电阻必须减小,而变阻器的阻值减小时,它的两端电压也会减小,故V2的示数会减小,所以图b中的乙是电压表V2的示数变化图像。
[2]当V2的示数为0时,电源电压就是电压表V1的示数,此时V1的示数为6V,故电源电压是6V。
[3]此时电路中的电流为0.3A,电路中只有一个电阻R1,故电阻R1的阻值为
8.(1)0.4A;(2)5Ω;(3)1.2A.
【详解】
(1)R1、R2并联,电流表A1测R1电流I1,并联电路中总电压与各支路电压相等,可得:U1=U2=U=4V
电流表A1的示数为:
;
(2)由图可知,电流表A测干路上的总电流I总,其示数大于电流表A1的示数,即I总>0.4A.结合可知图(b)中电流表使用的是0~3A量程,由图可读出其示数为I总=2A,
则
I2=I总﹣I1=2A﹣0.4A=1.6A,
此时变阻器接入电路的阻值:
则滑动变阻器的最大阻值:
R滑=2R中=5Ω;
(3)当滑动变阻器的滑片P移到最左端时,变阻器全部接入电路且与R1并联,此时电路总电阻:
即
则干路上的电流即电流表A的示数:
.
答:(1)电流表A1的示数为0.4A;
(2)滑动变阻器的最大阻值为5Ω;
(3)当滑动变阻器的滑片P移到最左端时,电路中电流表A的示数为1.2A.
9.(1)15Ω(1)15Ω
【详解】
(1)当灯泡L正常发光时,其两端的电压UL=12V,由图乙可知通过的电流IL=0.8A,由可得,灯泡正常工作时的电阻:
;
(2)移动滑片,使通过灯的电流为0.6A,由图乙知,此时灯两端的电压为6V,根据串联电路的电压特点可得,变阻器两端的电压:
UR=U-UL=15V-6V=9V,
故此时滑动变阻器连入电路的阻值:
.
10.(1)1V,
25Ω;(2)6V,
1.8A.
【详解】
(1)当S1、S2均断开时,R2和R3串联,电流表测串联电路的电流,即电路中电流I=0.2A,根据公式
得,电阻R2两端的电压为:
,
电源电压
,电阻R3两端的电压为:,
电阻R3的阻值为:
;
(2)当S1、S2均闭合时,电阻R1和R2并联,电流表测干路的电流,
根据并联电路的电压关系得电阻R1、R2两端的电压为:
,则经过R1的电流:
,经过R2的电流:
,则电流表的示数:
故答案为(1)1V,
25Ω;(2)6V,
1.8A.答案第2页,总5页
答案第1页,总5页第十七章欧姆定律在串并联电路中的应用课后
1.下面说法中,正确的是( )
A.电路中几个导体的电流强度相等,这几个导体一定是串联的
B.电路中几个导体两端的电压相等,这几个导体一定是并联的
C.串联电路的总电阻,一定大于电路中的任一个电阻
D.并联电路的总电阻,一定大于电路中的任一个电阻
2.下列有关说法正确的是( )
A.并联电路中,并联的总电阻等于各分电阻的倒数之和
B.并联电路中,电阻越大,通过它的电流就越大
C.串联电路中,电阻大的通过的电流比电阻小的通过的电流小
D.串联电路中,电阻越大,它两端的电压就越高
3.两导体电阻R1=10Ω,R2=1Ω,并联起来使用时并联总电阻R的阻值范围
A.大于10Ω
B.在1Ω与10Ω之间
C.小于1Ω
D.无法确定.
4.如图所示,R0为定值电阻,R1为滑动变阻器,A1,A2为实验室用电流表(接线柱上标有“﹣”,“0.6”,“3”),闭合开关后,调节滑片P.使两电流表指针所指位置相同.下列说法正确的是( )
A.电流表A1与A2的示数之比为1:4
B.通过R0与R1的电流之比为4:1
C.R0与R1两端的电压之比为1:4
D.R0与R1的阻值之比为4:1
5.为了能自动记录跳绳的次数,某科技小组设计了一种自动计数器,其简化电路如图甲所示.R1是一种光敏元件,每当绳子挡住了射向R1的红外线时,R1的电阻会变大,自动计数器会计数一次,信号处理系统能记录AB间每一时刻的电压.若已知电源电压为12V,某一时段AB间的电压随时间变化的图象如图乙所示,则下列说法正确的是(
)
A.AB两端电压为6V时,跳绳自动计数器会计数一次
B.绳子挡住了射向R1的红外线时,R1和R2的阻值相等
C.绳子没有挡住射向R1的红外线时,R1的阻值是R2的3倍
D.绳子挡住了射向R1的红外线时,R1的阻值会变为原来的5倍
6.如图1所示电路,电源电压保持不变,当闭合开关S,调节滑动变阻器阻值从最大变化到最小,两个电阻的“U﹣I”关系图像如图2所示。则下列判断正确的是( )
A.电源电压为10V
B.定值电阻R1的阻值为20Ω
C.滑动变阻器R2的阻值变化范围为0~10Ω
D.变阻器滑片在中点时,电流表示数为0.3A
7.如图所示,A1、A2是完全相同的两个电流表,都有3A和0.6A两个量程,闭合开关后,发现两个电流表指针偏转的角度相同,则
A.R1:R2=4:1
B.R1:R2=1:4
C.R1:R2=1:5
D.R1:R2=5:1
8.电阻R1的阻值为12欧,R2的阻值为4欧。若将它们串联,则总电阻为_____欧。若将它们并联,通过R1的电流_____通过R2的电流,总电阻_______4欧。(后两空均选填“小于”“等于”或“大于”)
9.两个标有“5Ω
1A“和“10Ω
0.6A”的定值电阻,将它们串联起来使用时等效电阻为_____Ω,电源电压最多为_____V;若将它们并联时干路电流最大是_____A.
10.王锐同学在修理电子玩具时,需要用一个7.5Ω的电阻,但他手边只有阻值为2Ω、10Ω、20Ω、30Ω的电阻各一个,他可以通过_____来获得阻值为7.5Ω的电阻,通过_____来获得阻值为12Ω的电阻.
11.小翁家有许多用电器,例如电灯、电视机、电饭锅、电冰箱、洗衣机等,它们都是_________联在电路中,若同时使用所有的家用电器,她家中的电路总电阻将_________(选填“变大”、“不变”、“变小”)。
12.如图所示,闭合开关S,两电流表示数之比5:3,则R1与R2两端的电压之比U1:U2=
______
.电阻之比R1:R2=
______
.
13.如图甲所示的电路中,电源电压恒定不变,图乙是小灯泡L和定值电阻R1的电流与电压关系的图象.当只闭合S1、S2时,电压表示数为2V;当只闭合S2、S3时,电压表示数为4V.则电源电压U=_____V,R2=_____Ω.
14.把5Ω的电阻R1跟15Ω的电阻R2串联起来,接在电压是6V的电源上,通过R1的电流是______A,R2两端的电压是_______V。
15.一只小灯泡上标有“6V
0.4A”的字样,这只小灯泡正常工作时的电阻为______Ω,先要将该小灯泡接入8V的电源上,为使其能够正常发光,应串联一个______Ω的电阻。
16.如图所示,电源电压为6V,R1=20Ω,R2=40Ω。求当开关S闭合后:
(1)电路中的总电阻;
(2)电流表的示数;
(3)电阻R2两端的电压。
17.如图所示,R1=25Ω,小灯泡L的规格为“2.5
V
0.3
A”,电源电压保持不变。
(1)S1、S2都断开时,小灯泡L正常发光,求电源电压。
(2)S1、S2都闭合时,电流表示数变为0.6
A,求R2的阻值。
18.图甲为电阻R1中通过电流随其两端电压变化的图像。将电阻R1与另一定值电阻R2接入图乙所示的电路,电源两端的电压保持不变。当开关S1闭合、S2断开时,电流表示数为0.3A;当开关S1、S2均闭合时,电流表示数变为0.5A。求:
(1)电阻R1的阻值;
(2)电源两端的电压U;
(3)电阻R2的阻值。
试卷第4页,总5页
试卷第5页,总5页
参考答案
1.C
【详解】
A.几个阻值相同的电阻并联时,它们两端的电压相等,由可知,通过它们的电流相等,故A项不正确;
B.几个电阻相同的电阻串联时,通过它们的电流相等,根据可知,它们两端的电压相等,故B项不正确;
C.因串联电路中总电阻等于各分电阻之和,所以串联电路的总电阻,一定大于电路中的任一个电阻,故C项正确;
D.因并联电阻相当于增大了导体的横截面积,横截面积越大电阻越小。所以并联电路的总电阻,一定小于电路中的任一个电阻,故D项不正确。
2.D
【详解】
A.并联电路总电阻的倒数等于各电阻的倒数之和,故A错误;
B.由于并联电路中电压相等,电阻越大,根据可知通过它的电流就越小,故B错误;
C.串联电路中的电流处处相等,与导体的电阻大小无关;故C错误;
D.由于串联电路中电流相等,电阻越大,根据可知它两端的电压就越大,故D正确。
故选D。
3.C
【分析】
并联电路电阻的规律:并联电路的总电阻的倒数等于各分电阻的倒数之和;并联电路的总电阻比任何一个分电阻都小.
【详解】
并联电路中,电阻越并越小,小于其中任一个电阻,所以并联总电阻R小于1Ω.
故选C.
【点睛】
本题考查并联电路电阻的规律,知道电阻的并联实质是增大了导体的横截面积.
4.D
【详解】
A.
如图电路,两电阻并联,电流表A1测量R0的电流,电流表A2测量干路电流.
因为干路电流一定大于支路电流,且电流表的两个量程为5倍的关系,所以两电流表指针所指位置相同时,干路电流为R0电流的5倍,即电流表A1与A2的示数之比为1:5,故A错误;
B.
得:,则
即通过R0与R1的电流之比为1:4,故B错误;
C.
两电阻并联,电压相等,故C错误;
D.
R0与R1的阻值之比为:
,故D正确;
故选D.
点睛:解题的关键是明白电流表两个量程的倍数关系,即大量程是小量程的5倍,并能根据电路图确定电流表分别测量哪部分的电流,分清楚哪个电流大,哪个电流小,则题目可解.
5.D
【详解】
解(1)当绳子挡住了射向R1的红外线时,R1电阻变大,计数器会计数一次,信号处理系统记录的是AB间每一时刻的电压(AB间的电压即R2两端的电压),因为R1、R2串联,根据串联电路的分压原理可知,此时R2两端的电压较低,所以应该是AB两端电压为2V时,跳绳自动计数器会计数一次,故A错误;因为电源电压12V,所以此时R1两端电压是12V-2V=10V,根据串联电路电流处处相等:,解得R1=5R2,故B错误;由乙图可以看出,当没有挡住射向R1的激光,
U2'=UAB'=6V,由串联电路的分压原理可知此时两电阻相等,故C错误;且R1=5R1',即绳子挡住了射向R1的红外线时,R1的阻值会变为原来的5倍,故D正确.故选D.
点睛:由电路图知,两电阻串联,AB间电压为R2两端电压.由题知,射向R1的激光被挡时它的电阻变化,由串联电路分压原理,结合图象分析射向R1的激光被挡和没挡时AB间电压以及两电阻的大小关系从而解题.
6.D
【详解】
由电路图可知,当闭合开关S,两个电阻串联,电压表V1测量R1两端电压,电压表V2测量R2两端电压,滑动变阻器阻值从最大变化到最小时,根据串联分压特性可知,图2中甲为R2,乙为R1:
AB.滑动变阻器接入阻值为零时,R1两端电压达到最大,为电源电压,即6V,此时定值电阻R1的阻值为
故A、B错误;
C.滑动变阻器接入阻值为最大值时,电路中电流为0.2A,此时
则滑动变阻器R2的最大值为
故C错误;
D.变阻器滑片在中点时,根据欧姆定律可知
故D正确。
故选D。
7.A
【分析】
电流表A2测量的是干路电流I2,电流表A1测量的是R1支路电流I1,干路电流大于支路电流.
【详解】
偏转角度相同但是量程不同,所以I2:I1=5:1,所以R1、R2两支路电流之比1:4,并联电路电流之比等于电阻反比,所以R1:R2=4:1,故A正确.
8.16
小于
小于
【详解】
[1]串联后的总电阻
R总=R1+R2=12Ω+4Ω=16Ω
[2]因为
R1>R2
并联电路两端各个支路的电压相等,由I=可知,通过R1的电流小于通过R2的电流。
[3]因为并联电路的总电阻小于任何一个分电阻,因此两电阻并联后的总电阻一定小于4Ω。
9.15
9
1.5A
【分析】
(1)(2)串联电路电流处处相等;为了不损坏电阻,比较两电阻允许通过的最大电流,选其中较小的电流;然后根据串联电路电阻的特点求出总电阻,再利用U=IR即可求出电源电压的最大值;
(3)并联电路两端电压相等;为了不损坏电阻,根据U=IR分别求出各电阻两端允许的最大电压,然后比较,选其中较小的电压,再利用分别求出各支路电流,最后利用并联电路电流的特点求出干路上允许的最大电流.
【详解】
(1)串联电路的等效电阻等于各个电阻之和,所以R=R1R2=5Ω10Ω=15Ω;
(2)因串联电路电流处处相等,串联电路中的最大电流为0.6A;
则电源电压的最大值:U大=I大(R1R2)=0.6A×(5Ω10Ω)=9V;
(3)两电阻两端允许的最大电压分别为:U1=I1R1=1A×5Ω=5V,U2=I2R2=0.6A×10Ω=6V,U1<U2
,则电路两端允许加的最大电压是5V;
此时通过R1电阻的电流为1A,通过R2电阻的电流:,则并联电路中干路上允许的最大电流为:.
10.将10Ω和30Ω的两个电阻并联
将2Ω和10Ω的电阻串联
【详解】
因为两个电阻串联之后的总阻值等于两个电阻值之和,根据题意知道,无法通过串联得到7.5Ω的阻值;又因为并联电路的总电阻的倒数等于各电阻倒数之和,所以可以选择10Ω和30Ω的电阻并联,1,解得R=7.5Ω,所以可将10Ω和30Ω的两个电阻并联得到7.5Ω的电阻.根据题意,可以将2Ω和10Ω的电阻串联,则总电阻是:R=2Ω+10Ω=12Ω,即将2Ω和10Ω的两个电阻串联得到12Ω的电阻.
11.并
变小
【详解】
[1][2]并联电路中各用电器可以独立工作,互不影响,所以小翁家中的用电器是并联的;电阻的并联实质是增大了导体的横截面积,并联的电阻越多,总电阻减小,同时使用所有的家用电器,她家中的电路总电阻将变小。
12.1:1
3:2
【详解】
由图知R1与R2并联,两电流表分别测量干路和R2的电流,示数之比为5
:3,并联电路各支路两端电压相等,则R1与R2两端的电压之比U1:U2=1:1.并联电路同时有分流作用,电阻之比R1:R2=I2:I1=3:2.
13.8
5
【详解】
(1)由图象知,R1的电流为0.2A时,电压为2V,所以R1的阻值为:
;
根据电路图,当只闭合S1、S2时,R1与L串联,电压表测灯泡两端电压.
由图象知,灯泡两端电压为2V时的电流为0.6A,串联电路中电流处处相等,即通过R1的电流也为0.6A,所以R1两端的电压为:
所以电源电压为:
;
(2)当只闭合S2、S3时,R2与L串联,电压表仍测灯泡两端电压;
灯泡两端电压为4V,由图象知,此时通过灯泡的电流为0.8A,
串联电路电流处处相等,所以,
R2两端的电压为:
根据得R2的阻值为:
.
点睛:重点是欧姆定律的应用,要能根据图象获得有用信息是关键,再利用串联电路电流和电压的规律可解答电源电压,以及R2的阻值.
14.0.3
4.5
【详解】
[1][2]两电阻串联的总电阻
R总=R1+R2=5Ω+15Ω=20Ω
故通过R1的电流是
I==0.3A
R2两端的电压
U2=IR2=0.3A×15Ω=4.5V
15.15
5
【详解】
[1]这只小灯泡正常工作时的电阻
RL==15Ω
[2]总电阻
R总==20Ω
串联电路的总电阻等于各分电阻之和,串联的电阻
R=R0-RL=20Ω-15Ω=5Ω
16.(1)60Ω;(2)0.1A;(3)4V
【详解】
(1)由图可知,两个电阻串联,电流表测量通过电路的电流,电路中的总电阻
(2)电流表的示数
(3)电阻R2两端的电压
答:(1)电路中的总电阻是60Ω;
(2)电流表的示数是0.1A;
(3)电阻R2两端的电压是4V。
17.(1)10V;(2)50Ω
【详解】
(1)由电路图可知,S1、S2都断开时,R1与小灯泡L串联,L正常发光,电路中电流
I=I1=I额=0.3A
由可得R1两端电压
U1=I1R1=0.3A×25Ω=7.5V
由串联电路电压特点可得电源电压
U=U额+U1=2.5V+7.5V=10V
(2)由电路图知,S1、S2都闭合时,R1与R2并联,电流表测干路电流,由并联电路的电压特点知
U=U1′=U2=10V
通过R1的电流
由并联电路的电流特点可得,通过R2的电流
I2=I′﹣I1=0.6A﹣0.4A=0.2A
所以R2的阻值
答:(1)S1、S2都断开时,小灯泡L正常发光,电源电压为10V。
(2)S1、S2都闭合时,电流表示数变为0.6
A,
R2的阻值为50。
18.(1)5Ω;(2)1.5V;(3)7.5Ω
【详解】
(1)由图像可知,电阻R1中的电路I1=0.6A时,其两端电压U1=3V,则其阻值为
(2)开关S1闭合、S2断开时,只有R1接入电路,电流I1'=0.3A,则电源两端的电压为
U=I1'R1=0.3A 5Ω=1.5V
(3)开关S1、S2均闭合时,并联电路中I1=I1'+I2,通过电阻R2的电流为
I2=I-I1'=0.5A-0.3A=0.2A
则R2的阻值为
答:(1)电阻R1的阻值为5Ω;
(2)电源两端的电压U为1.5V;
(3)电阻R2的阻值为7.5Ω。答案第8页,总8页
答案第1页,总8页第十七章欧姆定律在串并联电路中的应用课中随堂练习
1.如图1所示,电源电压保持不变,闭合开关时,滑动变阻器的滑片P从b端滑到a端,电压表示数U与电流表示数I的变化关系如下图2所示,下列说法不正确的是( )
A.电源电压是9V
B.定值电阻R的阻值是6Ω
C.电压表示数范围是3 9V
D.滑动变阻器的阻值范围是0 18Ω
2.将电阻R和灯泡L接在图甲所示的电路中,电源电压保持不变。图乙为电阻R和灯泡L的I—U图象。闭合开关S,电流表示数为0.3A,则电源电压和电阻R的大小分别是(
)
A.8V
6.67Ω
B.12V
20Ω
C.8V
20Ω
D.12V
10Ω
3.如图所示的电路中,电源两端电压恒定,R1、R2为两个定值电阻,且R1>R2。开关
S
闭合时,通过R1、R2的电流分别为I1、
I2,R1、R2两端的电压分别为U1、U2,下列说法正确的是( )
A.I1>I2
B.U1C.I1=I2
D.U1=U2
4.实验室有甲、乙两只灯泡,甲标有“20V
1.0A”字样,乙标有“10V
0.5A”字样.现把它们并联起来,则该并联电路两端允许加的最大电流为(不考虑温度对灯泡电阻的影响)(
)
A.1.0A
B.1.5A
C.0.5A
D.2.0A
5.有两个电阻R1=2Ω,R2=3Ω,若把它们串联接入电路中,总电阻是________Ω,R1和R2两端电压之比U1:U2=__________;若把它们并联接入电路中,流过R1和R2的电流之比I1:I2=________。
6.一根粗细均匀的金属导线,其电阻值为8Ω,将其剪成等长的两段后,每段导线的电阻值是________Ω,若将它们并联接入电路中,并联后的总电阻值是________Ω。
7.已知电阻,串联在电路中时,通过它们的电流之比为__________,与两端电压之比__________;若将它们并联在电路中时,通过它们的电流之比为__________,它们两端电压之比为__________.
8.甲、乙两个电阻,阻值分别是30欧和20欧,把它们串联后接入电路,总电阻是_________欧,通过它们的电流之比是_________,它们两端的电压之比是_________.
9.甲、乙两导体的电阻之比为1:5,加在它们两端的电压之比为2:3,则通过甲、乙的电流之比为______,若此时突然关闭两导体的电源,则它们的电阻之比为______.
10.某用电器正常工作时的电压为6V,阻值为15Ω,将它与一只20Ω的电阻串联后接到电压是______V的电源上,此用电器才能正常工作.
试卷第2页,总2页
试卷第1页,总2页
参考答案
1.D
【详解】
AB.由电路图可知,当滑片P位于a端时,电路为定值电阻R的简单电路,电压表测电源的电压,电流表测电路中的电流,且此时电路中的电流最大,由图象可知电路中的最大电流1.5A时,电压表的示数为9V,即电源电压为9V;由可得定值电阻R的阻值为
故AB正确,AB不符合题意;
CD.由电路图可知,当滑片P位于b端时,定值电阻R与滑动变阻器的最大阻值串联,此时电路中的电流最小,由图象可知电路中的最小电流I′=0.5A,此时电压表示数为3V,则可知电压表示数范围为3V~9V;滑片P位于b端时,电路中的总电阻为
因串联电路中总电阻等于各分电阻之和,所以滑动变阻器的最大阻值为
R滑大=R总﹣R=18Ω﹣6Ω=12Ω
则滑动变阻器的阻值范围是0~12Ω,故C正确、D错误,C不符合题意、D符合题意。
故选D。
2.C
【详解】
观察图乙图象,根据定值电阻的图象是一条过原点的直线,可判断乙图中的直线是定值电阻R的图象,由图象数据,当定值电阻R两端的电压为4V时,对应的电流是0.2A,根据,则定值电阻R的阻值
图甲电路图,闭合开关S,电阻R和灯泡L串联,电流表测电路电流,电流表示数为0.3A,根据串联电路电流规律,则电阻R和灯泡L的电流
由图象乙可知,当电路电流是0.3A时,此时灯泡L分压
此时电阻R分压
根据串联电路电压规律可得
故ABD不符合题意,C符合题意。
故选C。
3.D
【详解】
由电路图可知,R1、R2两个定值电阻并联在电路,其两端电压同为电源电压,即U1=U2;根据并联电路电流分流特点可知,支路中电阻越大则电流越小,因R1>R2,则I1故选D。
4.A
【详解】
由欧姆定律I=得两灯泡的电阻分别为:
R甲===20Ω,,
R乙===20Ω;
两灯泡的额定电压分别的U甲=20V、U乙=10V,
则两灯泡并联时电路中的最大电压:
U=U乙=10V;
电路中的最大电流:
I===0.5A+0.5A=1.0A.
故A符合题意.
5.5
2:3
3:2
【详解】
[1]R1、R2串联接入电路,总电阻:
R=R1+R2=2Ω+3Ω=5Ω;
[2]R1和R2串联,通过它们的电流相等,两端电压之比:
U1:U2=IR1:IR2=R1:R2=2:3;
[3]R1和R2并联,电压相等,流过的电流之比:
I1:I2=:=R2:R1=3:2。
6.4
2
【详解】
[1]一根粗细均匀的金属导线,电阻值为8Ω,将其剪成等长的两段后,则每段长度变为原来的,则每段导线的电阻值是原来,即为8Ω×=4Ω。
[2]再把得到的两段并联起来使用,横截面积变为原来的2倍,长度变为原来的,所以阻值变为原来的,即为8Ω×=2Ω。
7.1:1
3:2
2:3
1:1
【详解】
[1][2]根据串联电路的电流规律,电流处处相等,电阻和串联在电路中时,通过它们的电流之比为1:1;根据欧姆定律的变形式、,与两端电压之比
[3][4]若将它们并联在电路中时,根据并联电路的电压规律,,它们两端电压之比为1:1;根据欧姆定律、,通过它们的电流之比为
8.50
1:1
3:2
【详解】
[1]串联电路总电阻等于串联各电阻之和,则两电阻串联后总电阻:
R=R1+R2=30Ω+20Ω=50Ω;
[2]串联电路电流处处相等,两电阻串联,通过它们的电流之比为1:1;
[3]∵I=,
∴它们两端的电压之比:
====.
9.10:3
1:5
【详解】
[1]通过甲、乙的电流之比为
[2]
若此时突然关闭两导体的电源,由于导体的电阻大小只与导体的长度、横截面积及材料和温度有关,与两端的电压和通过的电流无关.故此时它们的电阻之比为仍为1:5.
10.14
【详解】
用电器与电阻R串联后能正常发光,因为串联电路中电流处处相等,根据,所以
I=I用电器=
所以电源电压
U=IR总=0.4A×(15Ω+20Ω)=14V.答案第4页,总4页
答案第1页,总4页第十七章欧姆定律在串并联电路中的应用课前
1.串联电路的总电阻等于_____________________之和;并联电路的总电阻倒数等于_____________________之和。
2.电阻串联,相当于增加了导体的__________,所以总电阻_____每个分电阻;电阻并联,相当于增加了导体的________,所以总电阻________每个分电阻。
3.串联分压,导体的电阻大,两端电压就______;并联分流,导体电阻大,通过导体的电流就______。
4.一根粗细均匀的金属导线,其电阻值为8Ω,将其剪成等长的两段后,每段导线的电阻值是________Ω,若将它们并联接入电路中,并联后的总电阻值是________Ω。
5.将电阻串联,总电阻等于
_________
;公式表示为R=
___________
。如图所示,反映的是电阻
______
联规律,其表示的含义是电阻串联,相当于增加了电阻的
__________
,总电阻变大。
6.如图所示,反映的是电阻
____
联规律,其表示的含义是:电阻并联,相当于增加了导体的
________
。
试卷第1页,总3页
试卷第1页,总1页
参考答案
1.各用电器电阻之和
各分电阻的倒数之和
【详解】
[1][2]串联电路的总电阻等于各用电器的电阻之和;并联电路的总电阻的倒数等于各分电阻的倒数之和。
2.长度
大于
横截面积
小于
【详解】
[1][2][3][4]串联电路,每增加一个电阻相当于增加了导体的长度,总电阻一定大于每个分电阻;并联电路的每增加一个电阻,相等于增加了导体的横截面积,故并联时总电阻小于每个分电阻。
3.越大
越小
【详解】
[1][2]串联电路分压,电路中的导体电阻越大,其两端电压就越大;并联电路分流,并联电路中导体的电阻越大,通过导体的电流就越小。
4.4
2
【详解】
[1]一根粗细均匀的金属导线,电阻值为8Ω,将其剪成等长的两段后,则每段长度变为原来的,则每段导线的电阻值是原来,即为8Ω×=4Ω。
[2]再把得到的两段并联起来使用,横截面积变为原来的2倍,长度变为原来的,所以阻值变为原来的,即为8Ω×=2Ω。
5.各部分电路电阻之和
R=R1+R2+……
串
长度
【详解】
[1][2][3][4]由图可知,长的电阻等于两个短电阻串联在一起,长度增长,即串联电路的总电阻等于各部分电路电阻之和。公式表达式为:
R=R1+R2+……
6.并
横截面积
【详解】
[1][2]导体的电阻取决于导体的长度、材料和横截面积,同种材料的导体越长、横截面积越小,导体的电阻越大。图中两个电阻并联,相当于增加了导体的横截面积,总电阻要变小,并且比任何一个电阻都小。答案第2页,总2页
答案第1页,总2页