*第四节 电阻的串联和并联
知识点 1 电阻的串联
1.几个导体串联相当于增加了导体的 ,故串联电路的总电阻的阻值比任何一个分电阻的阻值都 。两个串联电阻的总电阻等于各分电阻之 ,即R= 。若在原电路基础上再串联一个新定值电阻,则电路的总电阻比原来电路的总电阻 (选填“大”“小”或“不变”)。
2.若n个相同的电阻R0串联,总电阻为 。串联电路中,若其中一个电阻增大,电路的总电阻 。串联电路中,各导体两端的电压与其电阻成 ,即= 。
3.R1=5 Ω,R2=10 Ω,串联后接到电压为6 V的电源上,则R1两端的电压U1为 ,R2两端的电压U2为 ,U1∶U2= 。
4.两定值电阻,甲标有“10 Ω 1 A”,乙标有“12 Ω 0.5 A”,把它们串联在同一电路中,总电阻为 Ω;电路两端允许加的最大电压为 V。
5.王师傅在维修电器时,需要一个200 Ω的电阻,但他身边只有一些50 Ω、100 Ω的电阻,他可以用100 Ω的电阻 个 联起来,也可以用两个50 Ω和 个100 Ω的电阻串联起来。
6.有一只标有“24 V 0.8 A”字样的灯泡,把它接入电压为36 V的电路中,要使该灯泡能够正常使用,需串联一个多大的电阻
知识点 2 电阻的并联
7.几个导体并联相当于增加了导体的 ,故并联电路的总电阻的阻值比任何一个分电阻的阻值都 。两个并联电阻的总电阻的倒数等于两个分电阻的 ,即= 。若在原电路基础上再并联一个新定值电阻,则电路的总电阻比原来电路的总电阻 (选填“大”“小”或“不变”)。
8.(1)R1与R2并联,总电阻为 。
(2)n个相同的电阻R0并联,总电阻为 。
(3)并联电路中,若其中一个电阻增大,电路的总电阻 。
(4)并联分流:在并联电路中,电流的分配与电阻成反比,即= 。
9.如图所示,已知R1与R2两端所加电压为24 V。如图果R1=80 Ω,闭合开关,R2中的电流为0.2 A,则R2= Ω,干路中电流I= A。再给R1、R2并联一个200 Ω的电阻,电路中的总电阻会变 (选填“大”或“小”),总电流会 (选填“变大”“变小”或“不变”)。
10.王明同学在修理电子玩具时,需要用一个75 Ω的电阻,现手边有阻值为300 Ω、100 Ω、60 Ω、40 Ω、35 Ω及15 Ω的电阻各一个,他可以选择其中 Ω和 Ω两个电阻并联来获得。
11.下列几组电阻并联后,等效阻值最小的一组是 ( )
A.30 Ω和15 Ω B.20 Ω和25 Ω
C.10 Ω和35 Ω D.5 Ω和40 Ω
12.一条导线的电阻是R,把它对折分成等长的两段后,再把这两段并联起来使用,这时电阻是( )
A. B. C. D.R
13.如图所示,R1的阻值是30 Ω,R2的阻值是20 Ω。闭合开关S、断开开关S1时,电流表的示数是0.3 A,再闭合开关S1,电流表的示数是 ( )
A.0.3 A B.0.5 A
C.0.6 A D.0.2 A
14.将阻值之比为2∶3的电阻R1、R2并联在同一电路的两端,则通过电阻R1、R2的电流之比为 ( )
A.6∶1 B.1∶6 C.3∶2 D.2∶3
15.[2019·毕节] 已知R216.把一根阻值为24 Ω的粗细均匀的电阻丝弯成一个圆环,并以如图所示的方式接入电路,则该圆环在电路中的电阻为 ( )
A.4.5 Ω B.6 Ω C.10 Ω D.20 Ω
17.如图所示,AB和BC是由铝制成的长度相同、横截面积不同的两段导体,将它们串联后连入电路中,下列说法正确的是 ( )
A.这两段金属导体中的电流是由正电荷定向移动形成的
B.AB段的电流小于BC段的电流
C.AB段的电压大于BC段的电压
D.若将AB段材料换成铜,其他条件不变,这两段导体的总电阻将变大
18.如图所示,闭合开关,当电源电压为4 V时,电压表的示数为1 V;当电源电压增大到12 V时,电流表的示数为1 A,则电阻R1= Ω,R2= Ω。
19.如图所示的电路中,R1=10 Ω,R2=15 Ω。当开关S闭合,甲、乙两表为电压表时,电路中的总电阻为 Ω,两表读数之比U甲∶U乙= ;当开关S断开,甲、乙两表为电流表时,电路中的总电阻为 Ω,两表的读数之比I甲∶I乙= 。
20.如图所示的电路中,电阻R1的阻值为20 Ω,电源电压不变。当S1、S2断开,S3闭合时,电流表的示数为0.45 A;当S1断开,S2、S3闭合时,电流表的示数为0.75 A。求:
(1)电源电压。
(2)R2的阻值。
(3)当S2、S3断开,S1闭合时,加在电阻R1两端的电压。
考|题|展|示
21.[2020·广安] 如图所示,电源电压不变,R1为定值电阻,开关闭合后滑片向右移动时,下列说法错误的是 ( )
A.电压表测的是R1两端的电压
B.电流表示数变大
C.电压表示数变小
D.电压表与电流表示数之比不变
22.[2020·荆门] 将电阻R和灯泡L接在如图甲所示的电路中,电源电压保持不变。图乙为电阻R和灯泡L的I-U图像。闭合开关S,电流表的示数为0.3 A,则电源电压和电阻R的大小分别是 ( )
A.8 V 6.67 Ω B.12 V 20 Ω
C.8 V 20 Ω D.12 V 10 Ω
答案
1.长度 大 和 R1+R2 大
2.nR0 增大 正比
3.2 V 4 V 1∶2
4.22 11 5.两 串 一
6.标有“24 V 0.8 A”字样的灯泡,要把它接入电压为36 V的电路中正常使用,需串联一个能够分压12 V的电阻,由于串联电路的电流是0.8 A,则R分===15 Ω。
7.横截面积 小 倒数之和 + 小
8.(1) (2) (3)增大 (4)
9.120 0.5 小 变大 10.300 100
11.D 12.A 13.B 14.C
15.D 两电阻并联的总电阻小于其中任何一个分电阻,串联总电阻大于其中任何一个分电阻,故并联总电阻最小,电压一定时,由I=知,电流最大。
16.A 17.C 18.9 3
19.25 5∶3 6 2∶5 (1)当开关S闭合,甲、乙两表为电压表时,R1与R2串联,电压表甲测电源电压、电压表乙测R2两端的电压,则总电阻R串=R1+R2=10 Ω+15 Ω=25 Ω;由U=IR可知,U甲∶U乙=IR串∶IR2=R串∶R2=25 Ω∶15 Ω=5∶3。
(2)当开关S断开,甲、乙两表为电流表时,R1与R2并联,电流表甲测通过R2的电流,电流表乙测干路电流,总电阻R总===6 Ω;由于并联电路各支路两端的电压相等,则===;因为I1+I2=I',则I甲∶I乙=I2∶I'=2∶(2+3)=2∶5。
20.(1)当S1、S2断开,S3闭合时,电路为R1的简单电路,电流表测电路中的电流,I1=0.45 A,
由I=可得,电源电压:
U=I1R1=0.45 A×20 Ω=9 V。
(2)当S1断开,S2、S3闭合时,两电阻并联,电流表测干路的电流,因并联电路中各支路独立工作、互不影响,所以通过R1的电流不变,
因并联电路中干路电流等于各支路电流之和,
所以通过R2的电流:I2=I-I1=0.75 A-0.45 A=0.3 A,
因并联电路中各支路两端的电压相等,
所以R2的阻值:R2===30 Ω。
(3)当S1闭合,S2、S3断开时,两电阻串联,
因串联电路中总电阻等于各分电阻之和,
所以电路中的电流:
I'===0.18 A,
电阻R1两端的电压:
U1=I'R1=0.18 A×20 Ω=3.6 V。
21.B 电阻R1与滑动变阻器R2串联,电压表测R1两端的电压,故A正确;电流表测电路中的电流,滑片向右移动时,变阻器连入电路的电阻变大,电路的总电阻变大,由欧姆定律可知,电流表的示数变小,故B错误;根据U=IR,电流变小,R1两端的电压变小,电压表的示数变小,故C正确;由欧姆定律可知,电压表与电流表示数之比等于R1的阻值,所以比值不变,故D正确。
22.C (1)电阻R为定值,故电流随电压的变化关系为一条直线,根据图像,由I=可得,电阻R的阻值:R===20 Ω。
(2)由电路图可知,电阻R和灯泡L串联,电流表测电路中的电流,串联电路中各处的电流相等,由图像可知,电流I=0.3 A时,UL=2 V,UR=6 V,则电源电压:U=UL+UR=2 V+6 V=8 V。