17.4 欧姆定律在串并联电路中的应用(一)
第1课时 等效电阻
1、串联电路有以下几个特点:
电流:I=I1=I2=……=In(串联电路中的电流 )
电压:U=U1+U2+……+Un(总电压等于 )
电阻:R=R1+R2+……+Rn(总电阻等于 )。如果n个阻值为r的电阻串联,则有R =nr
分压作用: = 计算U1、U2可用:U1= U总 U2= U总
比例关系: = =
2、并联电路有以下几个特点:
电流:I=I1+I2+……+In(干路电流等于 )
电压:U=U1=U2=……=Un(总电压 )
电阻:1/R=1/R1+1/R2+……+1/Rn(总电阻的倒数等于各并联电阻的倒数和)。如果n个阻值为r的电阻并联,则有R=r/n
分流作用: = 计算I1、I2可用:I1=I总 I2=I总
比例关系:电压: = =
类型一 电阻的串联
例1.(多选)关于3Ω和6Ω的两个电阻说法正确的是( )
A.3Ω和6Ω的两个电阻,并联后相当于增加了导体长度,等效电阻为9Ω
B.3Ω和6Ω的两个电阻,并联后相当于增加了导体横截面积,等效电阻为2Ω
C.3Ω和6Ω的两个电阻,串联后相当于增加了导体长度,等效电阻为9Ω
D.3Ω和6Ω的两个电阻,串联后相当于增加了导体横截面积,等效电阻为2Ω
例2.两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( )
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
例3.两个用电器,第一个电阻是R,第二个电阻是2R,把它们串联起来接入电路中,如果第一个电阻两端的电压是4伏,那么第二个电阻两端的电压为( )
A.2伏 B.8伏 C.4伏 D.6伏
例4.某同学要把一个阻值为15Ω、正常工作电压为3V的灯泡接在9V的电源上使其正常工作,那么需给灯泡( )
A.串联一只45Ω的电阻 B.并联一只45Ω的电阻
C.串联一只30Ω的电阻 D.并联一只30Ω的电阻
类型二 电阻的并联
例5.已知R1>R2,按图中的四种方式分别接在同一电源上,下列电路中电流最大的是( )
A. B.
C. D.
例6.电阻R1、R2并联接在电源上,下列说法正确的是( )
A.并联电路的总电阻,等于各并联导体的电阻的倒数之和
B.当R1变大时,总电阻也变大
C.电源电压变大时,总电阻也变大
D.干路中的电流变大时,总电阻也变大
例7.如右图所示的电路中,电源电压保持不变,当闭合开关后,电压表示数为6V,电流表示数为1.5A,则右边方框内的电阻连接情况可能是( )
A.3Ω和4Ω的电阻串联 B.6Ω和8Ω的电阻并联
C.5Ω和10Ω的电阻串联 D.6Ω和12Ω的电阻并联
一.选择题(共7小题)
1.下列名组的两个电阻并联后,总电阻最小的一组是( )
A.10Ω、10Ω B.30Ω、60Ω C.30Ω、20Ω D.1000Ω、1Ω
2.将电阻R与5欧的电阻并联后总电阻小于1欧,下列判断正确的是( )
A.R 一定小于 1 欧 B.R 一定大于 1 欧
C.R 可能大于 1 欧 D.R 不可能为 1 欧
3.一根粗细均匀的金属导线其电阻值为R,将其剪成相等的两段后,再进行并联,则并联后的电阻值为( )
A.2R B.R C. D.
4.两个阻值相等的电阻每个阻值均为RΩ,现将其中一个电阻增大,另一个电阻减小同样的值,那么它们相互并联后的总电阻为( )
A.小于R B.大于R小于2R
C.仍然等于R D.无法确定
5.一只20Ω的定值电阻与一个最大阻值是60Ω的滑动变阻器串联,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.20~60Ω B.20~80Ω C.0~80Ω D.0~20Ω
6.n个相同的电阻并联后接在电压为U的电源的两端,通过的总电流强度为I,如果再并联一个相同的电阻,则该电阻上通过的电流强度为( )
A.I B.I C.I D.
7.在如图所示的电路中,电源电压为10伏,定值电阻为30欧,滑动变阻器标有“60Ω,5A”字样,则该电路正常使用时总电阻的变化范围是( )
A.0~20欧 B.1.9欧~20欧
C.20欧~60欧 D.20欧~30欧
二.填空题(共9小题)
8.已知三个定值电阻,R1=10Ω,R2=20Ω,R3=30Ω,将它们串联,等效电阻是 Ω将它们并联,等效电阻是 Ω.(保留一位小数)
9.在“创新素质教育实践行动”的活动中,小明同学修理电器时,需要一个150Ω的电阻,现在身边有阻值600Ω、200Ω、120Ω、80Ω、70Ω及30Ω电阻各一个,他可选择其中 和 的两个电阻串联来获得;也可选择 和 的两个电阻并联来获得。
10.有两个电阻R1=2Ω,R2=3Ω,若把它们串联接在电路中,总电阻是 Ω,R1和R2两端电压之比U1:U2= 。并联在电路中时,总电阻是 Ω,经过R1和R2的电流之比I1:I2= 。
11.两个定值电阻甲和乙,规格分别为“6V 0.2A”和“3V 0.3A”,将它们串联接入电路中,则电源电压最大是 V,将它们并联起来,接在电路中,则电路中的最大总电流为 A。
12.小代在家把一小射灯(正常工作时的电压为20V电流为0.2A),直接接入家庭电路后,刚通电,小射灯立刻就烧坏了,经检查,发现还有一个配件忘记安装,小代通过研究说明书,明白了其中的道理。没有安装配件导致小射灯被烧坏的原因是小射灯两端的实际电压 正常工作电压(选填“大于”“小于”或“等于”);该配件是一个阻值为 Ω的定值电阻,需要与小射灯串联使其正常工作。
13.如图是两定值电阻甲、乙的U﹣I图象。由图可知定值电阻乙的阻值为 Ω.现将甲和乙并联后接在电压为6V的电源两端,甲、乙两电阻两端电压之比为 。
14.两电阻串联后总电阻增大,相当于增大导体的 ;现在手中只有10Ω的电阻若干,要得到2Ω的电阻,需要 个10Ω的电阻并联。
15.两个定值电阻甲和乙,规格分别为“4V 0.2A”和“3V 0.3A”,将它们串联接入电路中,则电源电压最大是 V.将他们并联起来,接在电路中,则电路中的最大总电流为
A。
16.在探究并联电路中电阻的规律时,小明同学分别按图(a)、(b)所示电路图连接电路,图(b)中电阻R是他选择替代图(a)中并联电阻R1和R2的电阻,则选择的电阻R应满足:在 保持不变时,电流表A3的示数与电流表 的示数相同(填“A1”或“A2”).这里所用的主要科学方法是 。
三.计算题(共3小题)
17.某用电器R1上标有“10Ω 3A”,另一用电器R2上标有“50Ω 1.5A”字样,问:
(1)若把R1、R2串联后接到电源上,为了使其中一个用电器正常工作,电源电压应不超过多少伏?
(2)若把R1、R2并联起来接在电源上,为使其中一个用电器正常工作,干路中的电流应不超过多少安?
18.如图,为电路元件A和B的I﹣U图象,根据图象提供的信息,求
(1)元件A的阻值为多大?
(2)若将A、B串联,电路中的电流为0.15A,则电源电压为多大?
(3)在如图2所示的电路中,电源电压为6V且不变,电阻R2为15Ω闭舍开关S时,有某个电流表的示数变化了0.6A.求此时电阻R1的阻值。
19.如右图所示电路,电源电压保持不变,R1=4Ω,R2=6Ω。
(1)开关S1断开、S2闭合时,电流表示数为1.5A,求电源电压;
(2)开关S1、S2都断开时,求电流表的示数;
(3)开关S1、S2都闭合时,电流表示数为2A,求R3的阻值。