17.4 欧姆定律在串并联电路中的应用
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 相等 )
电压:U=U1+U2+……+Un(总电压等于 各部分电压之和 )
电阻:R=R1+R2+……+Rn(总电阻等于 各部分电阻之和 )。如果n个阻值为R的电阻串联,则有R总 =n R
2、并联电路有以下几个特点:
电流:I=I1+I2+……+In(干路电流等于 各支路电流之和 )
电压:U=U1=U2=……=Un(总电压 等于各支路两端的电压 )
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总 = R /n
类型一 电阻的串联
例1.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9Ω
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
【答案】C。
【解析】
AB.导体并联后,相当于增加了导体的横截面积,故A错误;
因并联电路的总电阻的倒数等于各电阻的倒数之和,
所以,3Ω和6Ω的两个电阻并联后的等效电阻:
R2Ω,故B错误;
CD.导体串联后,相当于增长了导体的长度,故D错误;
因串联电路的总电阻等于各电阻之和,
所以,3Ω和6Ω的两个电阻串联后的等效电阻:
R′=R1+R2=3Ω+6Ω=9Ω,故C正确。
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
【答案】C。
【解析】导体的电阻与长度、横截面积以及材料的电阻率有关,两个电阻串联相当于长度加长,长度越大,电阻越大。
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
【答案】B。
【解析】对第一个电阻由欧姆定律可得:
电路中的电流I;
则每二个电阻两端的电压U2=I×2R2R=2U=2×4V=8V;
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
【答案】C。
【解析】由题知,电源电压大于灯泡正常工作的电压,
由串联电路的分压特点可知,要使小灯泡在9V的电源上正常发光时应串联一个电阻分压,
小灯泡正常发光时的电压为3V,因串联电路中总电压等于各分电压之和,
所以,电阻两端的电压:UR=U﹣UL=9V﹣3V=6V,
因串联电路各处的电流相等,
所以,由I可得,电路中的电流:
I,即,
解得:R=30Ω。
类型二 电阻的并联
例1.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.
【答案】D。
【解析】由于串联电路中的总电阻大于任何一个分电阻,并联电路中的总电阻小于任何一个分电阻;
因此四个选项中的总电阻关系是:R并<R2<R1<R串;
又因为同一电源的电压相等,所以由I可知,电阻越小,电路中的电流越大,故两电阻并联时,电路中的电流最大,即D图中电流I4最大。
例2.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
【答案】B。
【解析】
A、并联电路总电阻的倒数等于各并联导体电阻的倒数之和,故A错误;
B、并联电路总电阻的倒数等于各电阻的倒数之和,即:,当R2不变、R1增大时,减小,则R总增大,故B正确;
C、电阻是导体本身的一种性质,与电流和电压无关,所以,当电源电压变大时,总电阻不变,故C错误;
D、电阻是导体本身的一种性质,与电流和电压无关,所以,当干路中的电流变大时,总电阻不变,故D错误。
例3.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
【答案】D。
【解析】由欧姆定律I得,
右边方框内的电阻R4Ω;
A、3Ω和4Ω的电阻串联,其阻值为3Ω+4Ω=7Ω,故A不合题意;
B、6Ω和8Ω欧的电阻并联,,解得,电阻R≈3.4Ω,故B不合题意;
C、5Ω和10Ω的电阻串联,其阻值为10Ω+5Ω=15Ω,故C不合题意;
D、6Ω和12Ω的电阻并联,,解得:电阻R=4Ω,故D符合题意。
类型三 串联电路的电压分配规律
例1.R1=15Ω,R2=45Ω,串联在电路中,则R1,R2两端电压比为 1:3 ,通过的电流比为 1:1 ,
【答案】1:3; 1:1;
【解析】两电阻串联在电路中时,
因串联电路中各处的电流相等,
所以,通过两电阻的电流之比为1:1,
由I可得,两电阻两端的电压之比:
;
例2.如图所示的电路中,电源电压为4.5V,L1、L2是小灯泡,当开关S闭合时,电压表的示数为1.5V,忽略温度对灯丝电阻的影响,则( )
A.L2两端的电压为 1.5 V
B.L1两端的电压为 1.5 V
C.L1与L2的灯丝电阻之比为 2:1
D.通过 L1与L2的电流之比为 1:2
【答案】B。
【解析】
由电路图可知,两灯泡串联,电压表测L1两端的电压,所以L1两端的电压为U1=1.5V,故B正确;
因串联电路中总电压等于各分电压之和,
所以L2两端的电压:U2=U﹣U1=4.5V﹣1.5V=3V,故A错误;
因串联电路中各处的电流相等,所以通过L1与L2的电流之比为1:1,故D错误;
由I可得,L1与L2的灯丝电阻之比:,故C错误。
例3.如图所示的电路中,R1=10Ω,R2=30Ω.闭合开关S,电压表V1与V2的示数之比是( )
A.1:3 B.3:1 C.3:4 D.4:3
【答案】C。
【解析】由电路图可知,两电阻串联,电压表V1测R2两端的电压,电压表V2测电源的电压,
因串联电路中各处的电流相等,
所以,由I可得,两电阻两端的电压之比:
,
因串联电路中总电压等于各分电压之和,
所以,电压表V1与V2的示数之比:
。
例4.如图所示,长度相同、横截面积不同的镍铬金属棒AB和BC连接在一起,如果在AC两端加上一定的电压U,设通过AB、BC的电流分别为I1、I2;AB、BC两端的电压分别为U1、U2;镍铬合金棒AB、BC的电阻分别为R1、R2.则( )
A.I1=I2,R1=R2,U1=U2 B.I1<I2,R1>R2,U1<U2
C.I1=I2,R1>R2,U1>U2 D.I1>I2,R1>R2,U1=U2
【答案】C。
【解析】两导线串联,所以I1=I2,BD错误;
又两导线的材料相同,长度相同,S1<S2,所以R1>R2;
由U=IR,两导体的电流相等,R1>R2,所以U1>U2,A错误,C正确。
类型四 并联电路的电流分配规律
例1.在图(a)所示的电路中,当电键S闭合后,两个电流表的指针偏转至表盘的同一位置,如图(b)所示。则电阻R1和R2的阻值之比为( )
A.1:4 B.1:5 C.4:1 D.5:1
【答案】C。
【解析】因为电流表的大量程和小量程的分度值之比为1:5,且A2测量干路中的电流,即为大量程,所以A1与A2的示数之比为1:5,R2中的电流等于干路中的电流减去R1中的电流,即I2=I﹣I1,所以I1:I2=I1:(I﹣I1)=1:(5﹣1)=1:4。
因电阻R1和R2并联,两端的电压相同,
所以根据R得:R1:R2=I2:I1=4:1。
例2.R1=20Ω,R2=60Ω,并联在电路中,则R1,R2两端电压比为 1:1 ,通过的电流比为 3:1 ,
【答案】 1:1 3:1;。
【解析】两电阻并联在同一电路中时,
因并联电路中各支路两端的电压相等,
所以,两电阻两端的电压之比为1:1,
通过两电阻的电流之比:
。
例3.如图所示,电源电压保持不变,闭合开关后,两灯都能正常工作,灯L1,L2的电阻之比为R1:R2=1:2,此时甲、乙两电表的示数之比为( )
A.2:1 B.1:2 C.3:2 D.2:3
【答案】D。
【解析】乙表与电源连接,故为电压表,甲表不能是电流表,否则S闭合时,将灯短路,不发光,故两表都为电压表,甲表测L2的电压,乙表测电源电压,两灯串联,灯L1、L2的电阻之比为R1:R2=1:2,根据分压原理,L2的电压为灯L1的2倍,即2UL1,根据串联电路电压的规律,总电压为:
U=UL1+2UL1=3UL1,
甲、乙两电表的示数之比为2UL1:3UL1=2:3.只有D正确。
例4.把两个电阻R1与R2接在电源电压为U的电路中,已知R1>R2,下列说法中不正确的是( )
A.通过R1和R2的电流相等时,它们是串联
B.当它们两端的电压U1=U2=U时,它们是并联的
C.当它们串联时,它们两端的电压U1>U2
D.当它们并联时,通过它们的电流I1>I2
【答案】D。
【解析】串联电路中,I1=I2=I,;
并联电路中,U1=U2=U,;
因为R1>R2,
当通过R1和R2的电流相等时,它们是一定串联;
当它们两端的电压U1=U2=U时,它们是并联的;
当它们串联时,它们两端的电压U1>U2;
当它们并联时,通过它们的电流I1<I2。
故D选项错误
类型五 等效电路
例1.如图的电路中,电源两端的电压保持不变,电阻R2、R3的阻值分别为4Ω和8Ω,闭合开关S,电压表V1和V2的示数之比为2:1,则R1= 2 Ω,.若把电压表V1和V2分别换成电流表A1和A2后,电流表A1的示数为I1,电流表A2的示数为I2.则I1:I2= 2:1 。
【答案】2;2:1。
【解析】(1)当两表为电压表时,电路图如图所示,
由于串联电路各处的电流相等,根据I得U=IR可知,
电流表V1和电流表V2的示数之比:
U1:U2=I(R2+R3):I(R1+R2)=(R2+R3):(R1+R2)=(4Ω+8Ω):(R1+4Ω)=2:1,
解得:R1=2Ω;
(2)当两表为电流表时,电路图如图所示,
根据并联电路的电流特点可知:
电流表A1的示数为:I1=I′+I″,
电流表A2的示数为:I2=I″+I″′,
根据I可知,
I1:I2=():()=():()=2:1。
例2.如图所示电路中,电源电压保持不变,电阻R2和R3的阻值都为10Ω,闭合开关S,电流表A1和A2的示数之比为3:2,此时三电阻R1、R2和R3是 并 (串或并)联,R1= 5 Ω.若把电流表A1和A2换成电压表V1和V2后,电压表V1的示数为U1,电压表V2为U2,U1:U2= 4:3 。
【答案】并; 5;4:3。
【解析】(1)由电路图可知,三电阻并联,电流表A1测R1与R2支路的电流之和,电流表A2测R2与R3支路的电流之和。
因并联电路中各支路两端的电压相等,且R2和R3的阻值都为10Ω,
所以,由I可知,通过R2和R3的电流相等,
因并联电路中干路电流等于各支路电流之和,
所以,两电流表的示数之比:,
解得:,
则,
解得:R1R210Ω=5Ω;
(2)若把电流表A1和A2换成电压表V1和V2后,三电阻串联,电压表V1测R2与R3两端的电压之和,电压表V2测R1与R2两端的电压之和,
因串联电路中各处的电流相等,且总电阻等于各分电阻之和,
所以,两电压表的示数之比:
。
类型六 动态电路分析
1、由滑动变阻器引起的串联电路中的物理量变化
例1.如图所示,电源电压恒定,R1为定值电阻,R2为滑动变阻器。S闭合,滑动变阻器滑片P由a向b滑动,下列说法正确的是( )
A.电压表V1示数与电压表V2示数之和变大
B.电压表V1示数与电流表A示数的乘积变大
C.电压表V1示数与电流表A示数的比值变大
D.电压表V2示数与电流表A示数的比值变大
【答案】D。
【解析】
等效电路图如下,R1与R2串联,V1测R1两端的电压,V2测R2两端的电压。
A、开关S闭合,当滑片P由a向b滑动时,由串联电路的电压特点可知,电压表V1示数与电压表V2示数之和等于电源电压,则两个电压表示数之和不变,故A错误;
BCD、滑片P由a向b滑动,变阻器R2接入电路的阻值变大,总电阻变大,由I知电路中电流变小,电流表A的示数变小;由U=IR可知,定值电阻Rl两端电压变小,即V1的示数变小,则V2示数就会变大;
所以,电压表V1示数与电流表A示数的乘积变小,故B错误;
电压表V2示数与电流表A示数的比值变大,故D正确;
由欧姆定律可知,电压表V1与A的示数之比等于定值电阻R1的阻值,所以该比值不变,故C错误。
2、 由滑动变阻器引起的并联电路中的物理量变化
例2.如图,R1为定值电阻,R2为滑动变阻器,电源电压保持不变闭合S,当R2的滑片P向右滑动的过程中,下列说法正确的是( )
A.电压表V的示数变大
B.电流表A2的示数变小
C.电压表V的示数与电流表A1的示数的乘积变大
D.电压表V的示数与电流表A1的示数的比值变大
【答案】D。
【解析】A、电路中,两电阻并联,电流表A2测通过R1的电流,电流表A1测并联电路的总电流,电压表测电源电压,
故电压表示数保持不变,A错误;
B、根据并联电路各支路互不影响,故通过R1的电流大小不变,即电流表A2的示数不变,B错误;
CD、当R2的滑片P向右滑动的过程中,变阻器连入电路中的电阻变大,由欧姆定律,通过变阻器的电流变小,
根据并联电路电流的规律,A1示数变小,电压表V的示数与电流表A1的示数的乘积变小,C错误;
因A1示数变小,而电压表示数不变,故电压表V的示数与电流表A1的示数的比值变大,D正确。
3.由传感器阻值变化引起的电路中物理量的变化
例3.近年来,火灾事故频繁发生,给人民的生命和财产带来了重大的损失。为了能够及早发现火情避免火情的扩散,也为了增加人们逃生的机会,小明同学设计了一种火灾烟雾报警装置,其原理电路如图所示,R0为定值电阻,R为光敏电阻,其阻值随光照强度的减弱而增大。当电流表示数减小至某一值时,装置报警。S闭合后,当有烟雾遮挡射向R的激光时( )
A.电流表的示数变大
B.电压表的示数变小
C.提高电源电压,可使装置在较低浓度烟雾下就能报警
D.增大R0的阻值,可使装置在较低浓度烟雾下就能报警
【答案】D。
【解析】由电路图可知,光敏电阻R和定值电阻R0串联,电压表测R两端的电压,电流表测电路中的电流。
(1)因光敏电阻的阻值随光照强度的减弱而增大,
所以,当有烟雾遮挡射向R的激光时,R的阻值增大,电路中的总电阻增大,
由I可知,电路中的电流减小,即电流表的示数减小,故A错误;
由U=IR可知,R0两端电压减小,
因串联电路中总电压等于各分电压之和,
所以,光敏电阻R两端的电压增大,即电压表的示数增大,故B错误;
(2)要使报警器在浓度更低的烟雾下报警,说明光照强度增强,则光敏电阻R的阻值减小;
由题意知,报警器的工作电流不变,R0的电阻不变,由I可知,应减小电源电压才能使报警器的工作电流不变,这样才能在浓度更低的烟雾下及时报警,故C错误;
(3)要使报警器在浓度更低的烟雾下报警,说明光照强度增强,则光敏电阻R的阻值减小;
由题意知,报警器的工作电流不变;在电源电压不变时,由I可知,应增大R0的阻值才能使报警器的工作电流不变,这样才能在浓度更低的烟雾下及时报警,故D正确。
4、 由开关的状态引起的物理量的变化
例4.如图所示的电路中,电源电压保持不变,开关S1闭合、S2断开时,当滑动变阻器的滑片P向右移动,电压表的示数将 变小 ,电压表的示数与电流表的示数的比值将 不变 ;若将开关S2也闭合,电流表的示数将 变大 ,电压表的示数将 变大 (均选填“变小”、“不变”或“变大”)
【答案】变小;不变;变大;变大。
【解析】当开关S1闭合、S2断开时,电阻R1和滑动变阻器串联,电压表测电阻R1两端的电压U1,电流表测电路中的电流I1;
当滑动变阻器的滑片P向右移动,滑动变阻器接入电路的电阻变大,电路中的电脑减小,根据U=IR可知电压表示数变小;
由欧姆定律可知,电压表的示数与电流表的示数的比值为R1,所以比值不变;
若将开关S2也闭合,滑动变阻器被短路,则电路的总电阻减小,电流变大,故电流表示数变大;电压表测电源的电压,所以电压表的示数将变大。
217.4 欧姆定律在串并联电路中的应用
【要点梳理】
要点一、等效电阻
在电路中,如果一个电阻的效果和几个电阻在同一电路中的效果相同,可以认为这个电阻是几个电阻的等效电阻。这个概念可以结合“合力与分力的关系”对照理解。
如果电源电压相同,在图1和图2中电流表示数相同,可以认为R为R1和R2串联后的等效电阻,也称总电阻。
要点诠释:电阻在电路中的作用即对电流的阻碍作用。这里的“等效”可以理解为在同一个电路中,即电源电压相同,电阻对电流的阻碍作用相同,电路中的电流大小相同。
要点二、串联、并联电路中等效电阻与各分电阻的关系
1.串联电路
在图1中,因为R1和R2串联,因此通过它们的电流相同,设R1两端电压为U1,R2两端电压为U2,则有: 在图2中有: 综合以上推导,有:;
因此可以得到有串联电路总电阻和分电阻的关系:
2.并联电路
如图3、图4所示,R1和R2并联。两个图中电流表示数相同,说明R和R1、R2并联的效果相同,可以认为R是其等效电阻。
在图3中,有 在图4中,有:
综合以上推导,有; 即: ,
要点诠释:
(1)导体串联,相当于增加了导体的长度,因此,串联导体的总电阻大于任何一个串联导体的电阻,总电阻等于各串联导体电阻之和,即。
(2)如果用n个阻值均为R0的导体串联,则总电阻为。
(3)导体并联,相当于增大了导体的横截面积,因此,并联导体的总电阻小于任何一个并联导体的电阻,总电阻的倒数等于各并联导体电阻的倒数之和,即。
(4)n个阻值为R0的相等电阻并联,则总电阻为:。
(5)不管是串联还是并联电路中,某个电阻的阻值增大,电路的总电阻都是增大;如果电路中电阻的个数增多,则串联电路的总电阻增大,而并联电路的总电阻减小。
要点三、串、并联电路中电阻规律的应用
1.串联电路中,电阻阻值之比等于电阻两端电压之比。推导如下:
2.并联电路中,各支路电阻阻值之比等于通过各支路电流的反比。推导如下:
要点诠释:
(1)当电阻R1和R2串联时,若R1>R2,则U1>U2,如右图所示。
(2)当电阻R1和R2并联联时,若R1>R2,则I11、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总 =n R
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总 = 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.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9Ω
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1.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2.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3.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
类型三 串联电路的电压分配规律
例1.R1=15Ω,R2=45Ω,串联在电路中,则R1,R2两端电压比为 ,通过的电流比为 。
例2.如图所示的电路中,电源电压为4.5V,L1、L2是小灯泡,当开关S闭合时,电压表的示数为1.5V,忽略温度对灯丝电阻的影响,则( )
A.L2两端的电压为 1.5 V B.L1两端的电压为 1.5 V
C.L1与L2的灯丝电阻之比为 2:1 D.通过 L1与L2的电流之比为 1:2
例3.如图所示的电路中,R1=10Ω,R2=30Ω.闭合开关S,电压表V1与V2的示数之比是( )
A.1:3 B.3:1 C.3:4 D.4:3
例4.如图所示,长度相同、横截面积不同的镍铬金属棒AB和BC连接在一起,如果在AC两端加上一定的电压U,设通过AB、BC的电流分别为I1、I2;AB、BC两端的电压分别为U1、U2;镍铬合金棒AB、BC的电阻分别为R1、R2.则( )
A.I1=I2,R1=R2,U1=U2 B.I1<I2,R1>R2,U1<U2
C.I1=I2,R1>R2,U1>U2 D.I1>I2,R1>R2,U1=U2
类型四 并联电路的电流分配规律
例1.在图(a)所示的电路中,当电键S闭合后,两个电流表的指针偏转至表盘的同一位置,如图(b)所示。则电阻R1和R2的阻值之比为( )
A.1:4 B.1:5 C.4:1 D.5:1
例2.R1=20Ω,R2=60Ω,并联在电路中,则R1,R2两端电压比为 ,通过的电流比为 。
例3.如图所示,电源电压保持不变,闭合开关后,两灯都能正常工作,灯L1,L2的电阻之比为R1:R2=1:2,此时甲、乙两电表的示数之比为( )
A.2:1 B.1:2 C.3:2 D.2:3
例4.把两个电阻R1与R2接在电源电压为U的电路中,已知R1>R2,下列说法中不正确的是( )
A.通过R1和R2的电流相等时,它们是串联 B.当它们两端的电压U1=U2=U时,它们是并联的
C.当它们串联时,它们两端的电压U1>U2 D.当它们并联时,通过它们的电流I1>I2
类型五 等效电路
例1.如图的电路中,电源两端的电压保持不变,电阻R2、R3的阻值分别为4Ω和8Ω,闭合开关S,电压表V1和V2的示数之比为2:1,则R1= Ω,.若把电压表V1和V2分别换成电流表A1和A2后,电流表A1的示数为I1,电流表A2的示数为I2.则I1:I2= 。
例2.如图所示电路中,电源电压保持不变,电阻R2和R3的阻值都为10Ω,闭合开关S,电流表A1和A2的示数之比为3:2,此时三电阻R1、R2和R3是 (串或并)联,R1= Ω.若把电流表A1和A2换成电压表V1和V2后,电压表V1的示数为U1,电压表V2为U2,U1:U2= 。
类型六 动态电路分析
1、由滑动变阻器引起的串联电路中的物理量变化
例1.如图所示,电源电压恒定,R1为定值电阻,R2为滑动变阻器。S闭合,滑动变阻器滑片P由a向b滑动,下列说法正确的是( )
A.电压表V1示数与电压表V2示数之和变大 B.电压表V1示数与电流表A示数的乘积变大
C.电压表V1示数与电流表A示数的比值变大 D.电压表V2示数与电流表A示数的比值变大
2、 由滑动变阻器引起的并联电路中的物理量变化
例2.如图,R1为定值电阻,R2为滑动变阻器,电源电压保持不变闭合S,当R2的滑片P向右滑动的过程中,下列说法正确的是( )
A.电压表V的示数变大
B.电流表A2的示数变小
C.电压表V的示数与电流表A1的示数的乘积变大
D.电压表V的示数与电流表A1的示数的比值变大
3.由传感器阻值变化引起的电路中物理量的变化
例3.近年来,火灾事故频繁发生,给人民的生命和财产带来了重大的损失。为了能够及早发现火情避免火情的扩散,也为了增加人们逃生的机会,小明同学设计了一种火灾烟雾报警装置,其原理电路如图所示,R0为定值电阻,R为光敏电阻,其阻值随光照强度的减弱而增大。当电流表示数减小至某一值时,装置报警。S闭合后,当有烟雾遮挡射向R的激光时( )
A.电流表的示数变大
B.电压表的示数变小
C.提高电源电压,可使装置在较低浓度烟雾下就能报警
D.增大R0的阻值,可使装置在较低浓度烟雾下就能报警
4、 由开关的状态引起的物理量的变化
例4.如图所示的电路中,电源电压保持不变,开关S1闭合、S2断开时,当滑动变阻器的滑片P向右移动,电压表的示数将 ,电压表的示数与电流表的示数的比值将 ;若将开关S2也闭合,电流表的示数将 ,电压表的示数将 (均选填“变小”、“不变”或“变大”)
2