欧姆定律在串并联电路中的应用——六大题型计算
一、知识储备
1.串并联电路规律
电路 串联 并联
电流规律 串联电路中各处电流相等 并联电路干路中的电流等于各支路中的电流之和
电压规律 串联电路两端的总电压等于各部分电路两端的电压之和 并联电路中各支路两端的电压都相等
电阻规律 串联电路的总电阻等于各个电阻之和 或(只适用两个电阻并联) 并联电路总电阻的倒数等于各个并联电阻倒数之和
3.分压分流:串联分、压:、、
并联分流:、、
2.欧姆定律:;导体中的电流跟这段导体两端的电压成正比,跟导体的电阻成反比。
欧姆定律的变形式:、
题型分类
一、串联电路计算
1.如图所示的电路中,A、B两点间的电压是6V,电阻R1=4Ω,电阻R1两端的电压是2V,求:R1中的电流强度和电阻R2。
答案:0.5A 8Ω
2.在下电路中,已知电源电压为4.5V,测得R1的电流为0.2A,电压为2V;求R2的电流、电压和电阻。
答案:0.2A 2.5V 12.5Ω
3.电阻R1和R2串联后接在电压为9V的电源上,通过R1的电流强度是0.3A,R2的阻值为10Ω,求R1两端的电压和电阻大小。(要求画电路图,在图上标出有关物理量)
答案:6V 20Ω
二、并联电路计算
1.如图所示的电路中R1=5Ω,I=0.6A,I1=0.4A,求R2的电阻值。
答案:10Ω
2.在如图所示的电路中,已知电阻R1=5Ω,电流表A1的示数为I1=1A,电流表A的示数为I=1.5A,求:(1)R1两端的电压U1;(2)通过R2的电流I2;(3)R2的阻值。
答案:(1)5V (2)0.5A (3)10Ω
3.如图所示的电路中,电流表示数为0.3A,电阻R1=40Ω,R2=60Ω,求:干路电流I。
答案:0.5A
三.等效电路计算
1.如图所示,电阻R1=12Ω。开关SA断开时,通过的电流为0.3 A;开关SA闭合时,电流表的示数为0.5A。问:电源电压为多大?电阻R2的阻值为多大?
答案:6V 8Ω
2.如图所示,电阻R1的电阻为10Ω,R2为30Ω,当开关S断开时,电流表示数为0.6A,则当S闭合时,电流表的示数为多少?
答案:2.4A
3.如右图示,电源电压U恒定,当开关S闭合时,电流表的示数为1.2A;当开关断开时,电流表的示数是0.4A,电压表的示数为6V,则两个灯泡的电阻分别是多大?
答案:5Ω 10Ω
4.如右图示,R1=20Ω,当开关S闭合时电流表示数为0.3A,当开关S断开时,电流表的示数变化了0.1A,求电阻R2的阻值。
答案:10Ω
5.如右图所示,电路R1=10Ω,R2=20Ω,R0=20Ω,当S1闭合,S2断开时,电压表的示数为3.0V;当开关当S1断开,S2闭合时,电压表的示数为多少?
答案:4.5V
6.如图所示的电路中,电源电压若保持不变。R1=4Ω,R3=6Ω。
(1)如果开关S1、S2都断开时,电流表示数为0.6A,那么电源电压多大?
(2)如果开S1、S2都闭合时,电流表示数为2A,那么R2的阻值是多大?
答案:(1)6V (2)12Ω
7.电源的电压恒定,小灯泡的电阻为10Ω,R1=R2=10Ω,S1、S2都闭合时,小灯泡的电压为6V,求:
(1)S1、S2都闭合时,电流表的示数
(2)S1、S2都断开时,电压表的示数
答案:(1)1.2A(2)3V
8.R1=4Ω,R2=8Ω,电源电压为12V,求:
(1)当S1、S3闭合S2断开时,通过R1,R2的电流是多大?
(2)当S2闭合S1、S3断开时,R1,R2两端的电压各是多少?
答案:(1)3A 1.5A(2)4V 8V
9.如图所示的电路中,电源电压为6V,且保持不变,电阻R1、R2、R3的阻值分别为8Ω、4Ω、12Ω。求:
(1)如果开关S1、S2都断开时,电流表电压表的示数是多大?
(2)如果开关S1、S2都闭合时,电流表的示数是多大?
答案:(1)0.5A 2V(2)1.25A
10.如图所示的电路中,电源电压是12V 且保持不变, R1 = R3 =4Ω, R2=6Ω. 试求:
(1)当开关S1、S2 断开时,电流表和电压表示数各是多少?
(2)当开关S1、S2 均闭合时,电流表和电压表示数各是多少?
答案:(1)12A 7.2V (2)5A 12V
四、电路改装计算
1.有一电阻为20Ω的电灯,在正常工作时它两端的电压为12V。但是我们手边现有的电源电压是18V,要把电灯接在这个电源上,需要给它串联一个多大的电阻?
答案:10Ω
2.一只小灯泡,在正常发光时,灯丝两端的电压和电阻分别是2.5V与10Ω。若王小冰同学只有电压为5.5V的电源,要使小灯泡正常发光,需要在电路中接入一个电阻。问:这个电阻应如何连接在电路中?电阻的阻值应是多大?
答案:串联12Ω
3.某公共场所(公共楼梯,医院走廊内)有一盏长明灯,电阻为500Ω,要保证其使用寿命,规定允许通过的最大电流为0.2 A。问应该怎样才能将这盏长明灯接到照明电路上?
答案:串联不小于600Ω电阻
5.阻值为10Ω的用电器,正常工作时的电流为0.3 A,现要把它接入到电流为0.8 A的电路中,应怎样连接一个多大的电阻?
答案:并联6Ω
6.如图所示电路,R0=10Ω,电源电压不变,当在电路中再随意串联一个R1=30Ω的电阻时,电流表示数为I1=0.25A,
(1)求电源电压
(2)若要使电流表示数为I2=1.2A,需在右图中如何连接电阻?阻值为多大?
答案:(1)10V(2)并联50Ω电阻
7.如图所示,电源电压保持不变,R=15Ω,若在电路中再串联一个阻值为60Ω的电阻,电流表的示数为0.2 A。要使电流表的示数增大为1.2 A,需在如图所示电路中如何连接电阻 阻值为多大
答案:并联75Ω
8.电阻R1的阻值为10Ω,当电阻R1和R2以某种方法连接在电源两端时,R1两端的电压为9V,当两电阻以另一种方法连接后接在同一电源两端时,R1两端的电压为3V,求电阻R2的阻值。
答案:20Ω
9.有一只电铃,它正常工作时的电阻是10Ω,正常工作时的电压是4V,但我们手边只有电压为6V的电源和几个10Ω的电阻,要使电铃正常工作,该怎么办?
答案:将两个10Ω的电阻并联再与电铃串联
五、滑动变阻器计算
1.将一个阻值为10Ω的电铃与一个滑动变阻器串联后,接在电压为15V的电源的两端,当滑动变阻器的阻值为15Ω时,电铃恰好正常工作,此时电路中电流和电铃两端电压各多大?若电源电压改为9V,欲使电铃仍然正常工作,变阻器的阻值应变为多大?
答案:5Ω
2.如右图所示,当滑动变阻器调至阻值为15Ω时,电流表、电压表的示数分别为0.6A,15V。求当滑动变阻器调至阻值为23Ω时,电流表、电压表的示数为多少?
答案:0.5A 12.5V
3.如图所示,R1=10Ω,滑动变阻器R2的阻值变化范围是0~20Ω。当滑片P移至R2的最左端时,电流表示数为0.6A。当滑片P移至R2的最右端时,电流表和电压表的示数各是多少?
答案:0.2A 4V
4.右图所示,R1=10Ω,将滑动变阻器R2的滑片置于右端,这时电压表、电流表的示数分别为10V、0.2A。求:
⑴电阻R1两端的电压;
⑵当移动滑动变阻器的滑片后电流表的示数如右下图所示,求这时滑动变阻器接入电路的电阻。
答案:2V 5Ω
5.如图所示,滑动变阻器上标有“20Ω 2A”字样,当滑片P在中点时,电流表读数为0.2 A,电压表读数为6V,求:
(1)电阻R1和电源电压
(2)滑动变阻器移到右端时,电流表和电压表的读数。
答案:(1)30Ω 8V(2)0.16A 4.8V
6.右图所示,电源的电压为6V保持不变,电阻R1=5Ω,变阻器R2的最大阻值是10Ω。求:电流表、电压表的示数的变化范围。
答案:0.4A-1.2A 2V-6V
7.如右图所示的电路中,R1=30Ω,闭合开关S后,滑动变阻器的滑片P移动到a端时,电流表的示数I1=0.2A;当滑动变阻器P移动到b端时,电流表的示数I2=0.1Ω。求:滑动变阻器ab间的阻值R2是多少?
答案:30Ω
六.方程计算
1.如图所示,设电源电压保持不变,R0=10Ω。当闭合开关S,滑动变阻器的滑片P在中点C时,电流表的示数为0.3A,移动滑片P至b端时,电流表的示数为0.2A。则电源电压U与滑动变阻器的最大阻值R分别为多少?
答案:6V 20Ω
2.如图所示,R1=30Ω,滑动变阻器的滑片P在中点时,电压表的示数为3V,滑片P在b端时,电压表的示数为4.5 V,求电源电压和滑动变阻器的最大阻值
答案:9V 30Ω
3.如图6所示电路中,已知R1=20Ω,R2:R3=2:3,当开关S接触点1时,电压表示数为5V,当开关S接触点2时,电压表示数为6V,求电源电压U和R2、R3的阻值各多大。
答案:10V 20Ω 30Ω
4.如图所示的电路中,电源的电压保持不变,当开关S1闭合,S2 断开时,电流表的示数为0.2A;当开关S1、S2 都闭合时,电流表的示数为0.8A;则电阻R1与R2 的比值为多少?
答案: 1:3
5.如图所示的电路,R=4Ω,另一个电阻Rx和电源电压U未知,当闭合开关S2,而S1、S3断开时,电流表的示数为0.5A;如果断开S2,闭合开关S1、S3时,电流示数为2.25A。求:电阻Rx的阻值。
答案:2Ω或者8Ω
6.如图示,R1=5Ω,R3=20Ω,它们与R2串联,接在电压为U的电源上,电压表V1的示数为10V,V2的示数为25V,求电源的电压是多少?
答案:30V