17.4 欧姆定律在串、并联电路中的应用(解析版+原卷版)同步学案

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名称 17.4 欧姆定律在串、并联电路中的应用(解析版+原卷版)同步学案
格式 zip
文件大小 3.0MB
资源类型 试卷
版本资源 人教版
科目 物理
更新时间 2023-08-09 09:18:01

文档简介

中小学教育资源及组卷应用平台
2023-2024人教版9年物理全册同步学讲练测学案(全国通用)
第十七章 欧姆定律 专题17.4 欧姆定律在串、并联电路中的应用
1. 理解欧姆定律,能运用欧姆定律进行简单的计算。
2. 能根据欧姆定律以及电路的特点,得出串、并联电路中电阻的关系。
阅读本节课教材,参考教材完成教师给出的知识点问题的填空:
知识点1.复习几个规律
1.串联电路中电流、电压的规律:(1)电流的规律I=I1=I2;(2)电压的规律: U=U1+U2。
2.并联电路中电流、电压的规律:(1)电流的规律 I=I1+I2;(2)电压的规律:U1=U2=U。
3. 欧姆定律的公式:;两个变形式、 U=IR。
知识点2.欧姆定律在串并联电路中的应用
(1)串联电路中通过某个电阻的电流,等于电源两端电压除以各分电阻之和.当串联电路中的一个电阻改变时,电路中的电流及另一个电阻两端的电压都会随之改变.
(2)串联电路的总电阻与各分电阻的关系是R=R1+R2,总电阻的阻值比任何一个分电阻的阻值都大.
(3)当并联电路中的一个支路的电阻改变时,这个支路的电流会变化,干路电流会变化,但另一个支路的电流和电压都不变.
(4)并联电路的总电阻与各分电阻的关系是,总电阻的阻值比任何一个分电阻的阻值都小.
(5)串联电路分压规律:
串联电路电流是一定的:
即:I=I1=I2
由欧姆定律可知:有;则有;
==  
==
结论:串联电路中,电阻两端电压之比等于电阻之比.
(6)并联电路分流规律 
并联电路电压相等,即:U=U1=U2
结论:并联电路中各支路的电流与它们的电阻成反比.
考点1. 欧姆定律在串联电路中应用
【例题1】(2023安徽)如图所示的电路中,电阻。闭合开关,将单刀双掷开关掷于a端,电压表示数为;将切换到b端,电压表示数为1.5V,则电阻的阻值为________。
【答案】8
【解析】闭合开关,将单刀双掷开关掷于a端时,两电阻串联,电压表测量电源电压,此时电压表示数,可知电源电压为2.5V;将切换到b端时,电压表测量R0两端电压,此时R0两端电压为,此时Rx两端电压为
由串联电路中电流处处相等,可得通过两电阻的电流相等,则有
由得
带入数据得
解得,的阻值为
【演练1】(2022甘肃金昌)如图所示,电源电压不变,电阻,闭合开关,小明在实验过程中仅记录了三只电表的示数,分别为1、4、5,但漏记了单位。关于所用电源的电压和电阻R1的阻值,下列判断正确的是(  )
A. 4V 2Ω B. 5V 1Ω C. 4V 1Ω D. 2V 2Ω
【答案】C
【解析】由电路图可知,两电阻并联,电压表测电源的电压,A2测干路电流,A1测R2支路的电流,并联电路中各支路两端的电压相等,根据欧姆定律可得
在1、4、5三个数中找到两个是四倍关系的数,即U=4V,I2=1A,则余下的一个数即为I=5A,所以,电源电压U=4V;并联电路中干路电流等于各支路电流之和,所以,通过R1的电流
则R1的电阻值为
故ABD错误,C正确。故选C。
【演练2】如图所示的电路,电源电压保持不变,R1、R2为定值电阻,其中R 1=10Ω。当只闭合开关S1时,电流表示数为0.6A,则电源电压为______V;当同时闭合开关S1、S2时,电流表的示数增大了0.5A,则R 2的阻值是______Ω。
【答案】 6 12
【解析】只闭合开关S1时,电路为R1的简单电路,由可得电源电压
当同时闭合开关S1、S2时,两电阻并联,电流表测干路电流,因为并联电路各支路独立工作、互不影响,所以通过R1的电流不变,仍为0.6A,而电流表的示数增大了0.5A,即通过R2的电流
因为并联电路各支路两端的电压相等,由可得R2的电阻
1.记忆理解串并联电路电流、电压、电阻的规律表格
串联电路 并联电路
电流 I=I1=I2 I=I1+I2
电压 U=U1+U2 U=U1=U2
电阻 R总=R1+R2
分压或分流
2.串并联电路计算题的解题基本策略
应用欧姆定律解决问题,从以下几个方面来思维,并关注应注意的几点:
(1)对于单个导体在电路中工作的问题,只要把精力放在找这个导体的两端电压U,流经电流I,导体电阻R。各量均用国际单位,根据欧姆定律列出方程:I=U/R,所求量在该方程中解出即可。
(2)对于两个导体串联时,分别找出每个导体对应的电流、电压和电阻。如:对于导体A,电阻R1,两端电压U1,流经电流I1,这三个量满足欧姆定律:I1=U 1/R1;对于导体B,电阻R2,两端电压U2,流经电流I2,这三个量满足欧姆定律:I2=U2/R2。然后再根据串联电路电流、电压、电阻的特点将上面两方程联系起来。比如:
①串联电路两导体流经电流相等,也就是I1=I2=I(I是串联电路总电流),这样得到
U 1/R1=U2/R2=U/R(U是串联电路总电压,R为总电阻),题中待求的物理量就在这个方程中,解方程即可!
②串联电路两导体电压之和等于电路总电压,也就是U1+U2=U,这样将U1=I1R1,U2=I2R2代入得I1R1+I2R2=U,解这个方程可得所要求的量。
(3)对于两个导体并联时,分别找到两个支路导体的电流、电压、电阻,再看看电路的总电流、总电压、总电阻。
如:对于第一个支路,流经电流I1,电阻R1,两端电压U1,用欧姆定律联系起来建方程:I1=U1/R1;对于第二个支路,流经电流I2,电阻R2,两端电压U2,也用欧姆定律联系起来建方程:I2=U2/R2。对于整个电路找总电流I,总电压U,总电阻R。再用欧姆定律联系起来建方程:I=U/R。然后根据并联电路的电流、电压、电阻之特点,将以上方程联系起来会得到新的方程,所求的量就在新的方程之中。
如:①根据并联电路电流特点:I1+I2=I
②根据并联电路电压特点:U1=U2=U
③根据并联电路电阻特点:1/R1+1/R2=1/R
我们初中阶段在计算类问题中,只研讨两个电阻的串联或并联。对于电路中可能会有3个或4个电阻,这样的电路一定会有开关作用,根据开关的关闭和打开情况,有的电阻被短路掉,有的电阻处于断路状态,这时电路中会出现只有一个导体工作,还会出现只有两个导体串联或并联在电路中,有的问题根据滑动变阻器的滑片滑动情况,看变阻器是否接入电路之中。总之,我们只要把(1)(2)(3)解读思路弄清晰,初中阶段课标要求的电路计算应用问题就会很容易解决。
(满分100分,答题时间90分钟,根据下面给出的试题答案与解析自测自评)
一、选择题(本大题5小题,每小题6分,共30分)
1. 如图所示,电源两端电压为3V,。闭合开关S,电流表示数为0.1A,下列说法正确的
是(  )
A. 通过的电流为0.6A B. 的电阻为25Ω
C. 两端的电压为3V D. 两端的电压为2.5V
【答案】B
【解析】A.该电路是串联电路,在串联电路中电流处处相等,电流表示数为0.1A,所以通过的电流为0.1A,故A错误;
B.电源电压为3V,由欧姆定律可知电路的总电阻
则的电阻
故B正确;
C.两端的电压
故C错误;
D.两端的电压
故D错误。故选B。
2. 如图所示电源电压不变,当开关S1闭合、S2断开时,电流表的示数为0.4 A;当S1和S2都闭合时,电流表的示数为1.6 A,则电阻R1与R2的比值为( )
A. 1∶2 B. 2∶1
C. 1∶3 D. 3∶1
【答案】C
【解析】当开关S1闭合、S2断开时,R1与R2串联,电流表测电路中的电流,当S1和S2都闭合时,电路为R1的简单电路,电流表测电路中的电流,由欧姆定律得:
(1)(2)
由(1)(2)计算得出: ,故C选项是正确.故选C
3.如图所示,电源电压15V保持不变,滑动变阻器的滑片在最右端。闭合开关S1,断开开关S2,滑片P移至中点附近时,电流表的示数是0.5A,保持滑片P不动,闭合开关S2,断开开关S1时,电流表的示数是0.2A,则电阻R3的阻值是( )
A. 20Ω B. 30Ω C. 45Ω D. 50Ω
【答案】C
【解析】分析电路可知, 闭合开关S1,断开开关S2,R2和R1串联,滑片P移至中点附近时,设R2和R1串联的总电阻为R′,电流表的示数是0.5A,由欧姆定律可得
R′===30Ω
闭合开关S2,断开开关S1时,R2、R3和R1串联,保持滑片P不动,设R2、R3和R1串联的总电阻为R″,电流表的示数是0.2A, 由欧姆定律可得
R″===75Ω
滑片P保持不动,故电阻R3的阻值为
R3= R″- R′=75Ω-30Ω=45Ω
4. 如图,R0为定值电阻,R1为滑动变阻器,V1、V2为实验室用电压表(接线柱上标有“﹣”、“3”、“15”),闭合开关后,调节滑片P,使两电压表指针所指位置相同.下列说法中正确的是(  )
A.电压表V1与V2示数之比为1:5
B.通过两电阻电流之比4:1
C.R0与 R1两端电压之比为1:5
D.R0与 R1的阻值之比为1:4
【答案】D.
【解析】分析电路的连接,根据串联电路电流的规律判断通过两电阻电流之比;根据串联电路电压的规律,判断V1的示数与V2的示数大小关系,由两电压表指针所指位置相确定两表选用的量程,由电压表大小量程之比为5:1分析;根据串联电路电压的规律,得出R1的电压,从而求出R0与 R1两端电压之比为;
根据分压原理,得出R0与 R1的阻值之比为.
(1)电路中,两电阻串联,根据串联电路电流的规律,通过两电阻电流之比为1:1,B错误;
(2)V2测R0的电压,V1测电源电压,根据串联电路电压的规律,V1的示数大于V2的示数,使两电压表指针所指位置相同,故V2选用大量程,V1选用小量程,根据电压表大小量程之比为5:1,故电压表V1与V2示数之比为5:1,A错误;
(3)设R0的示数为U,则电源电压为5U,根据串联电路电压的规律,R1的电压为:
5U﹣U=4U,R0与 R1两端电压之比为1:4,C错误;
根据分压原理,R0与 R1的阻值之比为1:4,D正确.
5. (2022内蒙古包头)如图所示,电源电压为3V,R0的阻值为5Ω,滑动变阻器R的最大阻值为10Ω,a、b为滑动变阻器两个端点。闭合开关,下列说法正确的是(  )
A. 若将滑片移动到a端,电路仍能正常工作
B. 滑片在b端时,电流表A1示数为0.3A
C. 滑片由b端向a端移动,电流表A2示数变大
D. 滑片移动到中点时,电流表A1与A2示数比为2∶1
【答案】D
【解析】A.若将滑片移动到a端,滑动变阻器R没有接入电路,电路被短路,故电路不能正常工作,故A错误;
B.滑片在b端时,R0与R并联,电流表A1测量电路中总电流,此时R的最大阻值为10Ω,则电流表A1示数为
故电流表A1示数为0.9A,故B错误;
C.滑片由b端向a端移动,R0与R并联,电流表A2测量通过R0的电流,滑动变阻器R的阻值减小,但是并联电路中各支路互不影响,则电流表A2示数不变,故C错误;
D.滑片移动到中点时,R0与并联,电流表A2测量通过R0的电流为
电流表A1测量电路中总电流为
则两表示数比为
故此时电流表A1与A2示数比为2∶1,故D正确。故选D。
二、填空题(本大题7小题,14个空,每空3分,共52分)
1. 如图所示电路中,a、b、c分别是三只电表(电压表或电流表),R1=10Ω,R2=20Ω,电源电压恒为6V,闭合开关S。当电表a、b为电流表,c为电压表时,电表a的示数为______A;当电表a、b为电压表,c为电流表,电表b的示数为_______V。
【答案】 0.3 4
【解析】闭合开关S,当电表a、b为电流表,c为电压表时,R1、R2并联,电流表a测R2支路的电流,电流表b测量干路电流;根据并联电路的电压特点可知,R2两端的电压为
U2=U=6V
通过R2支路的电流
所以电表a的示数为0.3A。
当电表a、b为电压表,c为电流表,R1、R2串联,电压表a测量电源电压,电压表b测量R2两端的电压;根据串联电路的电阻特点可知,电路中的总电阻
R=R1+R2=10Ω+20Ω=30Ω
电路中的电流为
根据串联电路的电流特点可知,通过R2的电流为
I2′=I=0.2A
由可知,R2两端的电压为
U2′=I2′R2=0.2A×20Ω=4V
所以电表b的示数为4V。
2. (2022黑龙江龙东)如图所示,电源电压保持不变,、为定值电阻。若开关、闭合,甲、乙两表均为电压表,示数之比为5∶2,则、电阻之比为______;若开关闭合、断开,两表均为电流表,甲、乙两表的示数之比为_______。
【答案】 3∶2 3∶5
【解析】 开关、闭合,甲、乙两表均为电压表,此时电阻R1和R2串联,电压表甲测的是电源电压,电压表乙测的是的电压,示数之比为5∶2,则R1和R2的电压之比为3∶2,由于串联电路电流处处相等,由公式可知,R1和R2的电阻之比为3∶2。
若开关闭合、断开,两表均为电流表,此时电阻R1和R2并联,则R1和R2的电压之比为1∶1,由于R1和R2的电阻之比为3∶2,当电压相同时,通过导体的电流与导体的电阻成反比,所以,通过R1和R2的电流之比为3∶2,由于电流表乙测的是干路电流,电流表甲测的是R1的电流,所以甲、乙两表的示数之比为3∶5。
3. (2022广西桂林)在物理兴趣小组的活动中,小桂按如图所示的电路图连接电路,电源电压恒定为,为滑动变阻器,、为定值电阻,且,。闭合开关前,应将的滑片移动至最______(选填“左”或“右”)端;闭合开关,将滑片移至某点固定不动,当开关由点切换到点时,电压表示数变化了,电流表示数变化了,则______。
【答案】 右 20
【解析】闭合开关前,为保护电路,滑动变阻器接入阻值应最大,如图所示,滑片应调到最右端。
闭合开关S,将滑片移至某点固定不动,当开关S1在a点时,滑动变阻器与R串联,电压表测定值电阻R两端电压U1,电流表测电流I1,电源电压可表示为
---------①
当开关S1在b点时,滑动变阻器与 串联,电压表测电阻两端电压 ,电流表测电流,由于
根据串联分压
开关S1切换过程中,电压表示数变化了0.5V,可得
接入电路电阻增大,电流会减小
电源电压可表示为
---------②
联立①②式,可得
R0接入的阻值为
代入由①式
解得
则Rx两端电压和电流为
Rx电阻为
4.在如图甲所示的电路中,电源电压保持不变。当闭合开关S,滑动变阻器/的滑片P在a点时,电流表示数为0.5A。将滑片P从a点移动到最右端的过程中,通过滑动变阻器的电流随电阻变化图像如图乙所示。则电源电压U=_____ V。当滑动变阻器接入电路中的电阻最大时,电流表的读数为_____A。
【答案】 3,0.3。
【解析】(1)滑片位于a点时,滑动变阻器接入电路的阻值小,通过滑动变阻器的电流最大,由图乙可知,通过变阻器的最大电流I滑大=0.3A,此时变阻器接入电路中的电阻R滑=10Ω,
因并联电路中各支路两端的电压相等,电源电压等于这时滑动变阻器两端电压。
由I=U/R可得,电源电压:U=U滑=I滑大R滑=0.3A×10Ω=3V。
因并联电路中干路电流等于各支路电流之和,
所以,通过R的电流:IR=I﹣I滑大=0.5A﹣0.3A=0.2A,
(2)当滑动变阻器接入电路中的电阻最大时,由图象可知,通过滑动变阻器的最小电流
I滑小=0.1A,
因并联电路中各支路独立工作、互不影响,
所以,通过R的电流不变,即IR=0.2A,
干路最小电流:I总小=I滑小+IR=0.1A+0.2A=0.3A,
这时电流表的读数等于干路最小电流。
5.如图所示的电路,电源电压保持不变,R1、R2为定值电阻,其中R 1=10Ω。当只闭合开关S1时,电流表示数为0.6A,则电源电压为______V;当同时闭合开关S1、S2时,电流表的示数增大了0.5A,则R 2的阻值是______Ω。
【答案】 6 12
【解析】只闭合开关S1时,电路为R1的简单电路,由可得电源电压
当同时闭合开关S1、S2时,两电阻并联,电流表测干路电流,因为并联电路各支路独立工作、互不影响,所以通过R1的电流不变,仍为0.6A,而电流表的示数增大了0.5A,即通过R2的电流
因为并联电路各支路两端的电压相等,由可得R2的电阻
6. 如图是电阻A和B的I—U图像。若把二者并联后接入电路中,当通过电阻B的电流是0.2A时,通过电阻A的电流是_______A,若把二者串联后接入某电路,当通过电阻A的电流为0.3A,电阻B两端的电压是______V.
【答案】 (1)0.4 (2)3
【解析】(1)由图可知,二者并联后接入电路中,当通过电阻B的电流是0.2A时,B两端的电压是2.0V,并联电路各支路两端电压相等,所以A两端的电压也是2.0V,由图可知,此时通过电阻A的电流是0.4A;
(2)由图可知,二者串联后接入电路中,当通过电阻A的电流是0.3A时,串联电路电流处处相等,所以通过B的电流也是0.3A,由图可知,此时电阻B两端的电压是3.0V。
7. 如图甲所示电路中,电源电压、灯泡、的电阻均保持不变,且灯泡的电阻为5Ω。只闭合开关时,电流表指针如图乙所示。随后断开开关,调整电流表接线柱后,同时闭合开关和时,电流表指针也如图乙所示。同时闭合开关和时,通过灯泡的电流为_______A,电压表示数为_______V。
【答案】 0.2 4
【解析】由图甲可知,当只闭合开关时,灯泡接入电路,电流表测通过灯泡的电流;当同时闭合开关和时,灯泡、接入电路且两者并联,根据并联电路电流的特点,所以电流表测通过灯泡、的电流之和,又因为、的大小都如图乙所示,可能为0.2A或1A,又因为,所以,。
当同时闭合开关和时,灯泡、接入电路且两者并联且电压表测的是灯泡两端电压,根据并联电路中电流的规律,可求出通过灯泡的电流为
因为灯泡的电阻为5Ω,所以根据欧姆定律可求出灯泡两端电压
故电压表的示数为4V。
三、综合计算题(18分)
1. (8分)如图是一款摄像机自主启动装置的简化电路图,电源电压恒为12V,RP是红外线探测电阻,R是定值电阻,阻值为8Ω。当R两端的电压达到8V时,摄像机自主启动拍摄。求:
(1)电路中的电流;
(2)RP的阻值。
【答案】(1)1A;(2)4Ω
【解析】(1)根据得,电路中的电流
(2)两端的电压
的阻值
答:(1)电路中的电流是1A;
(2)RP的阻值是4Ω。
2.(10分)如图甲所示的电路中,电源电压保持不变,小灯泡L标有“12V 6W”的字样,其电阻不随温度变化,R为定值电阻。当开关S闭合时,小灯泡L正常发光,电流表的示数如图乙所示。求:
(1)小灯泡L的电阻;
(2)电阻R的阻值.
【答案】(1)24Ω;(2)40Ω
【解析】(1)小灯泡L正常发光时,根据欧姆定律可知其电阻为
(2)由电路图可知,小灯泡和电阻并联,电流表测量干路电流;由功率公式可知小灯炮正常发光时的电流为
干路电流应大于0.5A,则图乙所示电流表最大量程应为3A,故读数为0.8A,则通过R的电流为
则R的电阻为
物理观念
物理观念是从物理学视角形成的关于物质、运动和相互作用、能量等内容的总体认识,是物理概念和规律等在头脑中的提炼与升华, 是从物理学视角解释自然现象和解决实际问题的基础。物理观念主要包括物质观念、运动和相互作用观念、能量观念等要素。
学习目标
自学知识点梳理
考点例题精讲
对点演练
解题方法归纳
课时减负课外小测验
科学精神与担当
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第十七章 欧姆定律 专题17.4 欧姆定律在串、并联电路中的应用
1. 理解欧姆定律,能运用欧姆定律进行简单的计算。
2. 能根据欧姆定律以及电路的特点,得出串、并联电路中电阻的关系。
阅读本节课教材,参考教材完成教师给出的知识点问题的填空:
知识点1.复习几个规律
1.串联电路中电流、电压的规律:(1)电流的规律:_____;(2)电压的规律: 。
2.并联电路中电流、电压的规律:(1)电流的规律: ;(2)电压的规律:_____。
3. 欧姆定律的公式:_____;两个变形式_____、_____。
知识点2.欧姆定律在串并联电路中的应用
(1)串联电路中通过某个电阻的电流,等于电源两端电压除以_____.当串联电路中的一个电阻改变时,电路中的电流及另一个电阻两端的电压都会随之_____.
(2)串联电路的总电阻与各分电阻的关系是_____,总电阻的阻值比任何一个分电阻的阻值都_____.
(3)当并联电路中的一个支路的电阻改变时,这个支路的电流_____变化,干路电流_____变化,但另一个支路的电流和电压都_____.
(4)并联电路的总电阻与各分电阻的关系是_____,总电阻的阻值比任何一个分电阻的阻值都_____.
(5)串联电路分压规律:
串联电路电流是一定的:
即:I=I1=I2
由欧姆定律可知:有;则有;
==  
==
结论:串联电路中,电阻两端电压之比等于_____.
(6)并联电路分流规律 
并联电路电压相等,即:U=U1=U2
结论:并联电路中各支路的电流与它们的电阻成_____比.
考点1. 欧姆定律在串联电路中应用
【例题1】(2023安徽)如图所示的电路中,电阻。闭合开关,将单刀双掷开关掷于a端,电压表示数为;将切换到b端,电压表示数为1.5V,则电阻的阻值为________。
【演练1】(2022甘肃金昌)如图所示,电源电压不变,电阻,闭合开关,小明在实验过程中仅记录了三只电表的示数,分别为1、4、5,但漏记了单位。关于所用电源的电压和电阻R1的阻值,下列判断正确的是(  )
A. 4V 2Ω B. 5V 1Ω C. 4V 1Ω D. 2V 2Ω
【演练2】如图所示的电路,电源电压保持不变,R1、R2为定值电阻,其中R 1=10Ω。当只闭合开关S1时,电流表示数为0.6A,则电源电压为______V;当同时闭合开关S1、S2时,电流表的示数增大了0.5A,则R 2的阻值是______Ω。
1.记忆理解串并联电路电流、电压、电阻的规律表格
串联电路 并联电路
电流 I=I1=I2 I=I1+I2
电压 U=U1+U2 U=U1=U2
电阻 R总=R1+R2
分压或分流
2.串并联电路计算题的解题基本策略
应用欧姆定律解决问题,从以下几个方面来思维,并关注应注意的几点:
(1)对于单个导体在电路中工作的问题,只要把精力放在找这个导体的两端电压U,流经电流I,导体电阻R。各量均用国际单位,根据欧姆定律列出方程:I=U/R,所求量在该方程中解出即可。
(2)对于两个导体串联时,分别找出每个导体对应的电流、电压和电阻。如:对于导体A,电阻R1,两端电压U1,流经电流I1,这三个量满足欧姆定律:I1=U 1/R1;对于导体B,电阻R2,两端电压U2,流经电流I2,这三个量满足欧姆定律:I2=U2/R2。然后再根据串联电路电流、电压、电阻的特点将上面两方程联系起来。比如:
①串联电路两导体流经电流相等,也就是I1=I2=I(I是串联电路总电流),这样得到
U 1/R1=U2/R2=U/R(U是串联电路总电压,R为总电阻),题中待求的物理量就在这个方程中,解方程即可!
②串联电路两导体电压之和等于电路总电压,也就是U1+U2=U,这样将U1=I1R1,U2=I2R2代入得I1R1+I2R2=U,解这个方程可得所要求的量。
(3)对于两个导体并联时,分别找到两个支路导体的电流、电压、电阻,再看看电路的总电流、总电压、总电阻。
如:对于第一个支路,流经电流I1,电阻R1,两端电压U1,用欧姆定律联系起来建方程:I1=U1/R1;对于第二个支路,流经电流I2,电阻R2,两端电压U2,也用欧姆定律联系起来建方程:I2=U2/R2。对于整个电路找总电流I,总电压U,总电阻R。再用欧姆定律联系起来建方程:I=U/R。然后根据并联电路的电流、电压、电阻之特点,将以上方程联系起来会得到新的方程,所求的量就在新的方程之中。
如:①根据并联电路电流特点:I1+I2=I
②根据并联电路电压特点:U1=U2=U
③根据并联电路电阻特点:1/R1+1/R2=1/R
我们初中阶段在计算类问题中,只研讨两个电阻的串联或并联。对于电路中可能会有3个或4个电阻,这样的电路一定会有开关作用,根据开关的关闭和打开情况,有的电阻被短路掉,有的电阻处于断路状态,这时电路中会出现只有一个导体工作,还会出现只有两个导体串联或并联在电路中,有的问题根据滑动变阻器的滑片滑动情况,看变阻器是否接入电路之中。总之,我们只要把(1)(2)(3)解读思路弄清晰,初中阶段课标要求的电路计算应用问题就会很容易解决。
(满分100分,答题时间90分钟,根据下面给出的试题答案与解析自测自评)
一、选择题(本大题5小题,每小题6分,共30分)
1. 如图所示,电源两端电压为3V,。闭合开关S,电流表示数为0.1A,下列说法正确的
是(  )
A. 通过的电流为0.6A B. 的电阻为25Ω
C. 两端的电压为3V D. 两端的电压为2.5V
2. 如图所示电源电压不变,当开关S1闭合、S2断开时,电流表的示数为0.4 A;当S1和S2都闭合时,电流表的示数为1.6 A,则电阻R1与R2的比值为( )
A. 1∶2 B. 2∶1
C. 1∶3 D. 3∶1
3.如图所示,电源电压15V保持不变,滑动变阻器的滑片在最右端。闭合开关S1,断开开关S2,滑片P移至中点附近时,电流表的示数是0.5A,保持滑片P不动,闭合开关S2,断开开关S1时,电流表的示数是0.2A,则电阻R3的阻值是( )
A. 20Ω B. 30Ω C. 45Ω D. 50Ω
4. 如图,R0为定值电阻,R1为滑动变阻器,V1、V2为实验室用电压表(接线柱上标有“﹣”、“3”、“15”),闭合开关后,调节滑片P,使两电压表指针所指位置相同.下列说法中正确的是(  )
A.电压表V1与V2示数之比为1:5
B.通过两电阻电流之比4:1
C.R0与 R1两端电压之比为1:5
D.R0与 R1的阻值之比为1:4
5. (2022内蒙古包头)如图所示,电源电压为3V,R0的阻值为5Ω,滑动变阻器R的最大阻值为10Ω,a、b为滑动变阻器两个端点。闭合开关,下列说法正确的是(  )
A. 若将滑片移动到a端,电路仍能正常工作
B. 滑片在b端时,电流表A1示数为0.3A
C. 滑片由b端向a端移动,电流表A2示数变大
D. 滑片移动到中点时,电流表A1与A2示数比为2∶1
二、填空题(本大题7小题,14个空,每空3分,共52分)
1. 如图所示电路中,a、b、c分别是三只电表(电压表或电流表),R1=10Ω,R2=20Ω,电源电压恒为6V,闭合开关S。当电表a、b为电流表,c为电压表时,电表a的示数为______A;当电表a、b为电压表,c为电流表,电表b的示数为_______V。
2. (2022黑龙江龙东)如图所示,电源电压保持不变,、为定值电阻。若开关、闭合,甲、乙两表均为电压表,示数之比为5∶2,则、电阻之比为______;若开关闭合、断开,两表均为电流表,甲、乙两表的示数之比为_______。
3. (2022广西桂林)在物理兴趣小组的活动中,小桂按如图所示的电路图连接电路,电源电压恒定为,为滑动变阻器,、为定值电阻,且,。闭合开关前,应将的滑片移动至最______(选填“左”或“右”)端;闭合开关,将滑片移至某点固定不动,当开关由点切换到点时,电压表示数变化了,电流表示数变化了,则______。
4.在如图甲所示的电路中,电源电压保持不变。当闭合开关S,滑动变阻器/的滑片P在a点时,电流表示数为0.5A。将滑片P从a点移动到最右端的过程中,通过滑动变阻器的电流随电阻变化图像如图乙所示。则电源电压U=_____ V。当滑动变阻器接入电路中的电阻最大时,电流表的读数为_____A。
5.如图所示的电路,电源电压保持不变,R1、R2为定值电阻,其中R 1=10Ω。当只闭合开关S1时,电流表示数为0.6A,则电源电压为______V;当同时闭合开关S1、S2时,电流表的示数增大了0.5A,则R 2的阻值是______Ω。
6. 如图是电阻A和B的I—U图像。若把二者并联后接入电路中,当通过电阻B的电流是0.2A时,通过电阻A的电流是_______A,若把二者串联后接入某电路,当通过电阻A的电流为0.3A,电阻B两端的电压是______V.
7. 如图甲所示电路中,电源电压、灯泡、的电阻均保持不变,且灯泡的电阻为5Ω。只闭合开关时,电流表指针如图乙所示。随后断开开关,调整电流表接线柱后,同时闭合开关和时,电流表指针也如图乙所示。同时闭合开关和时,通过灯泡的电流为_______A,电压表示数为_______V。
三、综合计算题(18分)
1. (8分)如图是一款摄像机自主启动装置的简化电路图,电源电压恒为12V,RP是红外线探测电阻,R是定值电阻,阻值为8Ω。当R两端的电压达到8V时,摄像机自主启动拍摄。求:
(1)电路中的电流;
(2)RP的阻值。
2.(10分)如图甲所示的电路中,电源电压保持不变,小灯泡L标有“12V 6W”的字样,其电阻不随温度变化,R为定值电阻。当开关S闭合时,小灯泡L正常发光,电流表的示数如图乙所示。求:
(1)小灯泡L的电阻;
(2)电阻R的阻值.
物理观念
物理观念是从物理学视角形成的关于物质、运动和相互作用、能量等内容的总体认识,是物理概念和规律等在头脑中的提炼与升华, 是从物理学视角解释自然现象和解决实际问题的基础。物理观念主要包括物质观念、运动和相互作用观念、能量观念等要素。
学习目标
自学知识点梳理
考点例题精讲
对点演练
解题方法归纳
课时减负课外小测验
科学精神与担当
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