第 17 章 欧姆定律
第 4 节 欧姆定律在并联电路中的应用(第 2 课时)
1. 教室里装有多盏电灯,上晚自习时,每多开一盏电灯,教室电路的( )
A. 总电阻增大 B. 总电阻减小 C. 总电压增大 D. 总电流不变
2. 三个电阻 1 > 2 > 3,当把它们并联时,总电阻为 ,则下列大小关系正确的是( )
A. 3 < < 2 B. 2 < < 1 C. R = R2 D. R < R3
3. 如图甲所示,一个电阻均匀的正方形金属线框有A、B、C、D 四点。现把A、D 两点接入电
源电压保持不变的如图乙所示的电路M、N 两端时,闭合开关,发现电流表示数为 0,若换接
、 两点,闭合开关,则此时电流表的示数应为( )
3 4 3
A. 0 B. 0 C. D. 4 3 0 2 0
4. 如图,开关 S 闭合后,滑动变阻器滑片 P 向右滑动时(电源电压 U 不变),电流表和电压表
示数将分别( )
A. 变大,变小 B. 变小,变大 C. 变大,不变 D. 变小,不变
4 题图 5 题图
5.实验桌上有一个电学器件,该器件由两个定值电阻 1、 2并联组成, 、 两点接电源,如
图所示。两电阻正常工作时电压均为6 V ,电阻 1的阻值为20 Ω ,当该电学器件正常工作时,
电流表示数为0.45 A,电学器件中此时通过电阻 1 的电流为____A,电阻 2的阻值为____Ω 。
108/112
第 17 章 欧姆定律
6. 如图甲所示,两个电阻 1、 2 并联后与电阻 3串联,可以等效成电阻 12与 3串联,其中
电阻 12 的阻值大小就等于电阻 1、 2 并联后的总电阻。如图乙所示,电源电压保持不变,
图中的电阻 1 = 30 Ω ,滑动变阻器 2 上标有“12 Ω ”的字样。闭合开关S,当滑动变阻器的
滑片P 移到 端时,电流表的示数为0.8 A 。求:
(1)电源电压;
(2)滑片 P 滑至中点时电流表的示数(保留三位小数);
(3)滑片 P 从 A 向 B 移动过程中, 1两端的电压变化范围。
7. 标有“20 Ω 0.6 A”的定值电阻与“10 Ω 1 A ”的定值电阻,若串联起来,电路两端允许加的最
大电压为 ;若并联起来,干路中允许通过的最大电流为 ,则 和 分别为( )
A. 18 V,1.5 A B. 18 V,1.8 A C. 22 V,1 A D. 22 V,1.6 A
109/112
第 17 章 欧姆定律
8. 在如图所示的电路中,电源电压保持不变。闭合开关,电流表 A 有示数。若电阻 1 发生断
路故障,为使电流表 A 的示数和原来未发生故障时的示数一致,下列方法一定可行的是( )
A. 仅用一个电阻 替换 1 B. 仅用一个电阻 与 2 串联
C. 仅向左移动 2的滑片P D. 仅向右移动 2的滑片P
9,如图为高温超导限流器的核心部件的模拟电路图,虚线框内为高温超导限流器,它由超导
部件和限流电阻并联组成。超导部件有一个临界电流 ,当通过限流器的电流 > 时,超
导部件从超导态(电阻为零,即 1 = 0)转变为正常态(一个纯电阻,且 1′ = 3 Ω ),以此来
限制电力系统的故障电流。已知超导临界电流 = 1.2 A ,限流电阻 2 = 6 Ω ,小灯泡L正常
工作时的电压为6 V ,电阻 L = 6 Ω,电源电压稳定,电源内阻 = 2 Ω 。闭合开关,灯泡L正
常工作时,超导部件处于超导态,当灯泡L 突然发生短路时,下列分析正确的是( )
A. 灯泡L短路前通过 2 的电流为1 A
B. 电源电压为9 V
4
C. 灯泡L 短路后通过超导部件的电流为 A
3
D. 灯泡L短路后 2 两端的电压为3 V
110/112
第 17 章 欧姆定律
10.如图甲为灯泡L和定值电阻 的 图像,灯泡正常发光时两端电压为6 V,将灯泡和 接
入如图乙所示电路中,闭合开关,灯泡正常发光时,电流表示数为____A;若将灯泡和 串联
在电源电压为9 V 的电路中,此时灯泡电阻为____Ω。
11.如图所示,电源电压不变,定值电阻 1规格为“* Ω 0.5 A ”,电流表测量范围为0~0.6 A ,
电压表测量范围为0~3 V,定值电阻 2 的阻值为12 Ω ,滑动变阻器 3 的规格为“20 Ω 1 A”。
闭合S和S2、断开S1,电流表示数为0.3 A ,电压表示数为2.4 V;闭合S和S1、断开S2,调节滑
动变阻器 3 ,使其接入电路的电阻为7 Ω 时,电压表示数为2.8 V 。
(1)求电源电压。
(2)求定值电阻 1 的阻值。
(3)闭合S和S1、断开S2 ,在保障电路安全的前提下,求滑动变阻器接入电路的最小阻值。
111/112
第 17 章 欧姆定律
12,如图所示,已知 0 = 1 = 2 = = 2 011 = 3 Ω , = 2 Ω 。 、 间电压为12 V,则
通过 0 的电流大小是( )
2 4
A. A B. A C. 1 A D. 2 A
3 3
112/112第 17 章 欧姆定律
第 4 节 欧姆定律在并联电路中的应用(第 2 课时)
1. 教室里装有多盏电灯,上晚自习时,每多开一盏电灯,教室电路的( )
A. 总电阻增大 B. 总电阻减小 C. 总电压增大 D. 总电流不变
答案:B
解析:并联电路中,总电阻随支路增多而减小,总电流增大,总电压不变(等于电源电压)。
2. 三个电阻 1 > 2 > 3,当把它们并联时,总电阻为 ,则下列大小关系正确的是( )
A. 3 < < 2 B. 2 < < 1 C. R = R2 D. R < R3
答案:D
3. 如图甲所示,一个电阻均匀的正方形金属线框有A、B、C、D 四点。现把A、D 两点接入电
源电压保持不变的如图乙所示的电路M、N 两端时,闭合开关,发现电流表示数为 0,若换接
、 两点,闭合开关,则此时电流表的示数应为( )
3 4 3
A. 0 B. 0 C. 0 D. 4 3 2 0
答案:C
解析: 设正方形金属线框每个边长的电阻为R,电源电压为U 。当把A、D两点接入电路M、N
两端时,ABD的电阻与ACD 的电阻并联,因RABD = RACD = 2R ,由并联电路中总电阻的倒数
2R×2R
等于各分电阻倒数之和可知,电路的总电阻R = = R ,电流表的示数
总 2R+2R 0
= = ;当
总
换接 、 两点时, 的电阻与 的电阻并联, = , = 3 ,由并联电路中
×3 3
总电阻的倒数等于各分电阻倒数之和可知,此时电路中的总电阻 ′ = = ,电流表的
总 +3 4
4 4
示数 ′ = = 3 = × = 0 。故选 C。 ′ 3 3
总 4
163/170
第 17 章 欧姆定律
4. 如图,开关 S 闭合后,滑动变阻器滑片 P 向右滑动时(电源电压 U 不变),电流表和电压表
示数将分别( )
A. 变大,变小 B. 变小,变大 C. 变大,不变 D. 变小,不变
答案:D
解析:滑动变阻器与定值电阻并联,电压表测电源电压(示数不变);滑片右移,滑动变阻器
接入电阻变大,通过其电流变小(电流表示数变小)。
5.实验桌上有一个电学器件,该器件由两个定值电阻 1、 2并联组成, 、 两点接电源,如
图所示。两电阻正常工作时电压均为6 V ,电阻 1的阻值为20 Ω ,当该电学器件正常工作时,
电流表示数为0.45 A,电学器件中此时通过电阻 1 的电流为____A,电阻 2的阻值为____Ω 。
答案:0.3;40
164/170
第 17 章 欧姆定律
6. 如图甲所示,两个电阻 1、 2 并联后与电阻 3串联,可以等效成电阻 12与 3串联,其中
电阻 12 的阻值大小就等于电阻 1、 2 并联后的总电阻。如图乙所示,电源电压保持不变,
图中的电阻 1 = 30 Ω ,滑动变阻器 2 上标有“12 Ω ”的字样。闭合开关S,当滑动变阻器的
滑片P 移到 端时,电流表的示数为0.8 A 。求:
(1)电源电压;
(2)滑片 P 滑至中点时电流表的示数(保留三位小数);
(3)滑片 P 从 A 向 B 移动过程中, 1两端的电压变化范围。
答案:
(1)24 V;(2)0.364 A;(3)0~24 V
解析:(1)由图乙知,滑片P在 端时, 1与 并联,电流表测通过 1 的电流,由并联电
路电压规律和欧姆定律可得,电源电压 = 1 = 1 1 = 0.8 A × 30 Ω = 24 V ;
(2)由图乙知,滑动变阻器的滑片P 滑至中点时, 1与 P 左并联再与 P右串联, 1与 P 左
1× 1
P 左 30 Ω× ×12 Ω
并联后的等效电阻 = = 21 = 5 Ω , 并 1+ 30 Ω+ ×12 Ω
P 左 2
1
所以此时电路的总电阻 = + P 右= 5 Ω + × 12 Ω = 11 Ω , 并 2
并 P 右 并 并 5 Ω 5
串联电路中电流处处相等,所以 = ,即: = = = ,
1×12 Ω 6
并 P 右 P 右 P 右 2
5 5 120
所以, 1′ = = = × 24 V = V , 并 11 11 11
120
′ V
所以电流表的示数,即通过 1 的电流 =
1 = 11A ≈ 0.364 A ; 1 30 Ω
165/170
第 17 章 欧姆定律
(3)由图乙知,当滑片在 端时, 1 短路,所以其两端电压为 0;P向 端滑动时, P 左部
分阻值不断增大, 逐渐增大, 逐渐增大,当P滑到 端时, 1与 并联,此时 1 两并 并
端的电压等于电源电压,为24 V,故 1两端的电压变化范围为0 24 V 。
7. 标有“20 Ω 0.6 A”的定值电阻与“10 Ω 1 A ”的定值电阻,若串联起来,电路两端允许加的最
大电压为 ;若并联起来,干路中允许通过的最大电流为 ,则 和 分别为( )
A. 18 V,1.5 A B. 18 V,1.8 A C. 22 V,1 A D. 22 V,1.6 A
答案:A
解析: 由题知,两个电阻允许通过的最大电流分别为 1 = 0.6 A、 2 = 1 A, 1 < 2 ,将它们
串联时,电路中的最大电流为 = 1 = 0.6 A ,电路两端允许加的最大电压 = ( 1 + 大 大 2) =
0.6 A × (20 Ω + 10 Ω) = 18 V ;两电阻两端允许加的最大电压分别为 1 = 1 1 = 0.6 A ×
20 Ω = 12 V , 2 = 2 2 = 1 A × 10 Ω = 10 V,因 1 > 2 ,所以,将两电阻并联时,该电路
′ 10 V
两端的最大电压为 ′ = 2 = 10 V ,通过 2的电流为1 A,通过 1的电流 1′ = = = 0.5 A , 1 20 Ω
则干路中允许通过的最大电流为 = 1′ + 2 = 0.5 A + 1 A = 1.5 A ;所以 A 正确。
8. 在如图所示的电路中,电源电压保持不变。闭合开关,电流表 A 有示数。若电阻 1 发生断
路故障,为使电流表 A 的示数和原来未发生故障时的示数一致,下列方法一定可行的是( )
A. 仅用一个电阻 替换 1 B. 仅用一个电阻 与 2 串联
C. 仅向左移动 2的滑片P D. 仅向右移动 2的滑片P
166/170
第 17 章 欧姆定律
答案:C
解析:由图可知,闭合开关, 1、 2 并联,电流表 A 测量干路电流,若电阻 1 发生断路故
障,则电流表 A 测通过 2 的电流,示数变小,为使电流表 A 的示数和原来未发生故障时的示
数一致,根据欧姆定律可知应减小电路的总电阻。
由于 1发生断路,仅用一个电阻 替换 1 ,则增加一条支路,干路电流变大,但只有 与 1 的
阻值相等时,电流表 A 的示数和原来未发生故障时的示数一致,故 A 方法不一定可行;仅用
一个电阻 与 2 串联,电路总阻值变大,根据欧姆定律可知,电流表的示数会再变小,故 B
方法不可行;仅向左移动
2的滑片P ,电路总阻值变小,根据欧姆定律可知,电流表的示数会变大,直到电流表 A 的
示数和原来未发生故障时的示数一样时为止,故 C 方法一定可行;仅向右移动 2 的滑片P ,
电路总阻值变大,根据欧姆定律可知,则电流表的示数会再变小,故 D 方法不可行。故选 C。
9,如图为高温超导限流器的核心部件的模拟电路图,虚线框内为高温超导限流器,它由超导
部件和限流电阻并联组成。超导部件有一个临界电流 ,当通过限流器的电流 > 时,超
导部件从超导态(电阻为零,即 1 = 0)转变为正常态(一个纯电阻,且 1′ = 3 Ω ),以此来
限制电力系统的故障电流。已知超导临界电流 = 1.2 A ,限流电阻 2 = 6 Ω ,小灯泡L正常
工作时的电压为6 V ,电阻 L = 6 Ω,电源电压稳定,电源内阻 = 2 Ω 。闭合开关,灯泡L正
常工作时,超导部件处于超导态,当灯泡L 突然发生短路时,下列分析正确的是( )
A. 灯泡L短路前通过 2 的电流为1 A
B. 电源电压为9 V
4
C. 灯泡L 短路后通过超导部件的电流为 A
3
D. 灯泡L短路后 2 两端的电压为3 V
167/170
第 17 章 欧姆定律
答案:C
解析: 闭合开关,灯泡短路前与超导部件、电源内阻 串联, 2 被短路,通过 2 的电流为
6 V
零,故 A 错误;灯泡正常发光时,电路中电流 LL = = = 1 A,此时 1 = 0 ,电源电压为 L 6 Ω
= L( L + ) = 1 A × (6 Ω + 2 Ω) = 8 V ,故 B 错误;短路后一瞬间,电路中电流 ′ = =
8 V
= 4 A > 1.2 A = ,超导部件变为正常态, 1′ = 3 Ω ,其与 2 并联后再与 串联,超导2 Ω
′ 3 Ω×6 Ω
部件与 2 并联的总电阻 ′ =
1 2 = = 2 Ω, 并联电路各支路两端的电压相等,由欧
1′+ 2 3 Ω+6 Ω
8 V
姆定律可得, 2 两端的电压 2 = 1 = ′ = ″ ′ = × ′ = × 2 Ω = 4 V , ′+ 2 Ω+2 Ω
1 4 V 4故 D 错误;通过超导部件的电流 1 = = = A ,故 C 正确。故选 C。 1 3 Ω 3
10.如图甲为灯泡L和定值电阻 的 图像,灯泡正常发光时两端电压为6 V,将灯泡和 接
入如图乙所示电路中,闭合开关,灯泡正常发光时,电流表示数为____A;若将灯泡和 串联
在电源电压为9 V 的电路中,此时灯泡电阻为____Ω。
答案:0.9;7.5
解析: 灯泡L 正常发光时的电压为6 V ,所以两者并联在电路中时定值电阻两端的电压为6 V ,
由图甲可知,此时通过灯泡的电流为0.5 A,通过定值电阻的电流为0.4 A ,则干路电流 ′ = L +
= 0.5 A + 0.4 A = 0.9 A ;由图甲可知通过电路的电流为0.4 A时,灯泡两端的电压为3 V ,
168/170
第 17 章 欧姆定律
定值电阻两端的电压为6 V ,所以电源电压为 = L + = 3 V + 6 V = 9 V ,符合题意,电源
3 V
则两者串联接在电源电压为9 V 的电路中,此时灯泡L 的电阻 LL = = = 7.5 Ω 。 ″ 0.4 A
11.如图所示,电源电压不变,定值电阻 1规格为“* Ω 0.5 A ”,电流表测量范围为0~0.6 A ,
电压表测量范围为0~3 V,定值电阻 2 的阻值为12 Ω ,滑动变阻器 3 的规格为“20 Ω 1 A”。
闭合S和S2、断开S1,电流表示数为0.3 A ,电压表示数为2.4 V;闭合S和S1、断开S2,调节滑
动变阻器 3 ,使其接入电路的电阻为7 Ω 时,电压表示数为2.8 V 。
(1)求电源电压。
(2)求定值电阻 1 的阻值。
(3)闭合S和S1、断开S2 ,在保障电路安全的前提下,求滑动变阻器接入电路的最小阻值。
答案:
(1)6 V;(2)8 Ω;(3)4 Ω
解析:(1)当闭合S和S2、断开S1时, 3 与 2串联,电压表测 3 两端的电压,电流表测电路
中的电流, 2 两端的电压 2 = 2 = 0.3 A × 12 Ω = 3.6 V ,电源电压 = 2 + 3 = 3.6 V +
2.4 V = 6 V 。
(2)当闭合S和S1、断开S2时, 3与 1 串联,电压表测 3 两端的电压,电流表测电路中的电
流,调节滑动变阻器 3 使其接入电路的电阻为7 Ω 时,电压表示数为2.8 V ,电路中电流 ′ =
3′ 2.8 V= = 0.4 A,此时 1 两端的电压 1 = 3′ = 6 V 2.8 V = 3.2 V,定值电阻 7 Ω 1 的阻3
1 3.2 V值 1 = = = 8 Ω 。 ′ 0.4 A
169/170
第 17 章 欧姆定律
(3)闭合S和S1、断开S2, 3与 1 串联,电压表测 3 两端的电压,电流表测电路中的电流,
电流表测量范围0~0.6 A ,滑动变阻器 3的规格为“20 Ω 1 A”, 1 标有“0.5 A”的字样,则电
路中的电流最大为0.5 A ,此时滑动变阻器接入电路的电阻最小,电路总电阻最小为 =
最小
6 V
= = 12 Ω ,滑动变阻器接入电路中的最小阻值
0.5 A 3
最小= 1 = 12 Ω 8 Ω =最小
最大
4 Ω 。
12,如图所示,已知 0 = 1 = 2 = = 2 011 = 3 Ω , = 2 Ω 。 、 间电压为12 V,则
通过 0 的电流大小是( )
2 4
A. A B. A C. 1 A D. 2 A
3 3
答案:B
解析: 由题知, = 2 Ω, 0 = 1 = 2 = = 2 011 = 3 Ω ,3 个 串联后再与 2011 并
3 Ω×3×2 Ω
联的等效电阻为 = = 2 Ω = ;同理可得,3 个 串联后再与 并 1 3 Ω+3×2 Ω 2010 并联的等
效电阻为 = 2 Ω = ;依此类推,整个电路的总电阻为 = 3 = 3 × 2 Ω = 6 Ω ,并 2 总
12 V
电路中的总电流 = = = 2 A ,根据并联电路分流特点可得,通过 的电流为 =
6 Ω 0 0
总
3 3×2 Ω 4 = × 2 A = A 。
0+3 3 Ω+3×2 Ω 3
170/170