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第4节欧姆定律在串、并联电路中的应用
基础练
01 串联电路中的电阻关系
1 电路中有一根由阻丝,若要使电路中的电阻增大为原来的2”,可以采取的方法是 ( )
A.将电路两端的电压增大为原来的2倍
B.将通过电路的电流增大为原来的2倍
C.在电路中串联一根相同的电阻丝
D.在电路中并联一根相同的电阻丝
2 把 的两个电阻串联起来,则串联后的总电阻为 ( )
A.小于5Ω B.20Ω
C.15Ω D.5Ω
02 串联电路的分压特点
3 如图所示,电阻 R 、R 的阻值分别是10 Ω、20Ω,闭合开关后,电压表的示数是2 V,则电阻R 、R 两端的电压是之比是 ,电源电压是 V。
4 在如图所示的电路中, 当开关S闭合时,电流表的示数为0.1A,电压表的示数为2V。那么电阻R 两端的电压为 V,电源电压为 V,R 的阻值为 Ω。
03 并联电路中的电阻关系
5 下列各选项为四组不同的电阻,已知 R 6 有一根粗细均匀、电阻为 R 的电阻丝,将其剪成长度相等的两段后,再进行并联,则并联后的电阻为 ( )
A.2R B. R C. R/2 D. R/4
04 并联电路的分流特点
7 两个电阻并联在电压恒定的电路中,阻值之比 则 ( )
8 如图所示,电源电压恒定不变,定值电阻 闭合开关S,电流表 A 的示数为0.9 A,电流表 A 的示数为0.3 A,则通过R 的电流为 A,定值电阻R 的阻值为 Ω,两个定值电阻两端的电压之比为 。
易错练
易错点:不能正确判断并联电路电阻的大小
9 下列各组中两个电阻并联后,总电阻最小的一组是 ( )
A.10Ω 10Ω B.30Ω 60Ω
C.30Ω 20Ω D.1 000 Ω 1Ω
能力练
10 把两个定值电阻 R 和 R 以某种方式连接在电路中,通过它们的电流之比为2∶1。则这两个电阻的连接方式和R :R 分别是( )
A.串联 1:2 B.串联 2:1
C.并联 1:2 D.并联 2:1
11 如图所示, 电源电压保持不变,若开关S 、S 都闭合,则电路中的总电阻是 ( )
A.40Ω B.60Ω
C.12Ω D.无法判断
12如图所示的电路中,电源两端电压保持不变。闭合开关S,将滑动变阻器的滑片 P 向右滑动,下列判断正确的是 ( )
A.滑动变阻器接入电路的阻值变小
B.电流表的示数变大
C.电压表的示数变大
D. R 两端电压不变
13 如图所示,把一个未知电阻R 与一个阻值为10Ω的定值电阻 R 串联接到某恒定电源上后,闭合开关S,电流表的示数为0.3 A。将10Ω电阻换成20Ω电阻后再闭合开关S,这时电流表的示数变为0.2 A,则未知电阻 Rx的阻值为 Ω,电源电压为 V。
14 小宇同学在修理电子玩具时,需要用一个75Ω的电阻,现手边有阻值为 300 Ω、100 Ω、45 Ω、35Ω的电阻各一个,他可以选择阻值为 Ω和 Ω的两个电阻 联来获得。
15 如图所示,R 、R 的电阻均为10 Ω。
(1)若只闭合S ,电路中的总电阻为多少
(2)若只闭合S ,电路中的总电阻为多少
(3)若只闭合S 和 S ,电路中的总电阻为多少
培优练
16 如图所示,一个黑箱内是由3个2Ω的电阻组成的电路,箱外有四个接线柱。 2Ω,R =6Ω,请画出箱内最简单的一种电路图。
17 如图所示,电源电压保持不变,滑动变阻器的最大阻值 ,当只闭合开关S ,滑片P置于最左端时,电流表的示数为0.2A;当开关 S 、S 均闭合,滑片 P 置于最右端时,电流表的示数为0.6A,求定值电阻R 的阻值和电源电压U。
1. C解析导体电阻的大小与其两端电压的大小无关,增大电路两端的电压不影响电阻的大小,故A 错误;导体电阻的大小与通过电路的电流的大小无关,增大通过电路的电流不影响电阻的大小,故B 错误;串联一根相同的电阻丝,由串联电路电阻特点可知,电路中的电阻会增大为原来的2倍,故C正确;并联一根相同的电阻丝,电路中的电阻会减小,故D 错误。
2. B解析 串联后的总电阻 20Ω。故选 B。
3.1∶2 6 解析 根据串联分压原理可知,U : 两端电压 电源电压
4.1 3 20 解析 R 与 R 串联,电压表测 R 两端的电压,电流表测电路中的电流。由 可得,电阻R 两端的电压 1 V;由串联电路中的总电压等于各分电压之和可知,电源电压 ;由串联分压原理可知, 则
5. B
6. D解析将一根粗细均匀、电阻为 R 的电阻丝剪成长度相等的两段,则每段长度为原来的 ,电阻为R ,再把这两段电阻丝并联,由并联电路电阻特点可知,并联后的电阻 故选D。
7. C磨析 两个电阻并联,各电阻两端电压相等,则 由并联分流原理可知,I : 故选C。
8.0.6 10 1 : 1 解析 由题图可知,R 与R 并联,电流表 A 测 R 所在支路的电流,即 0.3A,电流表A 测干路电流,由并联电路中干路电流等于各支路电流之和可知,通过定值电阻R 的电流I =I-I =0.9A-0.3 A=0.6A,由并联分流原理可知, 则 由并联电路中各支路两端的电压相等可知,两个定值电阻两端的电压之比为1:1。
9. D解析 并联电路中总电阻的倒数等于各并联电阻的倒数之和,则 故 D 选项中的总电阻最小。
0. C 解析在串联电路中电流处处相等,由题意知,通过R 和R 的电流之比为2:1,故这两个电阻的连接方式不可能是串联,只能是并联,故A、B错误;由并联分流原理可知, 故 C 正确,D错误。
11. C 解析当开关S 、S 都闭合时,等效电路图如解图所示,电路的 总 电 阻 R = 故选C。
12. C 解析由题图可知,R 与R 串联,电压表测R 两端的电压,电流表测电路中的电流。将滑动变阻器的滑片向右滑动,连入电路中电阻丝的长度变长,接入电路中的电阻变大,故A 错误;由于串联电路中总电阻等于各分电阻之和,因此电路中的总电阻变大,由 可知,电路中的电流变小,即电流表的示数变小,根据U=IR 可得,R 两端的电压变小,根据串联电路的电压规律可知,电源电压不变,电压表测 R 两端的电压,则电压表的示数变大,故C 正确,B、D 错误。
13.10 6 解析由题图可知,未知电阻R 与电阻R 串联,电流表测电路中的电流。当R =10Ω,电流表的示数I=0.3 A时,由于串联电路中总电阻等于各分电阻之和,由 可得,电源电压 当 R'=20 Ω,电流表的示数I'=0.2 A 时,电源电压U= 因为电源电压不变,所以 20Ω),解得 ,电源的电压 R)=0.3 A×(10Ω+10Ω)=6 V。
14.300 100 并 解析 因为串联电路的总电阻等于各分电阻之和,并联电路的总电阻的倒数等于各电阻的倒数之和,所以可以选择300 Ω和100Ω两个电阻并联, ,解得R=75 Ω。
15.解(1)若只闭合S ,则只有 R 接入电路,此时电路中的总电阻.
(2)若只闭合S ,R 、R 串联,根据串联电路的电阻特点可知,总电阻 20Ω。
(3)若只闭合S 和S ,R 、R 并联,根据并联电路的电阻特点可知,总电阻
16.如答图所示
17.解当开关S 闭合、S 断开,滑片P 置于最左端时,滑动变阻器接入电路中的阻值为20Ω,R 与R 串联,
由欧姆定律可得, 代入数据得0.2 A=
当开关S 、S 均闭合,滑片P 置于最右端时,滑动变阻器接入电路的阻值为0,R 与R 并联,由欧姆定律得, 代入数据得 联立①②解得R =10Ω,U=6 V。