《初中物理九年级全册第十七章欧姆定律17.4欧姆定律在串并联电路中的应用精讲精练》由会员分享,可在线阅读,更多相关《初中物理九年级全册第十七章欧姆定律17.4欧姆定律在串并联电路中的应用精讲精练(12页珍藏版)》请在金锄头文库上搜索。
1、专题17.4 欧姆定律在串、并联电路中的应用 课前预习 1电阻R1,R2串联有以下几个特点:(1)电流特点:I=I1=I2(串联电路中各处的电流相等)(2)电压特点:U=U1+U2(总电压等于各处电压之和)(3)电阻特点:R=R1+R2(总电阻等于各电阻之和)2电阻R1,R2并联有以下几个特点:(1)电流特点:I=I1+I2(干路电流等于各支路电流之和)(2)电压特点:U=U1=U2(干路电压等于各支路电压)(3)电阻特点:(总电阻的倒数等于各并联电阻的倒数之和)3欧姆定律的应用:(1)同一个电阻,阻值不变,与电流和电压无关, 但加在这个电阻两端的电压增大时,通过的电流也增大。(2)当电压不变
2、时,电阻越大,则通过的电流就越小。(3)当电流一定时,电阻越大,则电阻两端的电压就越大。知识点解读与例题突破知识点一:串联电路中电阻关系(1) 串联电路的总电阻等于各个分电阻之和;(2) 表达式:R=R1+R2(3) 说明:串联电阻相当于增加了导体的长度,所以串联电阻的总电阻比任何一个分电阻都大。(4) 串联电路中的分压作用:串联电路中各电阻分得的电压与电阻的阻值成正比,电阻越大,分得的电压越大。即:电流一定时,电压与电阻成正比。【例题1】(2019湖南邵阳)一盏调光台灯,其原理如图所示,闭合S,将滑片从左向右移动,电流表的示数和灯L两端的电压变化分别是()A 变大、变大B变大、变小C变小、变
3、小D变小、变大【答案】C【解析】由电路图知,灯泡L与滑动变阻器R串联,电流表测电路中的电流,根据滑片的移动可知接入电路中电阻的变化,据欧姆定律知电路中电流的变化,据串联电路的电压特点可知L两端的电压变化。由电路图可知,灯泡L与滑动变阻器R串联,电流表测电路中的电流,将滑片从左向右移动时,接入电路中的电阻变大,电路的总电阻变大,由I可知,电路中的电流变小,即电流表的示数变小,故AB错误;变阻器接入电路中的电阻变大,由串联电路的分压特点可知,滑动变阻器两端的电压变大,灯泡两端的电压变小,故C正确、D错误。知识点二:并联电路中电阻关系(1) 并联电路的总电阻的倒数等于各个分电阻的倒数之和。(2) 表
4、达式:1/R=1/ R1+1/R2 (3) 说明:并联电阻相当于增加了导体的横截面积,所以并联电阻的总电阻比任何一个分电阻都小。(4)并联电路的分流作用:并联电阻中各支路的电流与他们的电阻成反比,电阻越小的支路,电流越大。【例题2】(2019安徽省)如图为电阻A和B的IU图象。若将A、B串联接入某电源两端,则闭合开关后,它们两端的电压UA、UB 之比是_;若将A、B并联接入电源两端,闭合开关后,测得干路电流为0.6A,则电源电压是_V。 【答案】 1:2;2 【解析】(1)串联电路中电流处处相等,将A和B串联后接入某电源两端时,若通过的电流I0.2A时(也可取其他电流值),由图象可知,它们两端
5、的电压UA1V,UB2V,则UA:UB1V:2V1:2;(2)由图象可知,当U3V时,IA0.6A,IB0.3A, 则RAU/IA3V/0.6A 5,RBU/IB 3V/0.3A 10,若将A、B并联接入电源两端,则A和B并联的总电阻:R并 ;此时干路电流为0.6A,则由IU/R 可得电源电压:UIR并0.6A10/3 2V。知识点三:欧姆定律在串、并联电路中的应用【例题3】(2019湖南邵阳)如图所示的电路中,电源电压恒定不变,已知R13R2,当S和S1闭合、S2断开时,电压表和电流表的示数分别为U1和I1;当S1断开、S和S2闭合时,电压表和电流表的示数分别为U2和I2,则U1:U2、I1
6、:I2分别是()A1:1、4:3B1:2、1:3C1:1、1:4D1:4、1:1【答案】A【解析】当S1闭合、S2断开时,两电阻并联,电压表测电源的电压,电流表测干路电流;当S1断开、S2闭合时,两电阻仍然并联,电压表测电源的电压,电流表测通过R2支路的电流;根据电源的电压不变判断电压表示数的变化,根据并联电路的电压特点和欧姆定律表示出各支路的电流,根据并联电路的电流特点判断电流表示数的比值。当S1闭合、S2断开时,等效电路图如图1所示;当S1断开、S2闭合时,等效电路图如图2所示。电源的电压不变,且两种情况下电压表测电源的电压,所以两次电压表的示数不变,即U1:U21:1;两电阻并联,R13
7、R2,I1=U1/R1 , I2=U2/R2 ,则I1:I24:3。习题精练一、选择题1(2019海南)如图所示是某电子秤内部简化电路。R0是定值电阻,Rx是压敏电阻,阻值随压力增大而减小,电源电压保持不变。闭合开关,当Rx上压力增大时,随之减小的是( )A通过Rx的电流B通过R0的电流CRx两端的电压DR0两端的电压【答案】C【解析】由图知,R0与Rx串联接在电路中,当Rx上压力增大时,其阻值减小,则电路中的电流I增大,即通过Rx和R0的电流均增大;又由欧姆定律U0=IR0,得R0两端的电压U0增大;根据串联电路的电压规律U=U0+Ux,得Ux=UU0,由于U不变,U0增大,则压敏电阻两端的
8、电压Ux减小。故应选C。2(2019湖南郴州)如图所示,电源电压不变,闭合开关S后,滑动变阻器的滑片P自中点向b端移动的过程中,下列关于电表示数变化情况判断正确的是()A电流表A1 变小,A2变小,电压表V不变B电流表A1变小,A2不变,电压表V不变C电流表A1变小,A2变小,电压表V变大D电流表A1不变,A2变大,电压表V变小【答案】B【解答】由电路图可知,R1与R2并联,电压表V测电源的电压,电流表A1测R2支路的电流,电流表A2测R1支路的电流。因电源电压保持不变,所以,滑片移动时,电压表V的示数不变,故CD错误;因并联电路中各支路独立工作、互不影响,所以,滑片移动时,通过R1的电流不变
9、,即电流表A2的示数不变,当滑动变阻器滑片P向右移动的过程中,接入电路中的电阻变大,由I可知,该支路的电流变小,即电流表A1的示数变小,故B正确,A错误。3(2019武汉)如图所示,电源电压保持不变。只闭合开关S1,电流表和电压表均有示数,若再闭合开关S2,则下列说法正确的是()A电流表示数变大,电压表示数变小B电流表示数变小,电压表示数不变C电压表示数与电流表示数的比值变小D电压表示数与电流表示数的比值不变【答案】D 【解析】由电路图可知,只闭合开关S1时,R1与R2串联,电压表测R1两端的电压,电流表测电路中的电流;若再闭合开关S2时,R2被短路,电路为R1的简单电路,电压表测R1两端的电
10、压,电流表测电路中的电流,根据电阻的串联可知电路中总电阻的变化,根据欧姆定律可知电路中电流的变化和R1两端的电压变化,根据欧姆定律结合R1的阻值判断电压表示数与电流表示数的比值变化。 由电路图可知,只闭合开关S1时,R1与R2串联,电压表测R1两端的电压,电流表测电路中的电流; 若再闭合开关S2时,R2被短路,电路为R1的简单电路,电压表测R1两端的电压,电流表测电路中的电流, 因串联电路中总电阻等于各分电阻之和, 所以,电路中的总电阻变小, 由I= UR可知,电路中的电流变大,即电流表示数变大,故B错误; 电路中的电流变大,由U=IR可知,R1两端的电压变大,即电压表的示数变大,故A错误;
11、由R= UI 可知,电压表示数与电流表示数的比值等于R1的阻值,则其比值不变,故C错误、D正确。 故选:D。4(2019四川达州)如图是物理兴趣小组设计的四个测量身高的电路图,身高仪都由电压表改装而成。能实现身高越高身高仪示数越大且刻度均匀的电路是()ABCD【答案】A【解析】A.两电阻串联,电压表测滑片下方电阻丝两端的电压,身高越高(滑片上移),与电压表并联部分的电阻越大,由串联分压的规律可知,电压表的示数越大;因电压表与滑片串联,且电压表可看做断路,所以变阻器始终以最大阻值接入电路,滑片移动时,电路总电阻不变,电源电压不变,所以电路中电流不变,由UVIR滑下可知,电压表的示数与滑片下方电阻
12、丝的阻值成正比,所以刻度是均匀的,故A符合题意;B.两电阻串联,电压表测滑片上方电阻丝两端的电压,身高越高,电压表并联部分电阻越小,但电路总电阻不变,电源电压不变,所以电路电流不变;由于串联电路用电器两端电压与其阻值成正比,所以身高越高,电压表示数越小并且刻度是均匀的。故B不符合题意;C.两电阻串联,电压表测变阻器两端的电压,身高越高,电压表并联部分电阻越大,滑动变阻器接入电路电阻变大,电路总电阻变大;电源电压不变,所以电路电流变小,由于串联电路用电器两端电压与其阻值成正比,由UIR知,身高越高,电压表示数越大,但刻度是不均匀的。故C不符合题意;D.两电阻串联,电压表测R0两端的电压,身高越高
13、,电压表并联部分电阻越大,滑动变阻器接入电路电阻变大,电路总电阻变大;电源电压不变,所以电路电流变小,由于串联电路用电器两端电压与其阻值成正比,所以身高越高,由UIR知,滑动变阻器两端电压越大,R0两端电压即电压表示数越小且刻度是不均匀的。故D不符合题意。5.(2019安徽省)如图电路中,电源电压保持不变,R为定值电阻。闭合开关,向左移动滑片P,则( ) A.电压表的示数变大,电流表的示数变大 B.电压表的示数变大,电流表的示数变小C.电压表的示数不变,电流表的示数变大 D.电压表的示数变小,电流表的示数变大【答案】 A 【解析】由电路图可知,滑动变阻器与定值电阻串联,闭合开关后,滑片向左滑动
14、时,接入的阻值变小,则电路中总电阻变小,由IU/R 可知,在电源电压不变时,电路中的电流变大,电流表实示数变大;R为定值电阻,由UIR可知其两端电压变大,故电压表示数变大;A符合题意,BCD不符合题意。 6(2018临沂)如图所示的电路中,电流表A1的示数为0.5A,A2的示数为0.3A,电阻R2的阻值为10下列说法正确的是()A通过电阻R1的电流为0.5AB电源电压为5VC电阻R1的阻值为15D若断开开关S2,电流表A1示数变大【答案】C【解析】由电路图可知,两电阻并联,电流表A2测R2支路的电流,电流表A1测干路的电流;开关S1控制整个电路,开关S2控制电阻R1;根据并联电路的电流特点求出
15、通过电阻R1的电流,再根据并联电路的电压特点求出电源的电压,利用欧姆定律求出电阻R1的阻值,若断开开关S2,只有R1支路的电流,判断出电流表A1示数的变化。由电路图可知,两电阻并联,电流表A2测R2支路的电流,电流表A1测干路的电流;开关S1控制整个电路,开关S2控制电阻R1;因为并联电路中干路电流等于各支路电流之和,所以通过电阻R1的电流:I1=II2=0.5A0.3A=0.2A,故A错误;又因为并联电路中各支路两端的电压相等,故根据欧姆定律可得,电源的电压:U=U2=I2R2=0.3A10=3V,故B错误;电阻R1的阻值:R1=15,故C正确。若断开开关S2,电流表A1只测量R2的电流,电流表A1示数变小,故D错误。二、填空题7(2019湖南郴州)如图所示,电源电压恒为6V,定值电阻R120闭合开