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易错点 13 会分析串并联电路的特点
目 录
01 易错陷阱
易错点一、不会计算串并联电路的电阻的大小
易错点二、欧姆定律在分析串并联电路中电压与电流的大小
易错点三、涉及定值电阻、滑动变阻器等U-I图像时,不能很快确定对应关系
02 举一反三——易错题型
题型一.欧姆定律的简单计算
题型二.串并联电路的比例计算
题型三.欧姆定律在图像上的应用
题型四.欧姆定律的应用
题型五.欧姆定律在动态电路分析中的应用
03 易错题通关
易错点一、不会计算串并联电路的电阻的大小
【链接知识】
知识点一、串并联电路的电阻关系
1.串联电路:总电阻等于各部分电路电阻之和。
推论:①R 大于任何一个分电阻——相当于增大导体长度
总
②串联电阻个数增多,R 变大——越串越长
总
③某一电阻变大,R 电阻也变大——一个电阻变长,R 也变长
总 总
2.并联电路:总电阻的倒数等于各支路电阻的倒数之和。
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推论:①R 小于任何一个分电阻——相当于增大横截面积
总
②并联电阻个数增多,R 变小——越并越粗,R 变小
总 总
③某一电阻变大,R 电阻也变大——一个电阻变细,R 也变细(导体越细,电阻越
总 总
大)
【陷阱分析】
一、公式运用错误
1、串联电阻公式混淆:串联电路总电阻等于各串联电阻之和
2、并联电阻公式运用失误:并联电路总电阻的倒数等于各并联电阻倒数之和
二、概念理解偏差
电阻与电流、电压关系误解:部分同学认为电阻会随着电流或电压的变化而变化,在计算串并联电
阻时,受到错误概念的影响。实际上,电阻是导体本身的一种性质,它只与导体的材料、长度、横
截面积和温度有关,与通过导体的电流和导体两端的电压无关。
三、复杂电路分析困难
1、混联电路电阻计算错误:在混联电路中,既有电阻串联又有电阻并联,分析难度较大。部分同
学在计算混联电路总电阻时,不能正确区分串联部分和并联部分,导致计算顺序错误。
2、等效电阻分析失误:在分析复杂电路时,常常需要将部分电路等效为一个电阻来简化计算。
【解题技巧】
一、准确运用公式
二、深化概念理解
1、明确电阻本质属性:深刻理解电阻是导体本身的性质,与电流、电压无关。在计算电阻时,无
论电路中的电流、电压如何变化,电阻的阻值(不考虑温度对电阻的影响时)都保持不变。
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2、牢记串并联电路特点:熟练掌握串联电路电流处处相等,各电阻两端电压之和等于总电压;并
联电路各支路两端电压相等,干路电流等于各支路电流之和。
三、攻克复杂电路分析
1、混联电路分析步骤:对于混联电路,先将电路分解为串联部分和并联部分。从最容易判断的部
分入手,先计算串联部分的总电阻,再计算并联部分的总电阻,最后根据电路连接方式计算整个电
路的总电阻。
2、等效电阻分析方法:在分析复杂电路时,通过观察电路结构,将可以等效的电阻进行合并。当
开关闭合或断开时,仔细分析电路结构的变化,确定哪些电阻可以看作一个整体。
易错点二、欧姆定律在分析串并联电路中电压与电流的大小
【链接知识】
1.串联电路
(正比分压)
经典故障:电压表串联在电路中。
2.并联电路
(反比分流)—— 并联电路:各支路互不影响
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【陷阱分析】
一、概念理解误区
1、公式中物理量同一性理解不足:欧姆定律中的I、U、R必须是针对同一导体、同一时刻而言。
有些同学在解题时,会将不同导体的电流、电压和电阻代入同一个公式。
二、实际电路分析失误
1、串联、并联电路分析错误:在串联电路中,电流处处相等,总电压等于各部分电压之和;在并
联电路中,各支路两端电压相等,干路电流等于各支路电流之和。有些同学在运用欧姆定律分析串
联和并联电路时,会混淆这些特点。
2、动态电路分析困难:对于动态电路,如滑动变阻器接入电路阻值发生变化时,电路中的电流、
电压也会随之改变。部分同学在分析这类电路时,不能准确判断电阻变化对电流和电压的影响。
【解题技巧】
1、串联、并联电路分析技巧:分析串联电路时,利用电流处处相等,总电压等于各部分电压之和
的特点。根据欧姆定律,先求出总电阻,再计算总电流,进而求出各部分电压。分析并联电路时,
依据各支路两端电压相等,干路电流等于各支路电流之和。先确定各支路电压,再根据欧姆定律求
各支路电流和总电流。例如,在并联电路中,已知各支路电阻和电源电压,先利用I= U/R求出各支
路电流,再将各支路电流相加得到干路电流。
2、动态电路分析方法:对于动态电路,如滑动变阻器改变阻值的情况,先分析电阻变化对总电阻
的影响,再根据欧姆定律判断总电流的变化。接着,依据串联或并联电路的特点,分析各部分电压
和电流的变化。比如在串联电路中,滑动变阻器阻值增大,总电阻增大,总电流减小,定值电阻两
端电压减小,滑动变阻器两端电压增大 。通过这样逐步分析,准确把握动态电路中各物理量的变
化。
易错点三、涉及定值电阻、滑动变阻器等U-I图像时,不能很快确定对应
关系
【链接知识】
知识点三、欧姆定律之常见三类图像
图像 物理意义
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对定值电阻,其U-I图像类假于正比例函数
定值电阻 U=R·I
0
类比:y=kx (R 相当于k)
∵ 0
小灯泡灯丝阻值随温度升高而变大。(注:
并不是随电压/电流增大而增大,电阻与电
小灯泡
压/电流无关,电压/电流增大均导致温度升
高)
图像向电压U轴弯曲
对于滑变,其U-I图像类似于一次函数
U =U-U=U-R·I
P 0 0
滑动变阻器 (U为电源电压,R 为定值电阻)
∵ 0
类比:y=kx+b (U相当于b,-R 相当于
0
与电流I轴有交点
k)
题型一.欧姆定律的简单计算
1. 如图所示的电路中,电源两端电压为6V并保持不变。当开关S闭合、S 断开时,电流表示数
1
为0.2A;当开关S、S 都闭合时,电流表示数为0.5A。当开关S、S 都闭合时,通过R 的电
1 1 2
流为 A;R 的阻值为 。
2
Ω
2. 如图所示,要使R
1
与R
2
组成并联电路,应只闭合开关 。若此时电流表A
1
和A
2
的示数之比为2:5,则R 与R 的电阻之比为 。
1 2
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题型二.串并联电路的比例计算
3. 如图所示的电路中,电源电压保持不变,当开关S闭合,甲、乙两表为电压表时,两表的示数
之比U甲 :U乙 =5:3,当开关S断开,甲、乙为电流表时,两表示数之比I
1
:I
2
是( )
A.2:5 B.3:2 C.5:2 D.5:3
4. 体育中考跳绳的次数是自动记录,其简化电路如图甲所示。R 是光敏电阻,信号处理系统记
1
录ab间的电压,每当绳子挡住射向R 的红外线时,R 的阻值会变大,自动计数器会计数一次。
1 1
电源电压为 6V,ab 间电压随时间变化的图象如图乙所示,下列说法正确的是( )
A.该同学匀速连续跳绳1min的跳绳次数为120次
B.自动计数器计数一次时,ab间的电压2V
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C.有红外线照射和无红外线照射时,光敏电阻的阻值之比为1:4
D.有红外线照射时,R 与R 阻值之比为2:1
1 2
题型三.欧姆定律在图像上的应用
5. 如图甲所示的电路中,电源电压保持不变,R 为定值电阻。当滑动变阻器R 的滑片P从某点a
1 2
点移到b点时,滑动变阻器的U﹣I线如图乙所示。则电源电压和定值电阻R 的阻值分别是(
1
)
A.9V、10 B.9V、30 C.18V、30 D.18V、10
6. 如图是导体Ω甲和乙的U﹣I图象,Ω小阳对图象信息作出的Ω判断中正确的是( Ω)
A.导体乙中的电流跟它两端的电压成正比
B.当导体甲两端电压为0时,其电阻值为0
C.将甲和乙串联,若电流为0.4A,则它们两端的总电压为3V
D.将甲和乙并联,若电压为1V,则它们的干路电流为0.4A
题型四.欧姆定律的应用
7. 如图甲所示,电源电压保持不变,当闭合开关 S,将滑动变阻器滑片P分别位于最右端a和其
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上某处b(图中未标出),记录两次电表数据并标于图乙中M、N两点处。则滑动变阻器的最
大阻值为 ,电源电压是 V。
Ω
8. 如图甲所示,电源电压保持不变,闭合开关S,滑动变阻器的滑片P从b端滑到a端,电压表
示数 U 与电流表示数 I 的变化关系如图乙所示,下列说法正确的是( )
A.电源电压为12V
B.定值电阻R的阻值为18
C.滑动变阻器的最大阻值为Ω12
D.当变阻器滑片P处于b端时,Ω电压表的示数为9V
题型五.欧姆定律在动态电路分析中的应用
9. 教室长时间密闭会导致室内二氧化碳浓度上升,从而影响学生的听课效率。如图甲所示,这是
某科技小组设计的检测二氧化碳浓度的电路原理图,电源电压保持不变,R 为定值电阻,R是
0
检测二氧化碳浓度的气敏电阻,其阻值与二氧化碳浓度的关系如图乙所示。闭合开关 S,当二
氧化碳浓度变大时( )
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A.气敏电阻R的阻值变大
B.电路中的电流变小
C.定值电阻R 两端的电压变大
0
D.气敏电阻R两端的电压不变
10. “坐位体前屈”是用于反映人体柔韧性的测试项目。在一次综合实践活动中,小林自制了一个
坐位体前屈成绩测量仪,原理如图所示,其中电源电压恒为 6V,R =20 ,电阻丝R 粗细均
1 2
匀,总长度为20cm。闭合开关,挡板P在B端时,坐位体前屈成绩为Ω0cm,电流表示数为
0.1A;挡板P在A端时,坐位体前屈成绩为20cm。下列分析正确的是( )
A.挡板在A端时,电流表的示数最小
B.挡板在A端时,电压表的示数为4V
C.坐位体前屈的成绩越好,电压表的示数越小
D.坐位体前屈的成绩越好,电路的总功率越大
1. 如图甲所示是电阻R和小灯泡L的U﹣I图象,若将电阻R与小灯泡L串联在电路中(如图
乙),电流表示数为0.4A,则电阻R为 ,电源电压为 V。
Ω
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2. 如图所示的电路中,电源电压保持不变,定值电阻R =20 ,只闭合开关S ,记录电流表的示
0 1
数为0.3A;闭合开关S 和S ,记录电流表的示数为0.42A;Ω则电阻R 的阻值为 。
1 2 x
Ω
3. 如图所示,电源两端电压U保持不变,电阻R 的阻值为3 ,电阻R 的阻值为9 。当开关S
1 2
闭合时,电压表示数为3V。求: Ω Ω
(1)电流表的示数I;
(2)R 两端的电压U ;
2 2
(3)电源电压U。
4. 如图所示的电路中,电源电压恒定,当开关S闭合,甲、乙两表为电压表时,两表读数之比为
5:1,则( )
A.R 与R 的阻值之比为5:1
1 2
B.R 与R 的电压之比为1:4
1 2
C.当开关S断开,甲、乙两表为电流表时,两表的读数之比为1:5
D.当开关S断开,甲、乙两表为电流表时,两表的读数之比为4:5
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5. 如图甲所示为某电阻材料组成的边长为12cm的等边三角形ABC,D为BC边的中点,该材料
每1cm的电阻为1 。图乙中电源电压恒为U,R 为定值电阻,a、b两点为开放式接点。若将
0
AC点分别接在图乙Ω a、b两点(接AC两点三角形总电阻为R ),电压表示数为U =2V;若
1 1
将AD点接在图乙a、b两点(接AD两点三角形总电阻为 R ),此时电压表示数为 U =
2 2
1.8V。下列说法正确的是( )
A.R :R =9:8
1 2
B.前后两次通过定值电阻R 的电流之比为10:9
0
C.R 的阻值为2
0
D.电源电压U=Ω15V
6. 物理兴趣小组为蔬菜大棚设计了一个测量空气湿度的电路图(如图甲),其中电源电压恒为
6V,定值电阻R 的阻值为10 ,电压表量程为0~3V,湿敏电阻R的阻值随空气湿度H的变
0
化关系如图乙所示。若用电压Ω表显示空气湿度,下列分析正确的是( )
A.空气湿度越大,湿敏电阻R的阻值越大
B.当空气湿度为50%时,R与R 两端的电压之比为3:2
0
C.当电路中电流为0.3A时,空气湿度为40%
D.适当减小电源电压,可以提高该装置所能测量的最大空气湿度值
7. 如图甲表示灯泡L和定值电阻R的I﹣U关系图象。将L和R先后以图乙和图丙两种方式接在
同一恒压电源 U 上,流过它们的电流和它们两端电压如图所示;则下列判断正确的是
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( )
A.I =I =I =I B.I =I <I <I
1 2 4 3 1 2 4 3
C.U <U <U =U D.U =U =U =U
2 1 4 3 1 2 4 3
8. 如图甲所示电路,电源电压保持不变,当闭合开关 S,调节滑动变阻器阻值从最大变化到最小,
两个电阻的“U﹣I”关系图象如图乙所示。则下列判断正确的是( )
A.电源电压为4V
B.定值电阻R 的阻值为20
1
C.滑动变阻器R
2
的阻值变化Ω范围为0~10
D.变阻器滑片在中点时,电流表示数为0.3ΩA
9. 如题图,图甲所示是定值电阻R和标有“8V 0.5A”字样的小灯泡L的I﹣U关系图象,小明将
定值电阻和小灯泡接到图乙所示的电路中,闭合开关S,下列选项中正确的是( )
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A.向右调节滑动变阻器的滑片时,灯泡变亮
B.电压表的示数为8V时,灯丝电阻为16
C.电压表的示数为8V时,电源电压等于Ω12V
D.电压表的示数为6V时,小灯泡与定值电阻的两端电压之比为1:3
10. 小明观察了市场上自动测高仪后,设计了以下四个电路(其中R′是滑动变阻器,R是定值电
阻,电源电压恒定).其中能实现身高越高,电压表示数越大的电路是( )
A. B.
C. D.
11. 小伟给学校图书馆设计了一个测量空气湿度的电路图,如图甲所示,电源电压恒为 6V,定值
电阻R 的阻值为10 ,湿敏电阻R的阻值随空气湿度H的变化关系图乙所示。下列分析正确
0
的是( ) Ω
A.空气湿度越大,湿敏电阻R的阻值越大
B.空气湿度越大,电压表示数越小
C.没有电流表,不能求出R的电阻
D.当电压表示数为2.4V时,空气湿度为60%
12. 如图所示为测量未知电阻R 的实验电路图,电源两端的电压保持不变,其中R 为阻值已知的
x 0
定值电阻。当开关S 闭合、S 断开时,电压表示数为U ;当开关S 、S 均闭合时,电压表示
1 2 1 1 2
数为U ,则下列判断中正确的是( )
2
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A.电源两端的电压为U
1
B.开关S 、S 均闭合时,电阻R 与R 是串联关系
1 2 x 0
C.开关S 、S 均闭合时,通过电阻R 的电流为I U −U
1 2 x = 2 1
R
0
D.未知电阻的阻值R U R
x= 1 0
U −U
2 1
13. 在图示电路中,闭合开关S ,两个电表均有示数,下列操作能使电压表V 示数与电压表V 示
1 2 1
数比值变大的是( )
A.向左移动滑片P
B.用阻值大于R 的电阻R 替换R
1 0 1
C.减小电源电压
D.闭合开关S
2
14. 小明为自己家的养牛场设计了一款补水提示器,其工作原理如图所示,水量减少时滑片上移,
下列分析正确的是( )
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A.与电压表相比,选择电流表设计电路更节能
B.如果选择电流表,R 可以在水太多时保护电路
0
C.如果选择电压表,水量增多时电表示数变小
D.如果选择电流表,水量增多时电表示数变小
15. 燃气管道漏气会带来极大的危险。小明用气敏电阻设计了如图甲所示的电路,检测燃气管道是
否漏气。电源电压保持不变,R 、R 中的一个是定值电阻,另一个是气敏电阻。气敏电阻的
1 2
阻值随燃气浓度的变化关系如图乙所示,当电压表示数大于某一值 U时,就会触发报警。电
压表示数为U时,燃气浓度为警戒浓度。下列说法正确的是( )
A.R 是气敏电阻
1
B.燃气浓度越高,电路中电流越小
C.若换用阻值更大的定值电阻,警戒浓度将变小
D.若换用电压更大的电源,警戒浓度将变大
15