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第 19 课 欧姆定律在串、并联电路中的应用
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课程标准 课标解读
1.理解电阻的串、并联电路中电流、电压和电阻关
1.理解电阻串、并联电路的基本规律;
系;
2.会使用欧姆定律分析解决电阻的串并联问题;
2.欧姆定律在串并联电路中的应用与相关计算;
3.会分析动态电路;
3.会利用欧姆定律分析动态电路;
4.利用欧姆定律解答电路问题。
4.锻炼对电路的分析与计算。
知识精讲
知识点01 电阻的串、并联电路
1.电阻的串联
(1)串联电阻的总电阻的阻值比任何一个分电阻的阻值都 。
(2)串联电阻的总电阻的阻值等于各分电阻 :R =R+R+……R。
串 1 2 n
(3)n个相同电阻R串联时的总电阻为:R =nR。
串
2.电阻的并联
(1)并联电阻的总电阻的阻值比任何一个分电阻的阻值都 。
(2)并联电阻的总电阻倒数等于各分电阻的阻值 之和,即: 。
(3)n个相同电阻R 串联时的总电阻为: 。
0
(4)两个电阻R 和R 并联时的表达式为:R =。
1 2 总
3.串、并联电阻的比较
分类 串联电路 并联电路电路图
电流 串联电路中各处电流相等 并联电路的干路总电流等于各支路电流之和
特点
串联电路两端的总电压等于各电阻
电压 并联电路中,各支路两端的电压相等,且都
两端电压之和
特点 等于电源电压
并联电阻中总电阻的倒数,等于各并联电路
的倒数之和 ;
串联电路的总电阻,等于各串联电
阻之和 ; 若只有两个电阻R 和R 并联,则总电阻R
1 2 总
若有n个相同的电阻R 串联,则总 =;
电阻 0
特点 电阻为 ; 若有n个相同的电阻 R 0 并联,则总电阻为
把几个导体串联起来相当于增大了
;
导体的长度,所以总电阻比任何一
个串联分电阻都大。
把几个电阻并联起来相当于增加了导体的横
截面积,所以并联总电阻比每一个并联分电
阻都小。
串联电路中,电压的分配与电阻成 并联电路中,电流的分配与电阻成反比
分配
特点 正比
电路
分压( …) 分流( …)
作用
4.欧姆定律在串并联电路中的应用
(1)串联电路:当串联电路中一个电阻改变时,电路中电流及另一个电阻电压也随之变化。
(2)当并联电路一个支路的电阻改变时,这个支路电流也会改变干路电流也会变化;但另一个支路
电流和电压都不变。
(3)家庭电路中,各用电器采用并联方式接入电路。
【重点解析】欧姆定律的综合应用
1.欧姆定律在本章的地位和其重要性不言而喻,在电学内容中,涉及到欧姆定律的考题无论从分值上,
还是考题上,都会占有很大比例。从考题难易看,易、中、难都有出现,考查学生对欧姆定律的理解试题
较易;考查欧姆定律的应用和有关计算一般为中等难度;考查利用欧姆定律解决实际问题的压轴题,一般
较难。从考题形式上看,主要分为选择题、填空题和计算题三个大类,无论那种题型,都涉及到利用欧姆
定律的计算问题;所以,本节知识点主要是欧姆定律的应用和利用欧姆定律计算。
2.欧姆定律在串并联电路中应用属于欧姆定律的深化,是欧姆定律应用的典型内容,同时也是欧姆定
律应用的常见问题。在中考试卷中,几乎所有电学考题都会涉及到串并联电路问题,欧姆定律在其中的应用也就显得尤为重要。
3.应用欧姆定律公式以及两个变形式进行解题时,只要知道I、U、R三个量中的两个,就可以求出第
三个未知物理量。在计算和理解问题的过程中千万注意,物理量的计算不同于数学上的计算,必须用对应
的物理量单位才有意义,避免将物理问题数学化,应理解每个量的物理意义。
4.欧姆定律的综合应用包括应用欧姆定律对电路进行分析、应用欧姆定律进行简单计算、应用欧姆定
律进行极值计算和应用欧姆定律进行大型计算(一般会和电功率和其他知识点结合)。解答此类问题,首
先要深刻理解欧姆定律定律内容,对电路进行分析,找准已知量,认清待求量,把欧姆定律应用到计算中
去。
【知识扩展】动态电路分析
所谓动态电路分析是指对一个通常含有电源、滑动变阻器、开关、电流和电压表等电器元件的电路,
通过改变变阻器接入电路的阻值或开关的通断等形式来改变电路的连接方式和电路参数值,进而改变电路
中的总电阻、电流、电压和电功率等,并对这些量的变化进行分析的题型。
1.分析电路中各元件之间的关系
具体来说,就是要弄清电阻之间是串联还是并联或两者皆有;所给的电流表测量的是干路的电流还是
支路电流,电压表测量的是电源电压还是某电阻的电压等。
2.掌握电表的特点
(1)电流表的电阻非常小,在电路中相当于导线,可看作短路。
(2)电压表的电阻非常大,在电路中相当于断路(开路),即在分析此类问题时可先将电压表放在
一边,暂不考虑。
(3)基本思想
明确电路中的变量和不变量,首先确定不变的物理量(如电源的电压、各定值电阻,小灯泡的电阻以
及小灯泡的额定电压和额定功率),然后根据相关的规律去分析其它量的变化。
(4)解题思路
总体遵循“先局部-再整体-再局部”的思路,具体说来:①由某个电阻或开关的变化分析总电阻的变
化(局部);②根据欧姆定律,由总电阻的变化分析总电流的变化(整体);③由总电流的变化,根据欧
姆定律和电路和串、并联规律分析各支路的电压、电流的变化(局部)。
【对点练习1】图所示是一种测定油箱内油量的装置,其中R是滑动变阻器的电阻片。当油量减少时,
滑动变阻器的滑片p向上移动,则电路中( )。A. 总电阻增大,电流减小 B. 总电阻增大,电流增大
C. 总电阻减小,电流增大 D. 总电阻减小,电流减小
【对点练习2】如图所示电源电压保持不变,R=R=R=20Ω,当S、S 都断开, 电流表示数是0.3A,
1 2 3 1 2
求:
(1)电源电压;
(2)S,S 都闭合时,电流表示数是多少?
1 2
分层提分
题组A 基础过关练
1.如图所示的电路中,电源两端的电压保持不变.闭合开关S,将滑动变阻器的滑片P向右移动,下
列说法正确的是( )。
A. 电流表A的示数变小,电压表V 的示数变大;
1
B. 电流表A的示数变小,电压表V 的示数变大;
2
C. 电压V 与电压表V 的示数之和保持不变;
l 2
D. 电压表V 与电流表A的示数之比保持不变
22.如图所示的电路中,电源电压保持不变,当开关S团台,滑动变阻器的滑片P从图示位置向右移动
时,灯泡的亮度及电压表示数变化情况是( )。
A. 灯泡变亮,电压表示数不变;
B. 灯泡变暗,电压表示数减小;
C. 灯泡亮度不变,电压表示数不变;
D. 灯泡亮度不变,电压表示数增大
3.如图所示,电源电压保持不变,当开关S闭合时,滑动变阻器R 的滑片P从b端滑到a端的过程中,
1
下列说法正确的是( )。
A. 电压表、电流表的示数均变小;
B. 电压表、电流表的示数均不变;
C. 电压表的示数不变,电流表的示数变小;
D. 电压表的示数变小,电流表的示数不变
4.有两只灯泡,A灯“6V 6W”、B灯“6V 3W”,A和B中电流随两端电压变化关系的图象如图所示,
将A、B串联接在某电源两端,B灯恰好正常发光,此时A灯电阻是________Ω。
5.如图所示开关断开,甲乙两表都是电流表时,两表示数之比为 3:5。当开关闭合,甲乙两表都是
电压表时,两表示数之比为________。6.在图甲所示的电路中,当开关S从2转到1时,根据电流表和电压表对应的示数,在U-I坐标中描
绘了相对应的坐标点,如图乙所示,电源电压是________ ,电阻R 的阻值是________。
2
7.在如图所示的电路中,电源电压保持不变.闭合电键S,当滑动变阻器的滑片P向右移动时,电压
表V的示数将________,电流表A 示数的变化值与电流表A示数的变化值的比值将________。(均选填
1
“变小”、“不变”或“变大”)
8.把电阻R 和R 串联后接到电压为12伏的电路上时,通过R 的电流为0.3安,R 上两端的电压为4.5
1 2 1 2
伏。若将R 和R 并联后接到同一电路上,求:
1 2
(1)并联后电路的总电阻为多少?
(2)通过R、R 的电流强度各是多少?
1 2
题组B 能力提升练
1.如图所示电路,电源电压保持不变,闭合开关S、S 后,再断开S 时( )。
1 1
A.灯L的亮度变暗 B.电压表V的示数变小
C.电流表A 的示数变大 D.电流表A的示数变小
1
2.如图所示,开关闭合后,电压表V 的示数为2V,电压表V 的示数为5V,则R:R 等于( )。
1 2 1 2A.2:5 B.5:2 C.3:2 D.2:3
3.如图是某简易煤气检测电路,其中Q为气敏元件,其阻值随煤气浓度的升高而减小。若输出信号的
仪表选用电压表或电流表,闭合开关S,当煤气浓度升高时,要求仪表的示数增大,则( )。
A.选用电压表接在a、b之间;B.选用电压表接在b、c之间;
C.选用电流表接在b、c之间;D.选用电流表接在a、c之间
4.如图所示,当开关S闭合时,小灯泡L不亮,小明同学利用电压表进行电路故障检测,测量结果如
表所示。假设导线连接良好,电路只有一处故障。则电路中的故障是( )。
测试点 a、b b、c c、d
电压表示数 有示数 有示数 无示数
A.开关S断路 B.小灯泡L断路
C.滑动变阻器R短路 D.滑动变阻器R断路
5.如图所示,电源电压不变,闭合开关S,滑动变阻器的滑片向右滑动过程中,下列说法正确的是(
)。
A.电流表A示数变小;
B.电压表V 示数不变;
1
C.电压表V 示数与电流表A示数乘积变小;
2
D.电压表V 示数与电流表A示数比值变小
16.某科技小组为快递公司设计的分拣计数装置简化电路如图所示。R 为定值电阻,R 为光敏电阻。当
1 2
有光照射时电阻变小,激光被遮挡一次,计数器会自动计数一次(计数器可视为电压表),闭合开关。激
光被遮挡瞬间,下列说法正确的是( )。
A.电阻R 的阻值变小 B.通过R 的电流变大
2 2
C.计数器两端的电压变大 D.R 与R 的电流之比变小
1 2
7.如图所示电路中,闭合开关S,当滑动变阻器R 的滑片P向左移动时,电流表A 的示数将 ,
2 1
电压表V的示数与电流表A 的示数之比将 。(均填“变大”“变小”或“不变”)
2
8.某型号汽车的油量显示电路如图甲所示,其中定值电阻R=10Ω,R为压敏电阻(厚度不计),位于
0
油箱底部,A表是一量程为0~0.6A的电流表,作为油量指示表。压敏电阻的电阻值随汽油产生的压强的变
化而变化,其对应关系如图乙所示。已知加满汽油时油的深度为0.4m,A表示数为0.6A,汽油密度ρ
油
=0.7×103kg/m3,g取10N/kg。求:
(1)加满汽油时汽油在油箱底部产生的压强;
(2)电源的电压;
(3)汽油耗尽时电流表的示数。
9.如图所示,R 为定值电阻,R 为滑动变阻器,电源电压保持不变,闭合开关S后,滑片P从a端滑
1 2
到b端,电流表示数I与电压表示数U的变化关系如图乙所示。求:电源电压。题组C 培优拔尖练
1.(2021·辽宁中考真题)如图所示电路,开关闭合,向右调节滑动变阻器的滑片。下列判断正确
的是( )。
A.电流表示数变大 B.电路的总功率变大
C.电压表V 与电压表V 示数之差变小 D.电压表V 与电流表A示数之比变小
2 1 1
2.(2021·贵州中考真题)如图所示,电源电压为18V,定值电阻R=10Ω,滑动变阻器标有“50Ω
1
2A”,电流表量程为“0-3A”。在确保电路安全的情况下,下列说法正确的是( )。
A.滑片P向右移动过程中,电流表的示数变小;
B.滑动变阻器允许接入电路中的阻值范围为0~50Ω;
C.若电源电压可调,电源电压可调节的最大值为25V;
D.若电源电压可调,为使电流表示数达到最大,电源电压可调节的最小值为18V
3.(2021·甘肃中考真题)将阻值不同的电阻R、R按甲图所示电路连接,闭合开关S后,电流表示
1 2
数为0.6A;保持电源电压不变,再将电阻R、R按乙图所示电路进行改接,闭合开关S后,关于电流表的
1 2
示数,下列说法中正确的是( )。A.一定小于0.6A B.一定大于2.4A
C.一定大于0.6A,但小于1.2A D.一定大于1.2A,但小于2.4A
4.(2021·贵州中考真题)某同学利用恒压电源、定值电阻R和滑动变阻器R,先后连接了如图甲、
1 2
乙所示电路。在图甲电路中,该同学将滑片P置于最右端后闭合开关,此时电流表、电压表的示数分别为
0.30A,15.0V;再将滑片P移至某一位置时,电流表,电压表的示数分别为0.50A、9.0V。在图乙电路中,
该同学接入两只电流表(图中未画出),在保证电路安全的前提下,将滑片P从某位置开始逐次向左移动
改变相同的阻值,测得两电流表的示数并记录在下表中。
滑片P移动的次序 1 2 3 4 5
电流表A 的示数/A 0.80 0.80 0.80 0.80 0.80
1
电流表A 的示数/A 1.30 1.40 1.55 1.80 2.30
2
(1)求R的最大阻值
2
(2)求R的阻值和电源电压:
1
(3)请分析图乙电路中电流表A、A 的接入位置并计算R每次改变的阻值。
1 2 2
5.(2021·四川攀枝花市)如图所示电路中,R为定值电阻,R为滑动变阻器,灯泡L标有“4V
1
2W”字样。滑动变阻器的滑片P滑到某一位置,把滑动变阻器分为左右两部分,且右边电阻比左边电阻小
3Ω。只闭合开关S,电压表V 的示数为U;只闭合开关S,电压表V 的示数为U,两次灯泡均正常发光,
1 1 1 2 2 2
且U:U=4:3,求:
1 2
(1)灯泡正常发光时的电流;
(2)滑动变阻器的总电阻。