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第01讲电阻的串并联模型(原卷版)_04-物理-高考总复习_一轮复习_2024年_2024年高考物理一轮复习模型解题技巧巩固练习备考_第八章恒定电流及交变电流各模块之分析(9)份

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2024 年高考物理一轮复习模型及秒杀技巧一遍过
模块8    恒定电流及交变电流各模块大招
第01 讲   电阻的串并联模型
(原卷版) 
目录
【内容一】 串联电路的电流、电压及电阻特点模型......................................................................................1
【内容二】 并联电路的电流、电压及电阻特点模型......................................................................................2
【内容三】 并联电路基本特点分析电流及其功率分配关系模型..................................................................3
【内容四】 等效电路简化原则模型..................................................................................................................4
技巧总结
技巧总结
串联电路:
Ⅰ:串联电路的电流特点:
由于恒定电流电路中,电荷的定向移动处于动态平衡中,在相等时间内通过串联电路
中各个位置的电荷量一定相同。这就是说:结论:串联电路中各处的电流相等。
Ⅱ:串联电路的电压特点:
①各点的电势与各点之间的电势差有什么关系?
②比较电压关系?
1
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结论:串联电路两端的总电压等于各部分电路两端的电压之和.
Ⅲ:串联电路的电阻特点:
几个电阻串联起来,如果能够用一个电阻来代替,则可以起到化简作用,就好比将几
个力用一个力来代替一样,这个电阻就是那几个电阻的等效总电阻。这里的等效应当
怎样理解呢?
等效应当体现为:将相同的电压加在串联电路的两端与加在等效总电阻两端时,电路
中的电流是相等的!
对总电阻:
对于串联电路:
  
  
对于多个电阻串联也成立,故
并联电路:
Ⅰ:并联电路的电流特点:
并联电路中,在相等时间内通过干路的电荷量等于各个支路的电荷量之和。因此:
结论:并联电路中,干路中的总电流等于各个支路中的电流之和。
Ⅱ:并联电路的电压特点:
导线的电阻可以认为是0,因此,任意导线两端没有电势差。据此,你可以得出并联
电路的电压关系吗?
2
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即
结论:并联电路的总电压与各支路电压相等。
Ⅲ:并联电路的电阻特点:
与串联电路类似,几个电阻并联起来,也可以等效为一个电阻,这就是并联电路的总
电阻。你能推导出总电阻与各个电阻的关系吗?
对总电阻:
对于并联电路:
  
  
对于多个电阻并联也成立,故
结论:并联电路总电阻的倒数等于各支路电阻的倒数之和。
特殊情况:(鸡在河上飞)
并联电路基本特点分析电流及其功率分配关系:
3
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(1)由
并联电路的电流分配与阻值成反比
(2)由
并联电路的功率分配与阻值成反比
①如果两个阻值相差很大的电阻并联(
),其结果有何特点?
两个阻值相差很大的电阻并联时总电阻与小电阻阻值接近。且总电阻小于最小的电
阻。
②
个相同电阻
并联的总电阻等于多少?
③如果在保持原有并联电路中支路的数目不变,增大某一个支路中的电阻,则总电阻
会增大还是会减小?
若
则
并联电路中,如果保持支路数目不变,增大某一个支路的电阻,则总电阻会增大。
混联电路中,某一电阻增大,总电阻也增大。
④如果在原有并联电路中增加一条支路(该支路电阻不为0),则总电阻会增大还是
会减小?
4
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若原来有
条支路,则
增加一条支路后,
显然
结论:并联电路中,如果保持原有支路不变,增加支路数目,则总电阻会会减小。
等效电路简化原则:
处理简单混联电路的方法
①无电流的支路去除②电势相等的各点合并③理想导线可以长短任意④理想电流表的
电阻为零,理想电压表的电阻为无穷大⑤电压稳定时电容器可认为断路.
Ⅰ:基本方法
(1)判断电流方向:在电源外部的电路中,电流从正极流向负极。沿电流方向电势逐
渐降低。
(2)电路元件的处理技巧
①若电阻上没有电流流过时,该电阻相当于导线。
②理想电流表的内阻可看成零,理想电压表的内阻可看成无穷大.故电流表可先用导
线替代,电压表可先看成断路。
(3)复杂电路先根据以上技巧画出等效电路图,再进行分析计算。
注意:与电压表串联的任何用电器,都相当于导线;与稳定电容器串联的任何用电器
也只相当于导线。
模型1:
 
5
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模型2:
模型3:
例题演练
例1.如图所示的电路中,R1=R2=R3=4Ω,若在a、b 两点之间加上U=12V 的电压,则
电流表的读数为(  )
A.0.5A
B.1A
C.2A
D.3A
解:根据电路连接方式可知R2和R3并联后再与R1串联接在电源两端,电流表测通过
R2的电流,则电路总电阻为
总电流为
6
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根据并联电路分流规律可知电流表的示数为
故选B。
例2.一个T 形电路如图所示,电路中的电阻R1=30Ω,R2= R3=20Ω,另有一测试电源,
所提供电压恒为10V,以下说法正确的是(  )
A.若将cd 端短路,ab 之间的等效电阻是50Ω
B.若将ab 端短路,cd 之间的等效电阻是40Ω
C.当ab 两端接上测试电源时,cd 两端的电压为5V
D.当cd 两端接上测试电源时,ab 两端的电压为5V
解:A.若将cd 端短路,ab 之间的等效电阻是
故A 错误;
B.若将ab 端短路,cd 之间的等效电阻是
故B 错误;
C.当ab 两端接上测试电源时,cd 两端的电压为
故C 错误;
D.当cd 两端接上测试电源时,ab 两端的电压为
故D 正确。故选
D。
例3.如图所示的电路中,R1、R2、R3均为定值电阻。其中R1=5Ω,额定功率P1=5W;
R2=5Ω,额定功率P2=20W;R3=4Ω,额定功率P3=49W。则AB 之间允许消耗的最大功
率为(  )
A.35W
B.50W
C.59W
D.74W
解:R1=5Ω,额定功率P1=5W,则R1的额定电流为
同理可得R2、 R3的额定电流分别为
,
;
7
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又根据并联电路规律可知两支路电流比为
所以要保证电路安全,只能是允许通过R1的电流达到最大值,即
,P1=5W,R2
的实际功率为
并联电路电压为
R3实际功率为
则AB 之间允许消耗的最大功率为
故BCD 都错,A 正确。
例4.如图所示,当ab 两端接入100V 的电压时,c、d 两端电压为20V,当c、d 两端
接入100V 的电压时,a,b 两端电压为40V,则
是(  )
A.4 2 1
∶∶
B.2 1 1
∶∶
C.3 2 1
∶∶
D.8 4 3
∶∶
解:由题意根据串联电路分压规律可得
     ①
     ②
联立①②解得
故选D。
例5.如图所示,电路中的电阻
,
,
。另有测试电源,电
动势为100V,内阻忽略不计。则(  )
A.当c、d 端短路时,a、b 之间的等效电阻是
B.当a、b 端短路时,c、d 之间的等效电阻是
C.当a、b 两端接通测试电源时,c、d 两端的电压为80V
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D.当c、d 两端接通测试电源时,a、b 两端的电压为80V
解:A.当c、d 端短路时,a、b 间电路的结构是电阻R2、R3并联后与R1串联,等效电
阻为
故A 错误;
B.当a、b 端短路时,c、d 之间电路结构是电阻R1、R3并联后与R2串联,等效电阻
故B 错误;
C.当a、b 两端接通测试电源时,c、d 两端的电压等于电阻R3两端的电压
故C 正确;
D.当c、d 两端接通测试电源时,a、b 两端的电压等于电阻R3两端的电压
故D 错误。故选C。
例6.三个阻值相等的电阻R1、R2、R3接入如图所示电路。设各电阻两端的电压分别
为U1、U2、U3,通过各电阻的电流分别为I1、I2、I3,则(  )
A.I1=2I3,U1=
B.I1=2I3,U1=2U3
C.I1=
,U1=
D.I1=
,U1=2U3
解:由题设条件可知R1=R2=R3
且R2、R3串联后与R1并联,据串、并联电路的电压、电流的特点,由欧姆定律可知
U2=U3,I2=I3因此有U1=U2+U3=2U2=2U3
,
可得I1=2I2=2I3,ACD 错误,B 正确。故选B。
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例7.如图所示的电路中,
,若在a、c 两点之间加上
的电压,
则电流表的读数为(  )
A.0
B.0.4A
C.1A
D.1.5A
解:根据电路图可知,R2与R3并联后再与R1串联,电流表测量R3的电流,电路中的总
电阻为
则电路中的总电流为
因为
,所以通过R2和R3的电流相等,则电流表的读数为
故选C。
例8、由5 个1Ω 电阻连成的如图所示的电路,导线的电阻不计,则A、B 间的等效电
阻为(  )
A.0.3 Ω
B.0.4Ω
C.0.5 Ω
D.0.6Ω
解:按从A 到B 的顺序把5 个电阻分成1、2、3、4、5,由于结点A、D 间是用导线相
连,这两点是等势点,当电流从A 点流入时可以同时流向电阻1、2、3,从电阻1 和电
阻2 流出的电流汇合于C 点,到达N 点,结点M 和B 点间是导线相连,也是等势点,
电流再从电阻4 和电阻5 经B 流出,而流向电阻3 的电流则直接经MB 流出,其等效电
路如图所示:
故A、B 间总电阻为
,故C 正确,ABD 错误。故选C。
对应题型精炼
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一、单选题
1.如图所示,是有两个量程的电压表,当使用A、B 两个端点时,量程为0 ~ 10V;当
使用A、C 两个端点时,量程为0 ~ 100V。已知表头的内阻Rg为500Ω,满偏电流Ig为
1mA,则(     )
    
A.R1=9.5×102Ω
B.R1=9.0×103Ω
C.R2=9.0×104Ω
D.R2=9.5×104Ω
2.如图为电阻A、B 的伏安特性曲线,下列说法正确的是(  )
    
A.电阻A 为线性元件,其阻值为0.2Ω
B.随着所加电压的增大,电阻B 的阻值增大
C.电阻B 的图线上某点切线的斜率为其相应状态的阻值
D.在两图线的交点P 处,电阻A 的阻值等于电阻B 的阻值
3.小灯泡通电后其电流I 随所加电压U 变化的图线如图所示,P 为图线上一点,PN 为
图线的切线,PQ 为U 轴的垂线,PM 为I 轴的垂线,则下列说法中正确的是(    )
  
11
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A.对应P 点,小灯泡的电阻为
B.对应P 点,小灯泡的电阻为
C.随着所加电压的增大,小灯泡的电阻不变
D.随着所加电压的增大,小灯泡
的电阻减小
4.如图所示,两段长度和材料相同、粗细均匀的金属导线a、b,单位体积内的自由
电子数相等,横截面积之比为
。已知5s 内有5×1018个自由电子通过导线a
的横截面,已知电子电荷量为
,则(  )
  
A.自由电子在导线a 和b 中移动的速率之比va:vb=2 1∶
B.流经导线b 的电流为0.32A
C.5s 内有1×1019个自由电子通过导线b 的横截面
D.a、b 两端电压之比为1:1
5.如图所示,当a、b 两端接入100 V 的电压时,c、d 两端电压为20 V,当c、d 两端
接入100 V 的电压时,a、b 两端的电压为50 V,则R1∶R2∶R3=(  ) 
  
A.3 2 1
∶∶
B.2 1 1
∶∶
C.4 2 1
∶∶
D.1 2 1
∶∶
6.如图,线1 表示的导体电阻为R1,线2 表示的导体的电阻为R2,则正确的是
(  )
  
A.
12
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B.
C.将与串联后接于电源上,则电流比
D.将与并联后接于电源上,则电流比
7.某导体中的电流与其两端电压的关系如图所示,下列说法正确的是(  )
  
A.导体是非线性元件,曲线上某点切线的斜率表示相应状态的电阻
B.导体两端加5V 电压时,导体的电阻为10Ω
C.随着导体两端电压的增大,导体的电阻不断减小
D.导体两端加12V 电压时,每秒内通过导体横截面的电量为1.5C
8.如图所示是将滑动变阻器用作分压器的电路,A、B 为分压器的输出端,电源电压
U 恒定,若把变阻器的滑片放在变阻器的从上向下的
处,下列判断正确的是
(  )
  
A.AB 间不接负载时输出电压UAB=
B.当AB 间接上负载R 时,输出电压UAB<
C.负载电阻R 越小,UAB越接近
D.接上负载后要使UAB=
,则滑片P 应向下移动
9.如图所示,电路中的电阻
,
,
,则(  )
13
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A.当cd 端短路时,ab 之间的等效电阻为
B.当ab 端短路时,cd 之间的等效电阻为
C.当ab 两端输入12V 电压时,cd 两端的电压为8V
D.当cd 两端输入12V 电压时,ab 两端的电压为8V
10.将四个定值电阻a、b、c、d 分别接入电路中,测得电流、电压值如图中相应的点
所示,下列说法正确的是(    )
  
A.a 的阻值最大
B.b 消耗的电功最少
C.c 的阻值最大
D.d 产生的热量最多
11.有三个同学分别对各自手中的电阻进行了一次测量,三个同学把测量各自电阻时
电阻两端的电压和通过电阻的电流描点到同一
坐标系中,得到的结果如图所示,
图中A 点、B 点和C 点对应的电阻分别 
、
和
,则(  )
  
A.
B.
C.
D.
12.有一灵敏电流表,其表头内阻
,满偏电流
。以下说法正确的是
(  )
A.将表头并联一个2.5Ω 的电阻就可以改装成
的电流表
B.将表头串联一个 14Ω 的电阻就可以改装成
的电压表
14
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C.把它改成量程为
的电压表,测量某电压时读数为
,此时流过表头
的电流为
D.将表头改装为一个
的电流表后,其示数为
时流过表头的电流也是 
13.如图所示,电路中的电阻均为2Ω,电源电动势为3V,内阻为0.5Ω,电流表、电
压表均为理想电表,则电流表和电压表的读数分别为(  )
  
A.
 ,
B.
 ,
C.
 ,
D.
 ,
二、多选题
14.如图所示为某一金属导体的伏安特性曲线,由图像可知(  )
  
A.该导体的电阻随电压的升高而增大
B.该导体的电阻随电压的升高而减小
C.导体两端电压为4V 时,电阻为0.5
D.导体两端电压为4V 时,电阻为1
15.两个电阻R1、R2的伏安特性曲线如图所示,由图可知(  )
  
15
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A.R1的阻值为1Ω
B.R2的电阻随电压的增大而减小
C.R1为线性元件,R2为非线性元件
D.当U=1V 时,R2的电阻等于R1的电阻
16.如图所示的电路,将两个相同的小量程的灵敏电流计分别改装成
(0~3A)和
(0~0.6A)的电流表,把两个改装后的电流表并联接入电路中测量电流强度,则下
列说法正确的是(  )
A.
的指针满偏时,
的指针也满偏
B.
的指针满偏时,
的指针刚好指到量程的五分之一处
C.
的读数为1.5A 时,干路电流为1.80A
D.
的读数为1.5A 时,干路电流为2.00A
三、解答题
17.在如图所示电路中,已知AB 间所加电压为
,
,
,
电流表的内阻不计,求:
(1)电阻
两端的电压;
(2)电流表
和
的示数。
  
16
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18.如图所示,电阻
、
、
的阻值均为
,电路两端电压U 不变,开关S 闭合
前流过
的电流为I。求:
(1)S 闭合后外电路的总电阻。
(2)S 闭合后流过
的电流大小。
  
19.电路里面有串联也有并联的电路叫作混联电路。一个混联电路如图所示,电路中
的电阻
Ω,
Ω,
Ω。当cd 端短接时,ab 之间的等效电阻是
,
ab 端短接时,cd 之间的等效电阻是
,当cd 两端接
V 电压时,ab 两端的电
压为
,当ab 两端接
V 电压时,cd 两端的电压为
,求:
(1)等效电阻
与
的比值
;
(2)电压
与
的比值
。
  
20.图示是有两个量程的电流表,当使用A、B 两个端点时,量程为0〜3A,当使用
17
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A、C 两个端点时,量程为0〜0.6A。已知表头的内阻Rg,满偏电流为2mA,求:
(1)电阻R1、R2的表达式;
(2)若表头内阻Rg=149.5Ω,R1、R2的值多大。
18