内容正文:
第4节 串联电路和并联电路
学习目标
练法指导
1.经历串、并联电路的电流关系和电压关系的理论分析过程。
2.经历根据电流、电压关系和欧姆定律,推导串、并联电路的电阻关系的推导过程。理解串、并联电路的电阻关系,提高逻辑思维能力。
3.通过对电表改装的分析讨论,提高综合运用欧姆定律,电路串、并联规律分析解决问题的能力。
1.牢记串联电路的特点,分析问题时应关注串联各电阻中电流相等。
2.牢记并联电路的特点,分析问题时应关注并联各支路两端电压相等。
3.电流表改装成电压表是串联分压电阻,电流表量程扩大是并联分流电阻。
——— 课/ 前/ 预/ 习·轻/ 松/ 搞/ 定 ———
要点辨析
1.串联电路两端的总电压一定比某一导体两端电压高(√)
2.并联电路干路中电流一定比某一支路电流大(√)
3.并联电路中某一支路电阻增大,总电阻一定增大(√)
4.电路中电阻个数增多,电路总电阻增大(×)
5.量程为Ig、内阻为Rg的电流表改装成量程为U的电压表需并联电阻R=-Rg(×)
预习自检
1.将一个阻值为几千欧的电阻R1和一个阻值为千分之几欧的电阻R2串联起来,则总电阻( )
A.很接近R1而略大于R1 B.很接近R1而略小于R1
C.很接近R2而略大于R2 D.很接近R2而略小于R2
解析 两电阻串联后的总电阻比两电阻的电阻值都要大,但更接近于大电阻。故选项A正确。
答案 A
2.如图所示,4只电阻串联于某电路中,已测出UAC=9 V,UBD=6 V,R2=R4,则UAE为( )
A.3 V B.7.5 V
C.15 V D.无法确定
解析 四个电阻串联,根据电压关系可知UAC+UBD=15 V=I(R1+R2+R2+R3),已知R2=R4,所以UAC+UBD=UAE,C项正确。
答案 C
3.如图,虚线框内为改装好的电表,M、N为新电表的接线柱,其中灵敏电流计G的满偏电流为200 μA,已测得它的内阻为495.0 Ω。图中电阻箱读数为5.0 Ω。现将MN接入某电路,发现灵敏电流计G刚好满偏,则根据以上数据计算可知( )
A.M、N两端的电压为1 mV
B.M、N两端的电压为100 mV
C.流过M、N的电流为2 μA
D.流过M、N的电流为20 mA
解析 电流表的电流Ig=200 μA=0.2 mA,内阻为Rg=495 Ω,则电流表两端电压为U=IgRg=200×10-6×495 V=0.099 V=99 mV,即UMN=99 mV,故A、B选项错误;电阻箱的读数为R=5 Ω,流过电阻箱的电流IR==0.019 8 A=19.8 mA,流过M、N的电流IMN=Ig+IR=20 mA,故C选项错误,D选项正确。
答案 D
4.如图所示电路,电压保持不变,当开关S断开时,电流表A的示数为0.6 A,当S闭合时,电流表的示数为0.9 A,则两电阻阻值之比R1∶R2为( )
A.1∶2 B.2∶1
C.2∶3 D.3∶2
解析 S断开,I1=,S闭合R1、R2并联,故R2=,两式联立得R1∶R2=1∶2,A正确。
答案 A
5. (多选)如图所示,甲、乙两个电路都由一个灵敏电流计G和一个变阻箱R组成,它们中一个是测电压的电压表,另一个是测电流的电流表,那么以下结论中正确的是( )
甲 乙
A.甲表是电流表,R增大时量程增大
B.甲表是电流表,R增大时量程减小
C.乙表是电压表,R增大时量程减小
D.乙表是电压表,R增大时量程增大
解析 电压表电阻分压,串联一个电阻;电流表电阻分流,并联一个电阻。所以甲表为电流表,乙表为电压表。并联电路电阻大时分流少,所以R增大时量程减小,A错误,B正确;串联电路电阻大时分压多,所以R增大时量程增大,C错误,D正确。
答案 BD
6.如图所示,电阻R1、R2、R3的阻值相等,电池的内阻不计,开关S闭合前流过R2的电流为I,求S闭合后,流过R2的电流大小。
解析 设电池两端的电压恒为U,电阻阻值为R,开关S闭合前电阻R1、R2串联,R2的电流为I,由欧姆定律得U=I(R1+R2)=2IR,
S闭合后R2、R3并联再和R1串联,由欧姆定律得
U=I′·R,联立解得I′=I,
R2中的电流是干路中的一半,即[来源:学科网ZXXK]
I2′=I′=I。
答案 I
——— 课/ 堂/ 效/ 果·题/ 组/ 检/ 测 ———
题组一 串联电路的特点
1.(多选)如图所示的电路中,通过电阻R1的电流I1是( )
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A. B.
C. D.
解析 由欧姆定律和串联电路特点知B、C正确。
答案 BC
2.(多选)电阻R1、R2、R3串联在电路中。已知R1=10 Ω、R3=5 Ω,R1两端的电压为6 V,