第14讲 串联电路—2023-2024学年九年级上物理同步精品讲义【上海沪教版】

第14讲 串联电路 【知识点梳理】 串联电路 规律 电路图 电流关系 串联电路各处电流相等 I=I1=I2 电压关系 串联电路两端的总电压等于各串联电阻两端的电压之和 U=U1+U2 电阻关系 串联电路的总电阻等于各串联电阻之和 （串联的电阻越多，总电阻越大。） R=R1+R2 分压规律 串联电路中，各电阻两端的的电压跟电阻的大小成正比 【知识点精讲】 一、串联电路中总电阻等于各电阻之和：R=R1+R2 1.用公式推导R=R1+R2 根据U=U1+U2 IR=IR1+IR2 因为I1=I2 =I 所以 R=R1+R2 2. 用实验证明 R=R1+R2 R2 R1 A1 （a） 图1 （b） R S A22 先设计如图1（a）所示的电路，记下电流表A1的示数，再利用同一个电源，用一个电阻R替代原来的两个电阻R1与R2，组成如图（b）所示的电路；在电源电压相同，当电流表A与A1的示数相同时，会得到：R=R1+R2，即串联电路总电阻等于各电阻之和，这是利用了等效替代方法。 二、串联电路中的分压公式的推导 根据欧姆定律： 因为I=I1=I2 所以得出： ①即在串联电路中，各电阻分到的电压与电阻成正比； ②进一步推导还可以得出：U1/U=R1/（R1+R2），即在串联电路中，分电阻分到的电压与总电压之比等于分电阻与总电阻之比。 【例题精讲】 1．（2023·上海·九年级校联考专题练习）甲和乙是由同种材料制成的两导体，长度关系为L甲>L乙，现将它们串联在同一电路中，若测得他们两端的电压U甲=U乙，则关于甲和乙的横截面S，通过电流I的大小关系为（　　） A．I甲>I乙，S甲>S乙 B．I甲<I乙，S甲<S乙 C．I甲=I乙，S甲>S乙 D．I甲=I乙，S甲<S乙 【答案】C 【详解】甲、乙两导体串联在电路中，根据串联电路中电流处处相等可知，无论两导体的电阻大小是否相等，通过甲、乙的电流是相等的，即I甲=I乙；由题知，R1、R2串联、U甲=U乙，由可知，R1=R2，因为L甲>L乙、材料相同，所以S甲>S乙，故C符合题意，ABD不符合题意。 故选C。 2．（2023·上海·九年级校联考专题练习）如图所示，若开关S闭合后，灯L1、L2均不亮，小华同学利用一根导线去查找电路故障，当她将导线连接在灯L1两端时，两灯均不亮，将导线连接在灯L2两端时，灯L1亮而灯L2不亮。由此可判断（　　） A．灯L1短路 B．灯L2短路 C．灯L1断路 D．灯L2断路 【答案】D 【详解】AB．由图所示，若开关S闭合后，灯L1与L2串联接入电路。由串联电路特点知，一个用电器因短路不能工作，其它用电器仍工作。所以L1短路，L2发光；L2短路，L1发光，故AB不符合题意； CD．由图所示，若开关S闭合后，灯L1与L2串联接入电路。由串联电路特点知，一个用电器因断路不能工作，其它用电器仍都不能工作。所以L1断路，L1、L2不发光；L2断路，L1、L2不发光；若L1断路，将导线并联在L1两端时，L2是通路会发光；若L2断路，将导线并联在L2两端时，灯L1亮而灯L2不亮，故C不符合题意，D符合题意。 故选D。 3．（2022秋·九年级校联考课时练习）如图所示为一种声光报警电路，闭合开关S1和S2后，会出现的现象是（　　） A．灯不亮，铃不响 B．灯亮，铃响 C．灯不亮，铃响 D．灯亮，铃不响 【答案】D 【详解】由图可知，当开关S1和S2都闭合时，电铃被短路，电路为灯泡的简单电路，所以只有灯泡可以发光，即灯亮，铃不响。故D符合题意，ABC不符合题意。 故选D。 4．（2022秋·九年级校联考课时练习）如图所示，V1和V2是完全相同的两个电压表，都有最大测量值是3V和15V两个量程，闭合开关后，发现两个电压表指针的偏转角度相同，则（　　） A．R1与R2中的电流之比为1∶5 B．R1与R2的两端电压之比为1∶5 C．R1与R2电阻之比为1∶4 D．R1与R2电阻之比为4∶1 【答案】C 【详解】A．由电路图可知，两电阻串联，串联电路各处电流相等，所以R1与R2中的电流之比为1∶1，故A不符合题意； B．电压表V1测R1两端的电压，电压表V2测电源的电压，因串联电路的总电压等于各分电压之和，且两个电压表指针偏转角度相同，所以两电压表接入电路的量程不同，大量程示数是小量程示数的5倍，即 U∶U1＝5∶1 因串联电路中总电压等于各分电压之和，所以两电阻两端的电压之比为 故B不符合题意； CD．串联电路各处电流相等，由欧姆定律可得两电阻的阻值之比 故C符合题意，D不符合题意。 故选C。 三、串联电路的动态分析 1、动态电路中电流表与电压表示数的变化情况主要由以下三个方面引起： ①滑动变阻器的滑片P的位置