17.4 欧姆定律在串、并联电路中的应用 课件- 2023-2024学年人教版物理九年级全册

第4节 欧姆定律在串、并联电路中的应用 第十七章 欧姆定律 1．串联总电阻的推导： 由欧姆定律得：U＝IR，U1＝IR1，U2＝IR2； 串联电路电压的规律：______________， 即IR＝__________，得______________。 返回 新知对点练 U＝U1＋U2 IR1＋IR2 R＝R1＋R2 2．下图反映的是电阻________联的规律，其表示的含义是电阻串联，相当于增加了电阻的________。 串 返回 长度 3．下图电路中，电源电压保持不变，R1＝10 Ω。闭合开关 S，移动滑动变阻器R2的滑片P到最右端b时，电流表的示数为0.6 A；移动滑片P到最左端a时，电流表的示数为 0.2 A。则电源电压和滑动变阻器的最大阻值分别为(　　) A．6 V、20 Ω B．12 V、20 Ω C．6 V、10 Ω D．12 V、10 Ω 返回 【答案】A 4．某航模中有一如图所示的配件，内由电压恒定的电源和一个4 Ω的定值电阻R1串联组成，密封在一个盒子里，露出两个接线柱A、B。若将一个电流表直接接在A、B两接线柱上，电流表的示数为2.0 A；若将一个定值电阻R2与电流表串联后接在A、B两接线柱上，电流表示数为0.5 A。 求：(1)电源电压； 解：电源电压U ＝IR1＝2.0 A×4 Ω＝8 V。 (2)电阻R2的阻值。 返回 < 返回 < 6．下图反映的是电阻________联的规律，其表示的含义是电阻并联，相当于增加了电阻的____________。 并 返回 横截面积 7．已知 R2＜R1，将图中的四种不同接法，接到同一电源两极间，则电路中电流最大的是(　　) D 返回 【点拨】R1与R2并联时总电阻最小。 返回 【答案】D 9．【2023·南充】将阻值为100 Ω的均匀导线对折后的阻值为______Ω，将此时的导线两端加4.5 V电压时，通过导线的电流为______A。 25 0.18 返回 10．有阻值相同的三个电阻，以任意方式连接，最多能得到________种不同阻值的电阻；这些不同的连接方式，得到电阻的最大阻值与最小阻值之比是________。 7 9∶1 返回 11．【2023·十堰】如图所示，电源电压保持不变，闭合开关S后，两灯均发光(设灯丝电阻不变)，电压表示数为U，过一段时间后，突然两灯均熄灭，且有一个电表的示数变大，已知两灯中仅有一个出现了故障。 提优分类练 请你判断故障情况是____________；若此时电压表的示数为4U，则小灯泡L1、L2的电阻之比为______；排除故障后，将小灯泡L1、L2的位置互换，则示数一定不发生变化的是____________(填“电流表”“电压表”或“电流表和电压表”)。 L2断路 3∶1 电流表 【点拨】闭合开关S后，两灯串联，电压表测L2两端的电压，电流表测串联电路的电流；一段时间后，两灯均熄灭，已知两灯中仅有一个出现了故障，这说明电路故障为断路，所以电流表示数减小，电压表示数变大，此时电压表到电源为通路，则L1是完好的，故L2断路。 当L2断路时，电压表测电源电压，所以电源电压U总＝4U；当两灯串联均发光时，电压表测小灯泡L2两端的电压，且U2＝U，根据串联电路电压规律可知，此时小灯泡L1两端电压U1＝U总－U2＝4U－U＝3U，根据串联分压的规律可知，电阻两端的电压之比等于电阻之比，所以小灯泡L1、L2的电阻之比为R1∶R2＝U1∶U2＝3U∶U＝3∶1。 排除故障后，两灯串联，电压表测L2两端的电压，电流表测串联电路的电流；若将小灯泡L1、L2的位置互换，两灯仍然串联，电流表仍然测串联电路的电流，由于电源电压保持不变，电路总电阻(R总＝R1＋R2)仍然保持不变，所以由欧姆定律可知电路中的电流不变，即电流表示数一定不发生变化；排除故障后，更换小灯泡位置，此时电压表测L1两端的电压，虽然电路中电流不变，但两灯的电阻不同，由U＝IR可知，电压表示数一定会发生变化。 返回 12．【2023·黔西南州】电阻R1、R2阻值相等，连接在如图所示的电路中。当开关S闭合时，电阻R1与R2两端的电压之比为______，电流表A1与A2的示数之比为______。 1∶1 2∶1 【点拨】当开关S闭合时，两电阻并联接入电路，并联电路各支路两端电压相等，所以电阻R1与R2两端的电压之比为1∶1；电流表A1测干路电流，电流表A2测通过电阻R2的电流，电阻R1、R2阻值相等，由欧姆定律可知通过两电阻的电流相等，并联电路干路电流等于各支路电流之和，所以电流表A1与A2的示数之比为2∶1。 返回 13．【2023·绥化】如图所示，已知R1∶R2＝3∶1，当开关S闭合，甲、乙两表为电压表时，两表示数之比U甲∶U乙＝________；当开关S断开，甲、乙两表为电流表时，两表示数之比I甲∶I乙＝________。 4∶1 3∶4 返回 14．【2023·湘西州】如图甲所示电路中，电源电压U＝ 6 V，电阻R1＝30 Ω，闭合开关S，当滑动变阻器滑片P滑至某处位置时，电路中的电流表示数如图乙所示。 求：(1)通过R1的电流。 (2)此时滑动变阻器R接入电路的阻值。 返回 15．空气质量指数是环境监测的重要指标，下表的空气质量等级是按照空气质量指数A划分的。 空气质量指数A 0～50 51～100 101～150 151～200 201～300 >300 空气质量等级 优 良 轻度污染 中度污染 重度污染 严重污染 某兴趣小组自制的空气质量监测仪，用电压表显示空气质量指数，工作原理电路图如图所示。已知电源电压U＝18 V， (1)通过计算，判断电压表示数为10 V时对应的空气质量等级。 (2)更换定值电阻R0可改变监测仪的测量范围，若要使电压表满偏时对应的空气质量指数A＝400，则更换后的定值电阻R0′的阻值应为多大？ 返回 【点拨】R1与R2串联，当滑片位于b端时，电路为R1的简单电路，电源电压U＝IR1＝0.6 A×10 Ω＝6 V；当滑片位于a端时，滑动变阻器接入电路中的电阻最大，电路中的总电阻R＝＝＝30 Ω，因为串联电路中总电阻等于各个电阻之和，所以R2的最大阻值R2＝R－R1＝30 Ω－10 Ω＝20 Ω。 解：R1与R2串联后的总电阻R＝＝＝16 Ω，则R2＝R－R1＝16 Ω－4 Ω＝12 Ω。 5．并联电路总电阻与各并联电阻之间的关系为＝________________；因此，总电阻与各并联电阻间的大小关系是R________R1，R________R2。 ＋＋…＋ 8．【2023·凉山州】有一根阻值为R的电阻线，现将它首尾相连绕制成一个圆形电阻，如图所示。则AB间的电阻为(　　) A．R B． C． D． 【点拨】电阻线的电阻为R，由图可知，AB两点间的电阻是并联的，电阻的大小与长度成正比，则AB之间一条支路的电阻为R1＝R，另一条支路的电阻为R2＝R；根据并联电路的电阻关系可知 ＝＋，则AB之间的电阻为R＝＝＝。 【点拨】在导体材料和温度一定时，导体的电阻大小与导体的长度成正比，与导体的横截面积成反比，则对折后导线的阻值R＝×100 Ω＝25 Ω。已知导线电阻R＝25 Ω，导线两端电压U＝4.5 V，通过导线的电流I＝＝＝0.18 A。 【点拨】当开关S闭合，甲、乙两表都是电压表时，R1与R2串联，电压表甲测电源电压、乙测R2两端电压，串联电路总电阻等于各分电阻之和，串联电路各处电流相等，由欧姆定律可知＝＝＝； 若甲、乙两表都是电流表，当开关S断开时，R1与R2并联，电流表甲测R2电流，乙测干路电流，并联电路各支路两端电压相等，由欧姆定律可得＝＝＝，并联电路干路电流等于各支路电流之和，所以＝＝＝。 解：由电路图可知，闭合开关，R1与R并联，电流表A测干路电流。 因并联电路中各支路两端的电压相等，所以，通过R1的电流I1＝＝＝0.2 A。 解：电流表选用的量程为0～0.6 A，分度值为0.02 A，电流表A的示数I＝0.3 A，并联电路干路电流等于各支路电流之和，则通过R的电流I2＝I－I1＝0.3 A－0.2 A＝0.1 A， 滑动变阻器连入电路的阻值R2＝＝＝60 Ω。 电压表量程为0～15 V，定值电阻R0的阻值为100 Ω，气敏电阻阻值R与A的关系为R＝×103 Ω。 解：电流I＝＝＝0.1 A， 气敏电阻两端的电压UR＝U－U0＝18 V－10 V＝8 V， 根据欧姆定律，气敏电阻阻值R＝＝＝80 Ω， 由R＝×103 Ω得，A＝＝75， 根据题中表格数据可知对应的空气质量等级为良。 解：当A＝400时，由R＝×103 Ω得，气敏电阻阻值R′＝＝15 Ω，气敏电阻两端的电压UR′＝U－U0′＝18 V－15 V＝3 V， 根据欧姆定律，电路中的电流I′＝＝＝0.2 A， 根据欧姆定律，更换的定值电阻R0′＝＝＝75 Ω。 $$