内容正文:
电阻的串联与并联
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第十三章 欧姆定律
[2023·驻马店期中]有两个电阻,阻值分别为30 Ω和
10 Ω,把它们串联起来,其总电阻是( )
A.40 Ω B.30 Ω
C.20 Ω D.7.5 Ω
1
A
2
判断一个电阻是否能等效替代另外两个串联的电阻,主要看( )
A.电路中的电流是否相同
B.电路两端电压是否相等
C.导体长度、横截面积都相等时,导体的材料是否相同
D.在电路两端电压相等时,电路中的电流是否相同
2
D
3
几个电阻串联起来,总电阻比任何一个电阻都________,这是因为把导体串联起来相当于增加了导体的________。
大
长度
【点拨】
导体的电阻与长度、横截面积以及材料有关,几个电阻串联相当于长度加长,故电阻变大。
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引入“总电阻”概念时运用的科学方法是__________(填“等效替代”或“控制变量”)法。若电阻R1与阻值为4 Ω的电阻R2串联接在电路中,等效电阻是10 Ω,则R1=________Ω。
等效替代
6
5
[2023·重庆期末]定值电阻R1=10 Ω,R2=20 Ω,接入如图所示电路中,闭合开关S,则通过R1、R2的电流之比I1∶I2=________,R1、R2两端的电压之比U1∶U2=________。若电源电
压为6 V,则R1两端的电压为
________V。
1∶1
1∶2
2
[2022·德州模拟]两个电阻R1、R2并联后的总电阻为
10 Ω,则下列判断正确的是( )
A.R1一定小于10 Ω B.R2可能为10 Ω
C.R1一定大于10 Ω D.R1可能为10 Ω
6
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【点拨】
并联电路的总电阻小于任何一个分电阻,故任何一个分电阻都大于10 Ω。
【答案】C
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【点拨】
【答案】D
[2022·西安模拟]如图所示,多芯线是生产、生活中常用的导线,由多根细导线制成。多芯线中各根细导线之间的连接方式是并联,并联相当于增大了导体的____________,使总电阻________。
8
横截面积
减小
在科技创新活动中,小明需要一个4 Ω的电阻,他可以将一个20 Ω的电阻跟一个________Ω的电阻并联来获得。
9
5
[2023·菏泽期中]R1和R2是阻值大小不同的两个电阻,且R1<R2,按如图所示的四种方法连接后,则电路中电阻最小的是( )
10
D
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【点拨】
【答案】A
[2023·成都期中]把一根均匀电阻丝弯折成一个闭合的等边三角形abc,如图所示,图中d点为底边ab的中点,如果c、d两点间的电阻为9 Ω,则( )
A.a、b两点间的电阻是8 Ω
B.a、c两点间的电阻是6 Ω
C.a、c两点间的电阻是12 Ω
D.a、d两点间的电阻是9 Ω
12
【点拨】
【答案】A
[2023·济南期中]家中每多使用一盏照明灯,则家庭电路的( )
A.总电压变大 B.总电阻变大
C.总电流变大 D.无法确定
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【点易错】
家中每多使用一盏照明灯,就增加了一条支路,相当于增加了原来电阻的横截面积,总电阻减小,家庭电路总电压保持不变,根据欧姆定律可得,总电流增大。
【答案】C
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[2023·南阳月考]某同学要把一只阻值为15 Ω、正常工作电压为3 V的灯泡接在9 V的电源上使其正常工作,那么需给灯泡( )
A.串联一只45 Ω的电阻
B.并联一只45 Ω的电阻
C.串联一只30 Ω的电阻
D.并联一只30 Ω的电阻
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【点拨】
【答案】C
[2023·宜昌一模]如图所示,只闭合开关S1、S3时,电流表A1和A2的示数之比为1∶4,
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下列说法错误的是( )
A.R1、R2的电阻之比是3∶1
B.只闭合开关S2时,R1、R2两端的电压之比是3∶1
C.只闭合开关S1、S3时,通过R1、R2的电流之比是1∶3
D.只闭合开关S1、S3时,R1、R2两端的电压之比是3∶1
【点方法】
【答案】D
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解:如图所示。
【点拨】
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(2)试分析说明:在图丙的电路中,M、N之间并联的用电器越多,每一个用电器的实际电压越小。
解:由(1)可知,并联的用电器越多,总电阻就越小,图丙中R总=r+R′,所以R总就越小,由欧姆定律可知,总电流就越大,由U=IR可知,电阻r分担的电压就越大,而总电压是不变的,所以用电器的实际电压就越小。
[2023·淄博月考]一电阻丝粗细均匀,电阻为R,把它对折后接入电路,其电阻是( )
A.R B.2R C. D.
一根粗细均匀,电阻值为R的电阻丝对折后,长度变为原来的,横截面积变为原来的2倍,所以阻值变为原来的,即R。
把n个阻值相等的定值电阻串联时,总阻值为R1;如果把它们并联,总阻值为R2。则R1∶R2等于( )
A.n2 B.n C. D.
n个阻值相等的电阻R串联,总电阻R1=nR;n个阻值相等的电阻R并联,总电阻R2=R;则R1∶R2=nR∶R=n2∶1=n2。
设一条边的电阻为R,则Rdac=Rdbc=R,c、d两点间的电阻为Rdac和Rdbc并联,R并=×Rdac=×R=9 Ω,则R=12 Ω。a、c两点间的电阻是Rac和Rabc并联,
Rac=R=12 Ω,Rabc=2R=24 Ω,则R并′===8 Ω;
同理可知,a、b两点间的电阻也是8 Ω;a、d两点间的电阻是Rad和Racbd并联,Rad=R=×12 Ω=6 Ω,
Racbd=2R+R=R=×12 Ω=30 Ω,则R并″===5 Ω。
要使灯泡在9 V的电源上正常发光,应串联一只电阻分压,灯泡正常发光时的电压为3 V,因串联电路中总电压等于各分电压之和,所以电阻两端的电压UR=
U-UL=9 V-3 V=6 V,因串联电路各处的电流相等,所以电路中的电流I==,即=,解得
R=30 Ω。
关于欧姆定律的比值问题:(1)明确电路连接方式和电表的测量对象。(2)画出含表的等效电路图。(3)根据电路的连接方式分别选择串联分压公式=或并联分流公式=进行相关比值求解。
某密封黑盒子如图所示。已知盒内有三只阻值均为R的电阻,A、B、C、D为四根引线。现测得A、C间阻值为R,B、C间阻值为R,B、D间阻值为。请在盒内画出电阻的连接图。
A、C间的阻值为R,因此先在A、C间连入一个阻值为R的电阻;B、D间阻值为R,则使另外两个电阻并联后接入B、D之间;B、C间的电阻为R,因此将A、B连接起来。
(1)如图甲,n个相同的电阻R并联,其总电阻可以用一个等效电阻R′表示(如图乙),请根据并联电路中电流、电压的规律和欧姆定律推证:R′=R。
解:因为I=I1+I2+…+In,I=,所以=+
+…+,又因为U1=U2=…=Un=U,R1=
R2=…=Rn=R,所以=,故R′=R。
$$