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第十二章 欧姆定律
第三节 串、并联电路中的电阻关系
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1.在引入“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。串联电路总电阻与各串联电阻之间的关系为R=__________________。
等效替代
R1+R2+…+Rn
2.一个滑动变阻器标有“50 Ω 1 A”字样,把它和10 Ω的定值电阻串联起来接入电路,闭合开关,则电路的总电阻变化范围是( )
A.0~10 Ω B.0~50 Ω
C.0~60 Ω D.10 Ω~60 Ω
D
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3. (创新题)某压力测量仪原理结构如图所示。图中A为金属片,B为金属板,压力表其实是个电压表。R1=24 Ω,R2是最大阻值为72 Ω的滑动变阻器,电源电压为12 V不变。当压力达到最大值时,滑片处于R2最底端。此时压力表的示数为________V。
9
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4.实验和理论推导都证明:并联电路的总电阻的倒数等于各并联导体电阻的___________。几个导体并联起来,总电阻________(填“大于”“等于”或“小于”)任何一个导体的电阻,这是因为相当于增加了导体的___________。
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倒数之和
小于
横截面积
5
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5.已知 R2<R1,将下列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
6.在如图所示的电路中,电源电压保持不变,R1、R2为定值电阻,其中R1=10 Ω。当只闭合开关S1时,电流表示数为0.6 A,则电源电压为_______V;当同时闭合开关S1、S2时,电流表的示数增大了0.5 A,则R2的阻值是________Ω。
6
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12
7.在如图所示的电路中,R1=10 Ω,R2=20 Ω,闭合开关S,电压表V1与V2的示数之比是( )
A.1 ∶2
B.1 ∶3
C.2 ∶1
D.2 ∶3
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B
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8.如图甲所示,R1为定值电阻,RP为滑动变阻器,闭合开关,RP的滑片从一端移动到另一端,得到电压与电流关系图像如图乙所示,则电源电压为________V。R1的阻值为________Ω。当电流为0.4 A时,R1与RP连入电路的阻值之比为________。
3
5
2:1
9.[易错题]某航模中有一个如图所示的配件,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,电流表的示数为0.5 A。求:
(1)电源电压。
解:电源电压U =IR1=2.0 A×4 Ω=8 V。
(2)定值电阻R2的阻值。
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10.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A、B间的电阻为( )
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D
13
11.如图所示,闭合开关S,两电流表示数之比为5∶3,则R1与R2两端的电压之比U1∶U2=________,电阻之比R1∶R2=________。
1:1
3:2
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14
12.[易错题]在如图甲所示的电路中,定值电阻R1为10 Ω,R2为滑动变阻器,电源电压保持不变。闭合开关S后,滑片P从b端移动到
a端的过程中,电压
表示数U与电流表示
数I的关系图像如图
乙所示。求:
(1)电源电压。
解:由题图甲可知,R1与R2串联,电压表测R2两端的电压,电流表测电路中的电流,当滑动变阻器接入电路中的电阻为0时,电路中的电流最大,电路为R1的简单电路,由题图乙可知I1=0.6 A,由I=可得,电源电压U=I1R1=0.6 A×10 Ω=6 V。
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(2)滑动变阻器的最大阻值。
由题图乙知,当滑动变阻器的阻值最大时,变阻器两端的电压U2=4 V,电路中电流I2=0.2 A,由欧姆定律可知滑动变阻器的最大阻值为
13. [科学思维]在如图所示的电路中,电源电压恒定,当开关S闭合,甲、乙两表为电压表时,两表读数之比为5 ∶1,则( )
A.R1∶R2=5 ∶1
B.U1∶U2=1 ∶4
C.当开关S断开,甲、乙两表为电流表时,两表的读数之比为1 ∶5
D.当开关S断开,甲、乙两表为电流表时,两表的读数之比为4 ∶5
【点拨】当甲、乙均为电压表时,闭合开关S,R1和R2串联,电压表甲测电源电压,则U甲=U,电压表乙测R2的电压,则U乙=U2,由题知,U甲:U乙=5:1,
当甲、乙两表均为电流表时,断开开关S,R1和R2并联,电流表乙测干路电流,电流表甲测R2的电流,I甲=I乙,因并联电路各支路两端电压都相等,可知,通过R1和R2的电流之比等于电阻的反比,则I1:I2=R2:R1=1:4①,
根据并联电路电流的规律,结合①式可得乙电流表示数:
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故C错误,D正确。
【答案】D
解:R1和R2串联时的总电阻为R===16 Ω,R2=R-R1=16 Ω-4 Ω=12 Ω。
A.R B.
C. D.
R2===20 Ω。
即=,根据串联电路的电压规律,R1、R2的电压之和等于U,则有:=,=,故B错误;由串联分压原理可得,R1:R2=U1:U2=4:1,故A错误;
I乙=I1+I2=I2+I2=I2,故当开关S断开,甲、乙两表为电流表时,两表的读数之比:I甲:I乙=I2:I2=4:5。
$$