内容正文:
第十七章 欧姆定律
第4节 欧姆定律在串、并联电路
中的应用
知识梳理 导学园地
1.欧姆定律在串联电路中的应用
(1)R1、R2串联,电源电压为U,电路中的电流大小: 。
(2)应用:串联电路中的一个电阻改变时,电路中的电流 ,另一个电阻两端的电压 。
2.欧姆定律在并联电路中的应用
并联电路中的一个支路的电阻改变时,这个支路的电流 ,干路电流 ,另一个支路的电流和电压 。 1.串联电路的分压作用:电压的分配与电阻成正比,=。
2.并联电路的分流作用:电流的分配与电阻成反比,=。
I=
改变
改变
改变
改变
不变
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知识点一:欧姆定律在串联电路中的应用
1.两个导体串联后的总电阻大于其中任何一个导体的电阻,因为导体串联相当于( )
A.减小了导体长度 B.减小了导体的横截面积
C.增大了导体长度 D.增大了导体的横截面积
2.(天津中考)如图所示电路,电阻R1为3 Ω,R2为1 Ω。当开关S闭合后,通过电阻R1、R2的电流之比为 ,电压表V1、V2的示数之比为 。
名师点睛
①两电阻串联后,相当于增加了导体的长度,串联后的总电阻大于其中
的任何一个电阻。
②串联电路中的电阻有分压作用,电压的分配与电阻成正比,电阻越大,
分得的电压越大。
C
1∶1
3∶4
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知识点二:欧姆定律在并联电路中的应用
3.已知R1∶R2=2∶3,将它们接在如图所示电源电压为12 V的电路中,闭合开关S,则通过它们的电流之比及它们两端的电压之比是( )
A.I1∶I2=3∶2,U1∶U2=1∶1
B.I1∶I2=3∶2,U1∶U2=3∶2
C.I1∶I2=2∶3,U1∶U2=1∶1
D.I1∶I2=1∶1,U1∶U2=2∶3
4.(四川自贡中考)如图甲所示电路中,电源电压、灯泡L1、L2的电阻均保持不变,且灯泡L2的电阻为5 Ω。只闭合开关S1时,电流表指针如图
乙所示。随后断开开关S1,调整电流表接线柱后,同时
闭合开关S1和S2时,电流表指针也如图乙所示。同时
闭合开关S1和S2时,通过灯泡L1的电流为 A,电
压表示数为 V。
A
0.2
4
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名师点睛
串、并联电路中电流、电压、电阻的规律
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【基础巩固练】
传感器在生产生活中有着广泛的应用,一部普通智能手机中就有十几种,传感器能感受声音、图像、压力、磁场等各种信息,压力传感器的核心部件为力敏电阻。某同学设计的压力传感器如图所示,R0为定值电阻, R为力敏电阻且阻值随压力增大而减小,闭合开关S,下列说法正确的是( )
A.压力为零时,电压表示数为零
B.压力变大时,电压表示数变大
C.压力变大时,电压表示数变小
D.压力变大时,电流表示数变小
C
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2.如图所示电路,V1、V2是相同的电压表,都有两个量程3 V和15 V。如果闭合开关后,两只电表的指针偏转角度相同,那么电阻R1、R2阻值可能是( )
A.6 Ω、20 Ω
B.10 Ω、40 Ω
C.50 Ω、12.5 Ω
D.30 Ω、20 Ω
3.如图所示是阻值不同的两个电阻的电流大小随电压变化的I-U图像。从图中可知,下列说法错误的是( )
A.R1>R2
B.R1、R2并联后的总电阻的I-U图线在区域Ⅰ
C.R1、R2串联后的总电阻的I-U图线在区域Ⅲ
D.电阻不变时,电流与电压成正比
B
A
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4.学习了《质量测量工具的进化》的STEAM课程,小敏认识并使用了如图所示台秤,发现指针偏转角度与所测物体质量成正比。根据台秤示数变化规律,小敏想选用电流表或电压表的示数来反映所测物体质量大小,设计的电路最合理的是( )
B
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5.如图所示,闭合开关S后,灯L1和L2均不亮。为了查找电路故障,小明将电流表依次
并联在ab、bc、cd两点间,发现电流表接在cd两点间时,两灯发光,则电路故障可能
是( )
A.L1断路 B.L2断路
C.开关S断路 D.电源断路
6.把50 Ω和70 Ω的两个电阻串联,总电阻是 Ω,如果将40 Ω、60 Ω和8 Ω三个电阻并联,则并联后的总电阻是 Ω。
7.如图所示的是定值电阻R和灯泡L的I-U图像。若将电阻R和灯泡L并
联接在电压为1 V的电源上,则此时电路的总电阻为 Ω;若将
电阻R和灯泡L串联接在电路中,且已知通过电阻R的电流是0.15 A,则
此时电源电压为 V。
C
120
6
5
4
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【素养提升练】
8.(核心素养·科学探究)物理探究实践作业中,小明同学想利用气敏电阻自制一个烟雾浓度检测仪,通过翻阅资料了解到N型气敏元件阻值随气体浓度的增大而减小。如图所示是小明设计的电路图,其中R为N型气敏元件,R0为定值电阻。闭合开关S,当气体浓度越高时,会出现( )
A.电流表示数增大,电压表示数增大
B.电流表示数增大,电压表示数变小
C.电流表示数变小,电压表示数增大
D.电流表、电压表示数均不变
A
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9.在创建全国交通模范城市过程中,便携式酒精测试仪是交警查酒(醉)驾的利器。图甲是其原理图,电源电压恒定为3 V,RP是酒精气体传感器,其阻值随酒精气体浓度变化的规律如图乙所示,R0是报警器,其阻值恒定为50 Ω。当气体中酒精浓度为0时,电路中的电流是 A;在对某司机的检测中,电压表的示数为1.5 V,请根据计算和法律规定,判定该司机是 (选填“非酒驾”“酒驾”或“醉驾”)。
0.012
酒驾
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10.如图甲所示,实验小组的同学设计了一种测量温度的电路。已知电源电压为6 V且保持不变,R0是定值电阻,Rt是热敏电阻,其阻值随温度变化的图像如图乙所示。电流表采用“0~0.3 A”的量程。
(1)当环境温度是40 ℃时,电流表的示数为0.2 A,求此时Rt两端的电压及R0的电阻值。
(2)该电路能测量的最高温度是多少?
解:(1)由图甲知,两电阻串联,电流表测电路中的
电流,当环境温度是40 ℃时,由图乙知,热敏电阻
的阻值为Rt=25 Ω,此时电流表的示数为I=0.2 A;
由I=可得,Rt两端的电压:Ut=IRt=0.2 A×25 Ω=
5 V因串联电路中总电压等于各分电压之和,所以R0两端的电压:U0=U-Ut=6 V-5 V=1 V
则R0的电阻值:R0===5 Ω。
(2)电流表采用“0~0.3 A”的量程,故最大电流不能超过0.3 A,
此时电路中的最小总电阻:R小===20 Ω
因串联电路中总电阻等于各分电阻之和,所以热敏电阻的最小阻值:
=R小-R0=20 Ω-5 Ω=15 Ω 由图乙知,对应的最高温度为85 ℃。
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