内容正文:
第五章 欧姆定律
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3.等效电路*
知识梳理 导学园地
1.等效电阻:几个连接起来的电阻所起的作用,可以
用 来代替,这个电阻就是那些电阻的等效
电阻。
2.串联电阻的等效电阻等于各串联电阻 。电阻串
联,相当于增加了导体的 ,从而各个串联电阻比
等效电阻要 。
3.并联电阻的等效电阻的倒数等于各支路电阻的
。电阻并联,相当于增加了导体的 ,
从而各个并联电阻比等效电阻要 。
1.(1)串联电路的等效电
阻大于任何一个分电阻。
(2)并联电路的支路越
多,等效电阻的阻值越
小,并且小于任何一个分
电阻。
2.无论在串联电路还是并
联电路中,其中一个电阻
增大时,其等效电阻一定
增大。
一个电阻
之和
长度
小
倒数之
和
横截面积
大
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知识点一:电路的等效电阻
【典题1】 电阻甲与电阻乙串联在电路中,它们的电流和电压关系如图所示。当电路
中电流为0.2 A时,电阻乙的阻值为10 Ω;当电路中的电流为0.5 A时,电阻甲的阻值
为 Ω,电路的总电阻为 Ω。
解析:当电路中的电流为0.5 A时,由图像可知,两电阻两端的电压均为2.5 V,根据
欧姆定律可得甲的阻值R甲===5 Ω,由图像可知,此时两电阻相等,R乙=R甲
=5 Ω,总电阻R=R甲+R乙=5 Ω+5 Ω=10 Ω。
5
10
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【变式1】如图所示为某品牌电火锅简化电路图,该电火锅可以通过控制开关实现高、
中、低三挡加热,R1、R2是电热丝,当S1断开、S2接a时,R1与R2 联;当S1闭
合、S2接b时,电路总电阻 (选填“变大”“变小”或“不变”)。
串
变小
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名师点睛
串、并联电路的等效电阻
(1)多个电阻串联其等效电阻R=R1+R2+…+Rn;n个阻值均为R0 的电阻串联,其等
效电阻R=nR0;串联电阻有分压作用:串联电路中,电压的分配与电阻成正比。
(2)多个电阻并联后的等效电阻与各支路电阻的关系为=++…+;n个阻值
均为R0的电阻并联,其并联的等效电阻R=;并联电阻有分流作用,在并联电路
中,电流的分配与电阻成反比。
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知识点二:等效电路
【典题2】如图所示,电源两端电压U为9 V并保持不变。在解题过程中,请画出该题
的各个等效电路图。
(1)当S闭合,S1、S2断开时,电阻R1两端电压为4 V,求电阻R2的电压值。
解:(1)当S闭合,S1、S2断开时,电阻R1、R2串联,电流表测量电路
的电流,如图所示:
根据串联电路电压的规律知,电阻R2的电压值为U2=U-U1=9 V-4 V=5 V。
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(2)当S、S1、S2都闭合时,通过电阻R1、R3的电流分别是0.4 A、0.3 A,求电流表A的
示数。
解:(2)当S、S1、S2都闭合时,电阻R1、R3并联,电流表测量干路的
电流,如图所示:
根据并联电路电流的规律知,干路电流为I=I1+I3=0.4 A+0.3 A=0.7 A,即电流表A
的示数为0.7 A。
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【变式2】如图所示,电源两端电压不变。当开关S1、S2、S3都闭合时,电流表的示数
为I1,电压表的示数为U;当只闭合开关S1时,电流表的示数为I2,电压表的示数为
U1。请画出两状态的等效电路图。
解:当开关S1、S2、S3都闭合时,电阻R1、R3并联,电压表测并联
电路电压,电流表测干路电流,如图所示:
当只闭合开关S1时,电阻R1、R2串联,电压表测R1两端的电压,
电流表测电路中的电流,如图所示:
;
。
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—— 基础巩固练 ——
1. 两电阻的阻值分别为2 Ω 和3 Ω,它们串联后的总电阻为( D )
A. 2 Ω B. 1 Ω
C. 3 Ω D. 5 Ω
2. 有两个电阻,其中R1=10 Ω,R2=15 Ω,将它们并联后的总电阻是( C )
A. 25 Ω B. 5 Ω
C. 6 Ω D. 12 Ω
D
C
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3. 如图所示是阻值不同的两个电阻的电流随电压变化的I-U图线,从图中可知不正确
的是( B )
A. R1、R2串联总电阻的I-U图线在区域Ⅲ
B. R2<R1
C. 电阻不变时,通过导体的电流与导体两端的电压成正比
D. R1、R2并联总电阻的I-U图线在区域Ⅰ
B
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4. 为了探究电阻并联与分电阻的关系,在如下四个图中,应分别将 (选填
“甲、乙”“甲、丙”或“乙、丙”)接入图丁中,实验结论是通过观察比较两次接入
并闭合开关后,灯泡的亮暗程度得到的。灯泡暗的那次,表明接入的电阻 (选填
“大”“小”或“相等”)。
甲、丙
大
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—— 素养提升练 ——
5. 如图所示,请画出下列情况的等效电路图(提示:用铅笔、直尺作图)。
①只闭合开关S2;
②闭合开关S1和S3;
③闭合S2和S3;
④闭合S1和S2。
(1)如图所示
(2)如图所示
(3)如图所示
(4)如图所示
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6. (河北中考节选)小明利用图甲所示的电路来探究串联电路的部分特点,已知R1=2
Ω、R2=4 Ω、R3=5 Ω、R4=10 Ω,电源电压可调。
甲 乙
(1)请根据图甲所示电路图,用笔画线代替导线将图乙所示实物图补充完整。(此时电
源电压为3 V)
如图所示
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(2)电路连接完成后,闭合开关S,发现电压表、电流表均无示数;小明又将电压表并
联在R2两端,闭合开关S,发现电压表有示数、电流表无示数。则电路中一定存在的故
障是 (填字母)。
A. R1处短路
B. R2处开路
C. 电流表处短路
B
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(3)排除故障后,继续实验。实验中,小明调节了电源电压,换用了规格不同的电阻,
分别将电压表并联在AB、BC和AC两端,收集的数据如表。
I/A UAB/V UBC/V UAC/V
1 R1与R2串联 0.5 1 2 3
2 R2与R3串联 0.2 0.8 1 1.8
3 R3与R4串联 0.3 1.5 3 4.5
4 R1与R4串联 1 5 6
①表格中第4次实验空格处的数据为 。
0.5
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③探究串联电路中电阻的关系时,分析表中数据可得其规律是
。
④探究串联电路中电压与电阻关系时,分析表中数据可得其关系是
。
串联电路的总电阻等
于各部分电阻之和
在串联电路中,
各部分电路两端电压之比等于各电路的电阻之比
②探究串联电路中电压的关系时,分析表中数据可得其规律是
。
串联电路两端电压等
于各部分电路两端电压之和
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