内容正文:
微专题5 串、并联电
路中的比例与图象问题
2024南充物理
串、并联电路中的比例问题
类型
1
1.串联电路中各物理量之间的比例关系:P1∶P2=U1∶U2=R1∶R2。
2.并联电路中各物理量之间的比例关系:P1∶P2=I1∶I2=R2∶R1。
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电阻R1∶R2=1∶2,当它们串联时,R1两端电压为12 V,R2的电阻为24 Ω。则通过R1的电流为 ,R2的电功率为 W。
例 1
1 A
24
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如图所示,电源电压保持不变,R1=4R2,当S断开,电流表示数为I,当S闭合,电流表示数为I′,则I与I′之比为( )
A.4∶1
B.1∶4
C.4∶5
D.5∶4
例 2
C
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对应训练
1.电阻R1∶R2=1∶3,当它们串联在电路中时,R1两端电压为5 V,R2的电功率为7.5 W。则电源电压为 V,电阻R1的阻值为 Ω。
2.电阻R1=3R2,将R1与R2并联在电路中时,若R2的电功率为12 W,通过R1的电流为0.1 A。则电路两端电压为 V,电阻R1的阻值为
Ω。
20
10
40
400
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3.如图所示,电源电压不变。
(1)若R1=10 Ω,R2max=20 Ω,则当滑动变阻器的滑片P在b端时,通过R1和R2的电流之比为 ,R1和R2两端电压之比为 ,R1和R2的电功率之比为 。
1∶1
1∶2
1∶2
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(2)若当滑动变阻器的滑片P从a端滑到b端时,电流表的前后示数之比为I∶I′=4∶1,则电阻R1前后两次两端的电压之比为 ,电阻R1前后消耗的电功率之比为 ,电阻R1与滑动变阻器最大阻值R2之比为 ;当滑片在a端时,R1的电功率为P1,当滑片在b端时,R2的电功率为P2,则P1∶P2= 。
4∶1
16∶1
1∶3
16∶3
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串、并联电路中的图象问题
类型
2
复杂的电学图象题分析步骤
1.明确图象横坐标和纵坐标所表示的物理量,弄清图象中的特殊点(起点、终点、拐点、交点)的含义;
2.结合动态电路分析,找到图象与电路状态的对应关系,将对应图象中的已知数据条件转移到对应状态的电路中;
3.根据串、并联电路的特点及欧姆定律、电功率的计算公式,结合已知数据条件进行解答。
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如图甲所示,电源电压保持不变,R1=10 Ω。闭合开关S,将滑动变阻器R2的滑片P从b端移动到a端的过程中,电流表示数随滑动变阻器R2连入电路的阻值的变化关系如图乙所示。下列说法错误的是( )
A.电源电压为8 V
B.R1的最小电功率为1.6 W
C.滑动变阻器R2的最大阻值为30 Ω
D.当滑片P位于中点时,R1与R2的
电功率之比为2∶3
例 3
甲
乙
B
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(多选)如图甲所示电路,R1为定值电阻,在移动滑动变阻器R2滑片的过程中,描绘出如图乙所示的滑动变阻器消耗的电功率与电流关系图象,下列说法正确的是( )
A.R1的阻值为20 Ω
B.滑动变阻器最大的阻值为50 Ω
C.电源电压为8 V
D.滑动变阻器R2最大的电功率为3.6 W
例 4
BD
甲
乙
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(2018·南充)如图甲所示,电源电压一定,滑动变阻器的滑片从最右端滑到最左端时,灯泡L的I-U图象如图乙所示,当灯泡电流为1A时,灯泡正常发光,则灯泡的额定功率为 W和滑动变阻器的最大值为
Ω。
例 5
甲
乙
8
11
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4.(多选)如图甲所示的电路中,电源电压不变,闭合开关后,滑动变阻器的滑片P从a端移到b端,如图乙所示是定值电阻R1两端的电压随滑动变阻器R2阻值变化的图象。下列说法正确的是( )
A.电源电压为6 V
B.当滑片P在b端时,由图乙可知
电阻R2=50 Ω,此时电路电流为
0.02 A
甲
乙
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C.当滑片P在b端时,电阻R1的功率为0.1 W
D.当滑片P在b端时,该电路的总功率为0.5 W
【答案】AC
甲
乙
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5.(2023·广安)如图甲所示,电源电压保持不变,闭合开关S,滑动变阻器的滑片P从a端移至b端的过程中,R1消耗的电功率P随R1阻值变化关系如图乙所示。下列分析错误的是( )
A.定值电阻R2为10 Ω
B.电源电压为12 V
C.滑片P置于b端时,闭合开关S,电压表
的示数为10 V
D.滑片P置于b端时,闭合开关S,通电1分钟R2产生的热量为24 J
C
甲
乙
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6.(2023·遂宁)如图甲所示电路,电源电压恒定,R1为定值电阻,滑动变阻器R2铭牌上标有“120 Ω 0.8 A”的字样,电流表量程为0~0.6 A,电压表量程为0~15 V。在保证电路安全的前提下,移动滑动变阻器滑
片,经测量分析,得出R2的电功率P与其两端电压U的关系如图乙所
示。则下列说法正确的是( )
A.电源电压为16 V
B.R1的阻值为25 Ω
甲
乙
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C.电路总功率的最大变化量为10.8 W
D.滑动变阻器允许接入电路的阻值范围为10~100 Ω
【答案】D
甲
乙
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