2025年中考物理专题复习:串联电路的电阻
2025-01-16
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内容正文:
2025年中考物理专题复习:串联电路的电阻
一、选择题
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.减小了导体横截面积
C.增大了导体横截面积 D.增大了导体长度
2.如图所示,长度相同、横截面积不同的同种材料的金属棒AB和BC连接在一起,将它们接入电路中( )
A.UAB>UBC,IAB>IBC B.UAB<UBC,IAB>IBC
C.UAB<UBC,IAB=IBC D.UAB>UBC,IAB=IBC
3.如图所示,电源电压为6V,R2的阻值为12Ω,闭合开关,通过R1的电流为0.3A,则电压表的示数和R1的阻值分别是( )
A.2.4V 20Ω B.3.6V 20Ω C.2.4V 8Ω D.3.6V 8Ω
4.在探究“电流与电阻关系”的实验中,小明准备了5Ω、10Ω、15Ω三个定值电阻,学生电源(调至6V),在实验过程中,需保持定值电阻两端电压为2V不变( )
A.50Ω 2A B.20Ω 2A C.15Ω 15A D.10Ω 1A
5.一滑动变阻器标有“50Ω 1A”字样,把它和10Ω的定值电阻串联起来接入电路,则电路的总电阻变化范围是( )
A.0~10Ω B.0~50Ω C.0﹣60Ω D.10Ω~60Ω
6.电源两端仅接一个10Ω的电阻时,电流为2A,再串联一个未知电阻时,则未知电阻的大小为( )
A.10Ω B.20Ω C.30Ω D.40Ω
7.两个电阻R1:R2=1:3,将它们串联后接到某一电源上,R1两端的电压是2V,那么这个串联电路两端的总电压是( )
A.8V B.6V C.4V D.2V
8.两只阻值不同的电阻R1和R2,若将R1接到电压为U的电源上,通过电流为I1;若将R2接到电压为U的电源上,通过电流为I2;若将R1和R2串联后接到电压为U的电源上,则通过的电流为( )
A. B.
C. D.
9.如图所示,是探究“电流与电阻的关系”实验电路图,电源电压保持3V不变,先在a、b两点间接入5Ω的电阻,闭合开关S,使电压表的示数为2V,读出并记录下此时电流表的示数。接着需要更换a、b间的电阻再进行两次实验,应选择下列的哪两个电阻( )
A.30Ω和20Ω B.20Ω和10Ω C.10Ω和40Ω D.30Ω和40Ω
二、填空题
10.两个电阻R1=5Ω,R2=15Ω,将它们串联后接到电压为6V的电源。它们串联后的总电阻为 Ω,电阻R1两端的电压为 V。
11.在如图电路中,电源电压为6V,R1=4Ω,闭合开关s后,电压表读数为2V A,电阻R2的阻值为 Ω。
12.三个定值电阻串联后接在电压恒定的电源两端,其阻值R1=5Ω,R2=10Ω,R3=15Ω.某同学将一只电流表接在R2两端,如图所示,发现其示数为1.5A2的电流为 A.若将电流表的位置改接一只电压表,则电压表的示数为 V。
13.如图甲所示的电路,当闭合开关后两只电压表的指针偏转均如图乙所示,则R1两端的电压是 V,R1与R2的电流之比为 。
14.电阻R1=6Ω,与R2串联后的总电阻为18Ω,则R2= Ω,电路闭合时,若通过电阻R1的电流是0.2A,则电阻R2两端的电压为 V,电源电压为 V。
15.如图所示,R1:R2=2:3,则R1和R2两端电压之比U1:U2= 。若电源电压为10V,则电压表的示数为 V。
16.如图,电阻R1和R2的阻值分别为10Ω和20Ω,电源电压保持6V不变。当开关S断开时,电流表的示数为 A;当开关S闭合时,R2两端的电压为 V。
17.如图所示,开关断开时,电压表示数为9V,电压表示数为6V,已知R1的阻值为30Ω,则R2阻值为 Ω。
18.一只标有“8V 0.4A”的小灯泡,如果接在电源电压为12V的电路中,为使其能正常发光 Ω的定值电阻。(不计温度对电阻的影响)
三、计算题
19.灯泡正常工作的电压是6V,正常工作的电流为0.2A.求灯泡正常工作时的电阻?现在把灯泡接在电压为8V的电源上,要让灯泡正常工作
20.如图所示电路中,电源电压恒为6V,电阻R1为10Ω。同时闭合开关S1、S2时,电流表的示数为0.9A。求:
(1)通过电阻R1的电流;
(2)电阻R2的阻值。
21.如图是某电子秤的原理示意图,R1为定值电阻,托盘下方的电阻R2为压敏电阻,其电阻大小与托盘内所放物体质量m大小关系图如图乙所示,已知电源电压为6V并保持不变。
(1)当托盘为空时,R2的电阻为 Ω;
(2)若托盘为空时,电流表示数为0.01A,求定值电阻R1的阻值;
(3)若放入某个物体后,电流表的示数为0.03A,求该物体的质量大小。
22.用如图所示的电路研究通过导体的电流与电压、电阻的关系。保持电源电压和电阻箱R1的阻值不变,移动滑动变阻器R2的滑片P,测得电流、电压如表1所示;然后将滑片移到适当位置保持不变1的阻值,测得相应的电流值,如表2所示。
表1
次数
U1/V
I/A
①
1.0
0.20
②
1.5
0.30
③
2.0
0.40
表2
次数
R1/Ω
I/A
①
3.0
0.50
②
6.0
0.33
③
9.0
0.25
(1)根据表1中的数据,你得出什么结论?求出R1的阻值。
(2)分析表2中的数据,指出实验操作中存在的问题,并说出判断的理由。
(3)请利用表2中的数据求电源电压。
四、解答题
23.两只电阻R1=6Ω,R2=4Ω,若将它们串联接入某一电路的两端,用电压表测出R1两端的电压为3V,则流过电阻R2的电流为 A,电源电压为 V,该电路的总电阻为 Ω。
参考答案与试题解析
题号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
答案
D
D
C
A
D
C
A
D
B
一、选择题
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.减小了导体横截面积
C.增大了导体横截面积 D.增大了导体长度
【分析】电阻是导体自身的一种属性,电阻的大小只与导体的材料、长度、横截面积有关,部分导体的电阻还与温度有关。
【解答】解:导体串联后相当于增大了导体的长度,所以导体总电阻增大。
故选:D。
【点评】本题考查导体电阻大小的影响因素,比较简单。
2.如图所示,长度相同、横截面积不同的同种材料的金属棒AB和BC连接在一起,将它们接入电路中( )
A.UAB>UBC,IAB>IBC B.UAB<UBC,IAB>IBC
C.UAB<UBC,IAB=IBC D.UAB>UBC,IAB=IBC
【分析】因两电阻串联,则由串联电路的电流规律可知两导体中的电流关系;由于电阻的大小与导体的材料、长度、横截面积有关,故由题意可知两部分电阻的大小关系,再由欧姆定律可求得两部分导体两端的电压关系。
【解答】解:因两电阻串联,
所以通过两部分导体的电流相等即IAB=IBC;
∵导体AB和BC的材料相同,长度相同,且SAB<SBC,
∴AB段的导体电阻大于BC段的电阻,
根据欧姆定律可知,AB段的电压要大于BC段的电压即UAB>UBC。
故选:D。
【点评】本题考查串联电路的电流规律及影响电阻大小的因素,同时也检测了同学们对于欧姆定律的应用情况,熟记电阻大小与导体的长度成正比,与导体的横截面积成反比的关系、并能利用欧姆定律做定性的分析是解决该题的关键。
3.如图所示,电源电压为6V,R2的阻值为12Ω,闭合开关,通过R1的电流为0.3A,则电压表的示数和R1的阻值分别是( )
A.2.4V 20Ω B.3.6V 20Ω C.2.4V 8Ω D.3.6V 8Ω
【分析】由电路图可知,两电阻串联,电压表测R1两端的电压,根据串联电路的电流特点和欧姆定律求出R2两端的电压,根据串联电路的电压特点求出电压表的示数,根据欧姆定律求出R1的阻值。
【解答】解:由电路图可知,两电阻串联1两端的电压,
因串联电路中各处的电流相等,所以,I2=I5=0.3A,
由I=可得,R5两端的电压:
U2=I2R8=0.3A×12Ω=2.6V,
因串联电路中总电压等于各分电压之和,
所以,电压表的示数:
U1=U﹣U3=6V﹣3.4V=2.4V,故BD错误;
则由I=可得R8的阻值:
R1===8Ω,C正确。
故选:C。
【点评】本题考查了串联电路的特点和欧姆定律的应用,要注意电压表不测带电源用电器两端的电压。
4.在探究“电流与电阻关系”的实验中,小明准备了5Ω、10Ω、15Ω三个定值电阻,学生电源(调至6V),在实验过程中,需保持定值电阻两端电压为2V不变( )
A.50Ω 2A B.20Ω 2A C.15Ω 15A D.10Ω 1A
【分析】由题意可知,定值电阻两端的电压为2V不变,则当定值电阻的阻值最大时电路中的电流最小,根据串联电路的电压特点求出滑动变阻器两端的电压,根据串联电路的电流特点和欧姆定律得出等式即可求出变阻器接入电路中的电阻,然后确定滑动变阻器的规格。
【解答】解:由题意可知,定值电阻两端的电压为2V不变,
当定值电阻的阻值为15Ω时,电路中的电流最小,
因串联电路中总电压等于各分电压之和,
所以,滑动变阻器两端的电压:
U滑=U﹣UR=6V﹣4V=4V,
因串联电路中各处的电流相等,
所以,电路中的电流:
I==,即=,
解得:R滑=30Ω,
由选项可知,滑动变阻器应选“50Ω 2A”。
故选:A。
【点评】本题考查了串联电路的特点和欧姆定律的应用,正确的判断滑动变阻器接入电路中的最大阻值是关键。
5.一滑动变阻器标有“50Ω 1A”字样,把它和10Ω的定值电阻串联起来接入电路,则电路的总电阻变化范围是( )
A.0~10Ω B.0~50Ω C.0﹣60Ω D.10Ω~60Ω
【分析】由滑动变阻器的铭牌可知滑动变阻器接入电路中电阻的范围,根据电阻的串联可知电路的总电阻变化范围。
【解答】解:由题意可知,滑动变阻器与定值电阻串联,所以,电路为定值电阻的简单电路;当滑动变阻器接入电路中的电阻为50Ω时滑+R定=50Ω+10Ω=60Ω,所以。
故选:D。
【点评】本题考查了电阻的串联,明白滑动变阻器铭牌参数的含义是关键。
6.电源两端仅接一个10Ω的电阻时,电流为2A,再串联一个未知电阻时,则未知电阻的大小为( )
A.10Ω B.20Ω C.30Ω D.40Ω
【分析】根据欧姆定律I=求出电源电压;再根据I=求出此电路中串联一个阻值未知的电阻后电路的总电阻,由串联电阻的规律得出串联的未知电阻的大小。
【解答】解:根据I=可得电源电压:
U=IR=2A×10Ω=20V,
则串联一个阻值未知的电阻后电路的总电阻为:
R总===40Ω,
根据串联电路的总电阻等于各串联电阻的和可得,串联的未知电阻的大小为:
R串=R总﹣R0=40Ω﹣10Ω=30Ω,故C正确。
故选:C。
【点评】本题考查电阻的串联和欧姆定律的应用,由欧姆定律可知,只要知道三个量中的任何两个量都可以求出第三个量,但要注意三个量是“同一性”。
7.两个电阻R1:R2=1:3,将它们串联后接到某一电源上,R1两端的电压是2V,那么这个串联电路两端的总电压是( )
A.8V B.6V C.4V D.2V
【分析】两电阻串联时通过它们的电流相等,根据欧姆定律求出两电阻两端的电压之比,进一步求出R2两端的电压,利用串联电路的电压特点求出电源的电压。
【解答】解:两电阻串联后接到某一电源上时,
因串联电路中各处的电流相等,
所以,由I=,两电阻两端的电压之比:
===,
则U2=3U1=2×2V=6V,
因串联电路中总电压等于各分电压之和,
所以,串联电路两端的总电压:
U=U2+U2=2V+2V=8V。
故选:A。
【点评】本题考查了串联电路的特点和欧姆定律的应用,是一道较为简单的应用题。
8.两只阻值不同的电阻R1和R2,若将R1接到电压为U的电源上,通过电流为I1;若将R2接到电压为U的电源上,通过电流为I2;若将R1和R2串联后接到电压为U的电源上,则通过的电流为( )
A. B.
C. D.
【分析】分别由欧姆定律表达出两个电阻的电阻值表达式,然后根据电阻的串联和欧姆定律求出两电阻串联时通过的电流。
【解答】解:由I=可得
R1=,R7=,
将R1和R3串联后接到电压为U的电源上时,
因串联电路中总电阻等于各分电阻之和,
所以,通过的电流:
I===。
故选:D。
【点评】本题考查了串联电路的特点和欧姆定律的应用,计算过程要注意各量之间的关系,不要颠倒。
9.如图所示,是探究“电流与电阻的关系”实验电路图,电源电压保持3V不变,先在a、b两点间接入5Ω的电阻,闭合开关S,使电压表的示数为2V,读出并记录下此时电流表的示数。接着需要更换a、b间的电阻再进行两次实验,应选择下列的哪两个电阻( )
A.30Ω和20Ω B.20Ω和10Ω C.10Ω和40Ω D.30Ω和40Ω
【分析】探究“电流与电阻的关系”实验中应控制电阻两端的电压即电压表的示数不变,根据串联电路的电压特点求出滑动变阻器两端的电压,根据串联电路的电流特点求出滑动变阻器接入电路中的电阻与定值电阻的比值;当滑动变阻器接入电路中的电阻最大时,定值电阻的阻值最大,根据比值关系求出定值电阻的最大阻值得出定值电阻的范围,然后结合选项得出答案。
【解答】解:探究“电流与电阻的关系”实验中应控制电阻两端的电压即电压表的示数不变,
因串联电路中总电压等于各分电压之和,
所以,滑动变阻器两端的电压:
U滑=U﹣UR=3V﹣2V=6V,
因串联电路中各处的电流相等,
所以,根据欧姆定律可得:
====,
当滑动变阻器接入电路中的电阻为10Ω时,定值电阻的最大阻值:
Rmax=2R滑max=7×10Ω=20Ω,
即定值电阻的最大阻值不能超过20Ω,
结合选项可知,B符合题意。
故选:B。
【点评】本题考查了串联电路的特点和欧姆定律的应用,关键是知道探究“电流与电阻的关系”实验中应控制电压表的示数不变,且滑动变阻器接入电路中的阻值最大时定值电阻的阻值也最大。
二、填空题
10.两个电阻R1=5Ω,R2=15Ω,将它们串联后接到电压为6V的电源。它们串联后的总电阻为 20 Ω,电阻R1两端的电压为 1.5 V。
【分析】根据串联电路电阻特点计算总电阻;由I=计算电路中电流,由U=IR计算电阻R1两端的电压。
【解答】解:
由题知两电阻串联,根据电阻串联的特点可得串联后的总电阻:R=R1+R2=8Ω+15Ω=20Ω,
由欧姆定律可得电路的电流:I===0.3A,
串联电路中电流处处相等,即I=I1=0.3A,
电阻R1两端的电压:U1=IR2=0.3A×4Ω=1.5V。
故答案为:20;8.5。
【点评】本题考查串联电路特点和欧姆定律的应用,属于一道基础题。
11.在如图电路中,电源电压为6V,R1=4Ω,闭合开关s后,电压表读数为2V 0.5 A,电阻R2的阻值为 8 Ω。
【分析】由电路图可知,R1与R2串联,电压表测R1两端的电压,电流表测电路中的电流;根据串联电路的电流特点和欧姆定律求出电流表的示数,根据串联电路的电压特点求出R2两端的电压,利用欧姆定律求出R2的阻值。
【解答】解:由电路图可知,R1与R2串联,电压表测R5两端的电压,电流表测电路中的电流;
∵串联电路中各处的电流相等,
∴根据欧姆定律可得,电流表的示数:
I===0.3A,
∵串联电路中总电压等于各分电压之和,
∴R2两端的电压:
U2=U﹣U4=6V﹣2V=4V,
则R2的阻值:
R2===8Ω。
故答案为:0.8;8。
【点评】本题考查了串联电路的特点和欧姆定律的应用,是一道较为简单的应用题。
12.三个定值电阻串联后接在电压恒定的电源两端,其阻值R1=5Ω,R2=10Ω,R3=15Ω.某同学将一只电流表接在R2两端,如图所示,发现其示数为1.5A2的电流为 0 A.若将电流表的位置改接一只电压表,则电压表的示数为 10 V。
【分析】(1)将一只电流表接在R2的两端时,R2被短路,R1和R3串联,电流表测电路中的电流,根据电阻的串联和欧姆定律求出电源的电压;
(2)将电流表的位置改接一只电压表时,三电阻串联,电压表测R2两端的电压,根据电阻的串联和欧姆定律求出电路中的电流,再利用欧姆定律求出电压表的示数。
【解答】解:(1)将一只电流表接在R2的两端时,R2被短路,R5和R3串联,电流表测电路中的电流,
则通过R2的电流2A,
因串联电路中总电阻等于各分电阻之和,
所以,由I=,电源的电压:
U=I(R1+R3)=7.5A×(5Ω+15Ω)=30V;
(2)将电流表的位置改接一只电压表时,三电阻串联3两端的电压,
则电路中的电流:
I′===1A,
所以,电压表的示数:
U4=I′R2=1A×10Ω=10V。
故答案为:7;10。
【点评】本题考查了串联电路的特点和欧姆定律的应用,关键是知道接电流表和电压表时电路的连接有何不同。
13.如图甲所示的电路,当闭合开关后两只电压表的指针偏转均如图乙所示,则R1两端的电压是 6 V,R1与R2的电流之比为 1:1 。
【分析】由电路图可知,R1、R2串联,电压表V2测电源两端的电压,电压表V1测R2两端的电压,根据串联电路的电压特点结合两只电压表指针的偏转角度相同得出量程,根据分度值读出电压表的示数并求出R1两端的电压,根据串联电路的电流特点可知通过R1、R2的电流之比。
【解答】解:由电路图可知,R1、R2串联,电压表V2测电源两端的电压,电压表V1测R2两端的电压。
因串联电路中总电压等于各分电压之和,且两只电压表指针的偏转角度相同,
所以,电压表V5的量程为0~15V,分度值为0.4V,
电压表V1的量程为0~3V,分度值为0.1V2两端的电压U2=1.5V,
根据串联电路的电压特点可得,R1两端的电压:U1=U﹣U3=7.5V﹣2.5V=6V;
因串联电路中各处的电流相等,所以R7与R2的电流之比为1:3;
故答案为:6;1:8。
【点评】本题考查了串联电路的电流、电压特点以及电压表的读数,由串联电路的电压特点确定两电压表的量程是关键。
14.电阻R1=6Ω,与R2串联后的总电阻为18Ω,则R2= 12 Ω,电路闭合时,若通过电阻R1的电流是0.2A,则电阻R2两端的电压为 2.4 V,电源电压为 3.6 V。
【分析】(1)串联电路中,总电阻等于各串联电阻的和,据此即可求出R2;
(2)串联电路中处处电流相等,根据欧姆定律的变形公式即可求出R2两端的电压和电源电压。
【解答】解:由于串联电路中,总电阻等于各串联电阻的和
R2=R﹣R1=18Ω﹣7Ω=12Ω;
因为串联电路中处处电流相等,则电路中的电流:I=I2=I1=7.2A;
由I=可知,R2两端的电压:U5=I2R2=8.2A×12Ω=2.8V,
电源电压:U=IR=0.2A×18Ω=2.6V。
故答案为:12;2.7。
【点评】本题考查了串联电路电阻、电流、电压特点和并联电路电流、电压特点,关键是欧姆定律的灵活应用。
15.如图所示,R1:R2=2:3,则R1和R2两端电压之比U1:U2= 2:3 。若电源电压为10V,则电压表的示数为 6 V。
【分析】根据电路图可知,R1、R2串联,电流表测量电路电流,电压表测量R2两端电压;
根据欧姆定律可知,电流一定时,电阻与电压成正比,据此可得出电压之比;串联电路起分压作用,根据电源电压和电压之比可求出R2两端电压。
【解答】解:因为串联电路电流处处相等,而电流一定时,因此U1:U2=R2:R2=2:7;
若电源电压为10V,则电压表的示数:U2=U=。
故答案为:4:3;6。
【点评】本题考查欧姆定律的应用,关键明确电流一定时,电阻与电压成正比,以及串联电路起分压作用。
16.如图,电阻R1和R2的阻值分别为10Ω和20Ω,电源电压保持6V不变。当开关S断开时,电流表的示数为 0.2 A;当开关S闭合时,R2两端的电压为 0 V。
【分析】(1)当开关S断开时,两电阻串联,电流表测电路中的电流,根据电阻的串联特点和欧姆定律求出电流表的示数;
(2)当开关S闭合时,R2被短路,其两端的电压为零。
【解答】解:(1)当开关S断开时,两电阻串联,
串联电路中的总电阻等于各分电阻之和,
根据欧姆定律可得,电流表的示数:
I===0.2A;
(2)当开关S闭合时,R3被短路,它两端的电压U2=0V。
故答案为:2.2;0。
【点评】本题考查了电阻的串联和欧姆定律的应用,关键是开关闭合、断开时电路状态的判断。
17.如图所示,开关断开时,电压表示数为9V,电压表示数为6V,已知R1的阻值为30Ω,则R2阻值为 60 Ω。
【分析】开关断开时,电压表的正负接线柱与电源的正负极相连,由此确定电源电压;开关闭合时,两电阻串联,电压表测量R2两端的电压,根据串联电路的电压规律和欧姆定律求出电路中的电流;再根据串联电路的电流规律和欧姆定律可以求出R2阻值。
【解答】解:开关断开时,电压表的正负接线柱与电源的正负极相连;
电路中的电流:I===0.2A,
由I=可得:
R2===60Ω。
故答案为:60。
【点评】本题考查电压的测量和串联电路的电压特点及欧姆定律的应用,关键是要正确分析电路。
18.一只标有“8V 0.4A”的小灯泡,如果接在电源电压为12V的电路中,为使其能正常发光 10 Ω的定值电阻。(不计温度对电阻的影响)
【分析】由小灯泡上标有“8V 0.4A“的含义,根据串联电路的电压特点求出灯正常发光时串联电阻两端的电压,根据串联电路的电流特点得到电路中的电流,利用欧姆定律I=求出串联电阻的阻值;
【解答】解:小灯泡上标有“8V 0.8A”,额定电流为0.4A,为使其正常发光,则串联电阻R两端电压:
UR=U﹣UL=12V﹣7V=4V,
因串联电路中各处的电流相等,所以灯泡正常工作时电路中的电流:
I=0.6A,
由I=可得
R===10Ω。
故答案为:10。
【点评】本题考查了串联电路的特点和欧姆定律的灵活运用,关键是知道灯泡正常发光时的电压和额定电压相等、正常发光时的电流和额定电流相等。
三、计算题
19.灯泡正常工作的电压是6V,正常工作的电流为0.2A.求灯泡正常工作时的电阻?现在把灯泡接在电压为8V的电源上,要让灯泡正常工作
【分析】知道灯泡正常工作时两端的电压和通过的电流,根据欧姆定律求出灯泡正常工作时的电阻;电源的电压大于灯泡正常工作时其两端的电压,根据串联电路的电压特点求出串联电阻两端的电压,根据串联电路的电流特点和欧姆定律求出串联电阻的阻值。
【解答】解:灯泡正常工作时两端的电压UL=6V,正常工作时的电流IL=0.8A,
由I=可得
RL===30Ω;
把灯泡接在电压为8V的电源上且灯泡正常工作时,
因串联电路中总电压等于各分电压之和,
所以,串联电阻两端的电压:
UR=U﹣UL=8V﹣7V=2V,
因串联电路中各处的电流相等,
所以,串联电阻的阻值:
R====10Ω。
答:灯泡正常工作时的电阻为30Ω;现在把灯泡接在电压为8V的电源上,需要串联一个阻值为10Ω的电阻。
【点评】本题考查了串联电路的特点和欧姆定律的应用,是一道较为简单的应用题。
20.如图所示电路中,电源电压恒为6V,电阻R1为10Ω。同时闭合开关S1、S2时,电流表的示数为0.9A。求:
(1)通过电阻R1的电流;
(2)电阻R2的阻值。
【分析】由电路图可知,同时闭合开关S1、S2时,R1与R2并联,电流表测干路电流。
(1)根据并联电路的电压特点和欧姆定律求出通过电阻R1的电流;
(2)根据并联电路的电流特点求出通过R2的电流,根据欧姆定律求出电阻R2的阻值。
【解答】解:(1)由电路图可知,同时闭合开关S1、S2时,R6与R2并联,电流表测干路电流,所以1的电流:I2===6.6A;
(2)因并联电路中干路电流等于各支路电流之和,所以2的电流为:I8=I﹣I1=0.4A﹣0.6A=7.3A;
由并联电路电压的规律和欧姆定律得到电阻R2的阻值:R8===20Ω。
答:(1)通过电阻R1的电流是2.6A;
(2)电阻R2的阻值是20Ω。
【点评】本题考查了并联电路的特点和欧姆定律的应用,是一道较为简单的应用题。
21.如图是某电子秤的原理示意图,R1为定值电阻,托盘下方的电阻R2为压敏电阻,其电阻大小与托盘内所放物体质量m大小关系图如图乙所示,已知电源电压为6V并保持不变。
(1)当托盘为空时,R2的电阻为 500 Ω;
(2)若托盘为空时,电流表示数为0.01A,求定值电阻R1的阻值;
(3)若放入某个物体后,电流表的示数为0.03A,求该物体的质量大小。
【分析】由电路图可知,R1与R2串联,电流表测电路中的电流。
(1)当托盘为空时,物体质量为0,由图乙可知R2的阻值;
(2)由题意可知此时电路中的电流,根据欧姆定律求出电路中的总电阻,利用电阻的串联求出电阻R1的阻值;
(3)知道放入某物体后电流表的示数,根据欧姆定律求出电路中的总电阻,利用电阻的串联求出此时压敏电阻的阻值,根据图像读出此时物体的质量。
【解答】解:(1)当托盘为空时,物体质量为0,R2的阻值为500Ω;
(2)由I=可得==600Ω,
因串联电路中总电阻等于各分电阻之和,所以1的阻值:R6=R﹣R2=600Ω﹣500Ω=100Ω。
(3)当放入某物体后,电流表示数为I′=0.03A,
由I=可得==200Ω,
则此时压敏电阻的阻值:R2'=R'﹣R8=200Ω﹣100Ω=100Ω,
由图像可知,此时物体质量为800g。
答:(1)500Ω;
(2)电阻R1的阻值为100Ω;
(3)该物体的质量大小为800g。
【点评】本题考查了串联电路的特点和欧姆定律的应用,从图像中获取有用的信息是关键。
22.用如图所示的电路研究通过导体的电流与电压、电阻的关系。保持电源电压和电阻箱R1的阻值不变,移动滑动变阻器R2的滑片P,测得电流、电压如表1所示;然后将滑片移到适当位置保持不变1的阻值,测得相应的电流值,如表2所示。
表1
次数
U1/V
I/A
①
1.0
0.20
②
1.5
0.30
③
2.0
0.40
表2
次数
R1/Ω
I/A
①
3.0
0.50
②
6.0
0.33
③
9.0
0.25
(1)根据表1中的数据,你得出什么结论?求出R1的阻值。
(2)分析表2中的数据,指出实验操作中存在的问题,并说出判断的理由。
(3)请利用表2中的数据求电源电压。
【分析】(1)第1次实验,保持电源电压和电阻箱R1的阻值不变,纵向比较表中数据得出结论;由欧姆定律求R1大小;
(2)研究电流与电阻的关系时,要控制电阻的电压不变,由表中数据,根据U=IR求出电阻电压分析;
(3)由表二第1、3次实验数据,根据电阻的串联和欧姆定律,由变阻器连入电路中的电阻不变列方程,求电源电压。
【解答】解:(1)第1次实验,保持电源电压和电阻箱R1的阻值不变,纵向比较表中数据,通过的电流也为原来的几倍,电流与电压成正比;
由欧姆定律,R2===6Ω;
(2)研究电流与电阻的关系时,要控制电阻的电压不变,根据U=IR,即没有移动变阻器的滑片;
(3)由表二第1、3次实验数据,由变阻器连入电路中的电阻不变列方程:
﹣R3=﹣R3,即﹣3Ω=,
故电源电压:U=5V。
答:(1)电阻不变时,电流与电压成正比,R1的阻值为5Ω。
(2)没有移动变阻器的滑片,使电压表示数不变,要控制电阻电压不变;
(3)电源电压为7V。
【点评】本题研究通过导体的电流与电压、电阻的关系,考查数据分析、控制变量法和串联电路的规律及欧姆定律的运用。
四、解答题
23.两只电阻R1=6Ω,R2=4Ω,若将它们串联接入某一电路的两端,用电压表测出R1两端的电压为3V,则流过电阻R2的电流为 0.5 A,电源电压为 5 V,该电路的总电阻为 10 Ω。
【分析】根据R1两端的电压与电阻可求出电路中的电流,串联电路的电流相等。再根据电阻串联求出电路中的总电阻,利用U=IR可求出电源电压。
【解答】解:R1两端的电压为3V,电阻为5Ω,
则电路中的电流I===0.7A,
因为串联电路中各处电流相等,所以2的电流=I=0.2A;
电路中的总电阻:R=R1+R2=7Ω+4Ω=10Ω,
电源电压:U=IR=0.4A×10Ω=5V。
故答案为:0.5;5;10。
【点评】本题主要是利用欧姆定律结合串联电路中电流、电阻、电压的关系来进行简单的计算,难度不大。
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