内容正文:
11.4(1) 串联电路与并联电路
1.串联电路:把几个导体或用电器依次首尾连接,接入电路的连接方式,如图甲所示。
2.并联电路:把几个导体或用电器的一端连在一起,另一端也连在一起,再将两端接入电路的连接方式,如图乙所示。
3.串联电路、并联电路的特点
串联电路
并联电路
电流关系
各处电流相等,即I=I1=I2=…=In
总电流等于各支路电流之和,即I=I1+I2+…+In
电压关系
总电压等于各部分电压之和,即U=U1+U2+…+Un
各支路两端电压相等,即U=U1=U2=…=Un
电阻关系
总电阻等于各部分电阻之和,即R=R1+R2+…+Rn
总电阻的倒数等于各支路电阻的倒数之和,即=++…+
串联电路的功率分配与阻值成正比:,
并联电路的功率分配与阻值成反比,
1.如图所示,有一段长为1m、电阻为15Ω的金属丝,两端连接成一闭合圆环,在圆环上取M、N两点与外电路相连。已知M、N间的短圆弧长20cm,沿AM流入圆环的电流强度为0.5A。下列说法正确的是( )
A.M、N间的短圆弧金属丝的电阻值为12Ω
B.闭合圆环在M、N间的电阻值为15Ω
C.通过M、N间的短圆弧金属丝的电流强度为0.4A
D.10s内通过M、N间的短圆弧金属丝横截面的电荷量为2C
2.如图所示为两电阻R1和R2的伏安特性曲线,从图线可知判断正确`的是( )
A.电阻和电压成正比,和电流成反比
B.两电阻的电阻值的关系是R1> R2
C.两电阻并联接入电路时,通过R1电流较大
D.两电阻串联接入电路时,R1两端的电压较大
3.如图所示的电路中,和是由同种材料制成的厚度相同、表面均为正方形导体,与的边长比为,和为两条支路的电流,为、两点之间的电势差,为、两点之间的电势差,以下关系正确的是( )
A.
B.
C.
D.
4.在如图所示的电路中,理想电压表V1和V2的示数之比为,则电阻甲、乙的阻值之比为( )
A. B. C. D.
5.两根材料相同的均匀导线A和B,其长度分别为1m和2m,串联在电路中时沿长度方向电势的变化如图所示,则A和B导线的横截面积之比为( )
A.2:3 B.1:3
C.1:2 D.3::1
6.如图所示,电阻R1=1Ω,R2=1Ω,R3=4Ω,当通过电阻R1的电流为2A时,通过R3的电流为( )
A.0.4A B.0.5A C.1A D.2A
7.如图所示为用同种材料制作的三个电阻,其中甲、丙横截面积相同,但甲的长度是丙的两倍,甲、乙长度相同,但甲的横截面积是乙的两倍,已知甲的电阻为R,现把三个电阻串联起来,则串联后的总电阻为( )
A.2R B.3R C.3.5R D.4R
8.如图所示,电源内阻不计,已知千欧,千欧。现用一个内阻为6千欧的伏特表并联在两端,伏特表的读数为6伏。若把伏特表并联在两端,伏特表的读数为( )
A.12伏 B.10伏 C.8伏 D.4伏
9.如图所示,M、N两端的电压恒为U=16V,定值电阻的阻值分别为R1=3Ω、R2=6Ω、R3=2Ω,下列说法正确的是( )
A.流过R1、R2的电流之比为1∶2
B.流过R3的电流为2A
C.Rl、R3两端的电压之比为3∶2
D.R3两端的电压为8V
10.如图所示是两个不同电阻的I﹣U图像,则图像①、②表示的电阻及两电阻串联或并联后的I﹣U图像所在区域分别是( )
A.①表示大电阻值的图像,并联后在区域Ⅲ
B.①表示小电阻值的图像,并联后在区域Ⅰ
C.②表示大电阻值的图像,并联后在区域Ⅱ
D.②表示小电阻值的图像,串联后在区域Ⅱ
1.(2013·安徽·高考真题)用图示的电路可以测量电阻的阻值,图中Rx是待测电阻,R0是定值电阻,G是灵敏度很高的电流表,MN是一段均匀的电阻丝。闭合开关,改变滑动头P的位置,当通过电流表G的电流为零时,测得MP=l1,PN=l2,,则Rx的阻值为( )
A. B. C. D.
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11.4(1) 串联电路与并联电路
1.串联电路:把几个导体或用电器依次首尾连接,接入电路的连接方式,如图甲所示。
2.并联电路:把几个导体或用电器的一端连在一起,另一端也连在一起,再将两端接入电路的连接方式,如图乙所示。
3.串联电路、并联电路的特点
串联电路
并联电路
电流关系
各处电流相等,即I=I1=I2=…=In
总电流等于各支路电流之和,即I=I1+I2+…+In
电压关系
总电压等于各部分电压之和,即U=U1+U2+…+Un
各支路两端电压相等,即U=U1=U2=…=Un
电阻关系
总电阻等于各部分电阻之和,即R=R1+R2+…+Rn
总电阻的倒数等于各支路电阻的倒数之和,即=++…+
串联电路的功率分配与阻值成正比:,
并联电路的功率分配与阻值成反比,
1.如图所示,有一段长为1m、电阻为15Ω的金属丝,两端连接成一闭合圆环,在圆环上取M、N两点与外电路相连。已知M、N间的短圆弧长20cm,沿AM流入圆环的电流强度为0.5A。下列说法正确的是( )
A.M、N间的短圆弧金属丝的电阻值为12Ω
B.闭合圆环在M、N间的电阻值为15Ω
C.通过M、N间的短圆弧金属丝的电流强度为0.4A
D.10s内通过M、N间的短圆弧金属丝横截面的电荷量为2C
【答案】C
【详解】A.根据比例关系可知,M、N间的短圆弧金属丝的电阻值为
选项A错误;
B.M、N间的长圆弧金属丝的电阻值为12Ω,则闭合圆环在M、N间的电阻值为
选项B错误;
C.通过M、N间的短圆弧金属丝的电流强度为
选项C正确;
D.10s内通过M、N间的短圆弧金属丝横截面的电荷量为q=I1t=4C
选项D错误。
故选C。
2.如图所示为两电阻R1和R2的伏安特性曲线,从图线可知判断正确`的是( )
A.电阻和电压成正比,和电流成反比
B.两电阻的电阻值的关系是R1> R2
C.两电阻并联接入电路时,通过R1电流较大
D.两电阻串联接入电路时,R1两端的电压较大
【答案】C
【详解】A.只是电阻的定义式,电阻与电压和电流没有直接关系,故A错误;
B.根据欧姆定律,可知图像的斜率倒数等于电阻,由题图可知,两电阻的电阻值的关系是R2> R1,故B错误;
C.两电阻并联接入电路时,两电阻两端电压相等,由于R2> R1,可知通过R1电流较大,故C正确;
D.两电阻串联接入电路时,通过两电阻的电流相等,由于R2> R1,可知R2两端的电压较大,故D错误。
故选C。
3.如图所示的电路中,和是由同种材料制成的厚度相同、表面均为正方形导体,与的边长比为,和为两条支路的电流,为、两点之间的电势差,为、两点之间的电势差,以下关系正确的是( )
A.
B.
C.
D.
【答案】A
【详解】设的边长为L,厚度为d,则
则的边长为2L,厚度为d,则
可知阻值相等,因为并联,电压相同,则和相等,即
根据欧姆定律可知AB两点间电压
BC两点间电压
故
故选A。
4.在如图所示的电路中,理想电压表V1和V2的示数之比为,则电阻甲、乙的阻值之比为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【详解】两电阻串联,通过两电阻的电流相等,根据可知电阻甲、乙的阻值之比为
故选C。
5.两根材料相同的均匀导线A和B,其长度分别为1m和2m,串联在电路中时沿长度方向电势的变化如图所示,则A和B导线的横截面积之比为( )
A.2:3 B.1:3
C.1:2 D.3::1
【答案】B
【详解】A、B两端的电势差分别为、,电流相等,根据欧姆定律
得
根据电阻定律
则横截面积之比
故选B。
6.如图所示,电阻R1=1Ω,R2=1Ω,R3=4Ω,当通过电阻R1的电流为2A时,通过R3的电流为( )
A.0.4A B.0.5A C.1A D.2A
【答案】C
【详解】当通过电阻R1的电流为2A时,根据并联关系可知R3两端电压为
则通过R3的电流为
故选C。
7.如图所示为用同种材料制作的三个电阻,其中甲、丙横截面积相同,但甲的长度是丙的两倍,甲、乙长度相同,但甲的横截面积是乙的两倍,已知甲的电阻为R,现把三个电阻串联起来,则串联后的总电阻为( )
A.2R B.3R C.3.5R D.4R
【答案】C
【详解】设甲的长度为L,横截面积为S,电阻率为,则甲的电阻
乙的电阻
丙的电阻
所以把三个电阻串联后的总电阻
故选C。
8.如图所示,电源内阻不计,已知千欧,千欧。现用一个内阻为6千欧的伏特表并联在两端,伏特表的读数为6伏。若把伏特表并联在两端,伏特表的读数为( )
A.12伏 B.10伏 C.8伏 D.4伏
【答案】D
【详解】当伏特表并联在两端时,伏特表与并联的总电阻为
则电源两端的电压为
若把伏特表并联在两端,伏特表与并联的总电阻为
设伏特表的读数为,则有
解得
故选D。
9.如图所示,M、N两端的电压恒为U=16V,定值电阻的阻值分别为R1=3Ω、R2=6Ω、R3=2Ω,下列说法正确的是( )
A.流过R1、R2的电流之比为1∶2
B.流过R3的电流为2A
C.Rl、R3两端的电压之比为3∶2
D.R3两端的电压为8V
【答案】D
【详解】AB.和并联的电阻值为
所以M、N间的总电阻为
回路电流为
即流过R3的电流为4A。因为和并联,两端电压相等,流过R1、R2的电流之比为2∶1。
故AB错误;
CD.和串联,流过两电阻的电流相等,则电压与电阻值成正比,即和两端的电压比为。所以R3两端的电压为8V,故C错误,D正确。
故选D。
10.如图所示是两个不同电阻的I﹣U图像,则图像①、②表示的电阻及两电阻串联或并联后的I﹣U图像所在区域分别是( )
A.①表示大电阻值的图像,并联后在区域Ⅲ
B.①表示小电阻值的图像,并联后在区域Ⅰ
C.②表示大电阻值的图像,并联后在区域Ⅱ
D.②表示小电阻值的图像,串联后在区域Ⅱ
【答案】B
【详解】由I﹣U图像看出图像①的斜率大于图像②的斜率,根据I﹣U图像的斜率等于电阻的倒数得知,图像①表示的电阻较小,图像②表示的电阻较大。两个电阻并联后,总电阻比任何一个电阻都小,图线的斜率图像①还大,所以并联后图像在区域Ⅰ。两电阻串联后总比任何一个电阻都大,图像的斜率比图像②还小,所以串联后图像在区域Ⅲ,故ACD错误,B正确。
故选B。
1.(2013·安徽·高考真题)用图示的电路可以测量电阻的阻值,图中Rx是待测电阻,R0是定值电阻,G是灵敏度很高的电流表,MN是一段均匀的电阻丝。闭合开关,改变滑动头P的位置,当通过电流表G的电流为零时,测得MP=l1,PN=l2,,则Rx的阻值为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【详解】当通过灵敏电流表的电流为零时,电流表两端电势相等,即两端电压与PN段电压相等,串联电路电压与阻值成正比,且由
可知,阻值与长度成正比,可得
可得
故选C。
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