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
序号 学习任务 核心素养
1 能运用欧姆定律解决简单的串、并联电路中的电路问题 科学思维
2 通过计算,学会解答电学计算题的一般方法,培养逻辑思维能力,养成解答电学问题的良好习惯 科学态度与责任
1.欧姆定律公式及其变形式: 、 、 。
2.欧姆定律解答电学计算的基本步骤。
(1)看电路:明确各用电器的连接方式及各电表的测量对象。
(2)找方法:理清解题思路、选择合适公式。
(3)写过程:按照电路特点,规范书写计算过程及必要的文字说明。
I=
R=
U=IR
3.串、并联电路中的比例关系。
(1)在电阻器A、B组成的串联电路中,A、B两端的电压分别为U1、U2,则U1∶U2= 。
(2)在电阻器A、B组成的并联电路中,通过A、B的电流分别为I1、I2,则I1∶I2= 。
RA∶RB
RB∶RA
例1 图甲是某酒精测试仪的简化电路图,定值电阻的阻值为R0,酒精气体传感器的阻值R随酒精浓度变化的图像如图乙所示。电源电压不变,闭合开关,当酒精气体传感器周围酒精浓度增加时,下列判断正确的是( )。
A.酒精气体传感器的电阻变大 B.电流表示数变小
C.电压表示数变大 D.电压表与电流表示数的比值变小
D
甲 乙
例2 将电阻R1=10 Ω的电阻器与另一电阻为R2的电阻器接入电路,如图所示。闭合开关S,电流表A1的示数为0.45 A,电流表A2的示数为0.30 A。
(1)电源电压是多少?
(2)电阻R2是多少?
答案: (1)3 V (2)20 Ω
规律总结:实际电路虽然比较复杂,但是往往可以简化为串联电路、并联电路或它们的组合。因此,在解决电学问题时,应综合应用欧姆定律及串、并联电路中电流、电压的特点。
1.如图所示电路,闭合开关,滑动变阻器滑片从最上端向中点移动,在此过程中,下列说法正确的是( )。
A.电压表V的示数变小
B.电流表A1的示数变小
C.电流表A2的示数不变
D.电压表V与电流表A2示数的比值变大
C
2.下列各电路中,电源电压保持不变。先闭合开关S,再闭合开关S1,闭合开关S1时,电流表示数不变的是( )。
C
A B C D
3.如图所示,电源电压为3 V,闭合开关后,电流表A1的示数为0.6 A,电流表A2 的示数为0.2 A,则通过灯泡L2的电流为 A,灯泡L1的电阻为 Ω。
0.4
15
4.下图为灯泡L和电阻为R的定值电阻的I-U图像,将灯泡和定值电阻并联在电源电压为3 V的电路中,干路电流为 A;将它们串联在电源电压为4 V 的电路中,灯泡和定值电阻的阻值之比为 。
0.6
1∶3
5.在如图所示的电路中,电阻器甲的电阻为3 Ω,电阻器乙的电阻为1 Ω,当开关S闭合后,甲、乙的连接方式为 ,通过甲、乙的电流之比为 ,电压表V1、V2的示数之比为 。
串联
1∶1
3∶4
6.一款摄像机自主启动装置的简化电路如图所示,电源电压恒为12 V,Rp是红外线探测电阻器的电阻,定值电阻的电阻R=8 Ω。当定值电阻两端的电压达到8 V时,摄像机自主启动开始拍摄。
(1)求电路中的电流。
(2)求电阻Rp的大小。
解:(1)闭合开关,红外线探测电阻器与定值电阻串联。
电路中的电流I=IR= = =1 A。
(2)Rp两端的电压Up=U-UR=12 V-8 V=4 V,
由欧姆定律可得Rp= = =4 Ω。
1.两根粗细相同的镍铬合金导线,长度的关系是l1>l2,若将它们串联后接入电路,则通过它们的电流和其两端的电压的关系是( )。
A.I1<I2,U1>U2
B.I1>I2,U1<U2
C.I1=I2,U1>U2
D.I1=I2,U1<U2
C
2.如图所示,电源电压保持不变,开关S由闭合到断开时,下列有关说法正确的是( )。
A.电流表的示数变小
B.电压表的示数变大
C.通过灯泡的电流变大
D.灯泡变亮
A
3.有两个电阻以一定的方式连接在电压为 6 V 的电源上,若测得总电流为0.5 A,则这两个电阻的阻值及连接方式是( )。
A.R1=8 Ω,R2=4 Ω,并联
B.R1=10 Ω,R2=6 Ω,串联
C.R1=20 Ω,R2=30 Ω,并联
D.R1=20 Ω,R2=30 Ω,串联
C
4.如图所示,电源电压不变,闭合开关S,滑片P向右滑动过程中,下列说法正确的是( )。
A.电流表A1的示数变小
B.电流表A2的示数不变
C.电压表V与电流表A示数的比值变大
D.电压表V与电流表A示数的乘积变大
C
5.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,电压表V1测得的是 两端的电压,电源电压是 V,R1和R2的电阻之比为 。
R2
7.5
4∶1
甲 乙
6.下图是电阻器甲、乙的U-I关系图像,下列说法正确的是( )。
A.电阻器甲两端电压为4 V时,通过甲的电流是0.3 A
B.电阻器甲、乙串联,当电流为0.2 A时,甲、乙两端总电压为3 V
C.电阻器甲、乙并联到2 V电压之间,干路中的电流是0.3 A
D.电阻器甲和乙的阻值之比是1∶2
B
7.如图所示的电路中,电阻器甲的阻值R0=12 Ω。闭合开关S1,将单刀双掷开关S2掷于a端,电压表示数为2.5 V;将S2切换到b端,电压表示数为1.5 V,则电阻器乙的阻值为 Ω。
8
8.如图所示,电源两端电压为24 V,电阻器甲的阻值为20 Ω。
(1)只闭合开关S,求通过电阻器甲的电流。
(2)同时闭合开关S、S1,若通过干路的电流为1.6 A,求通过电阻器乙的电流和其阻值R乙。
解:(1) 只闭合开关S时,只有电阻器甲工作,
I甲= = =1.2 A。
(2)同时闭合开关S和S1,甲与乙并联。
I乙=I总-I甲=1.6 A-1.2 A=0.4 A,
U乙=U=24 V,
R乙= = =60 Ω。
$