【重难突破系列】专题二十 欧姆定律专题四 串并联的比例计算2026-2027学年苏科版物理苏科版物理九年级上册
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内容正文:
专题讲义 苏科版九年级物理上册
重难专题二十
欧姆定律专题四 串并联的比例计算
(解析版)
苏科版九年级上册 | 第十四章《欧姆定律》 | 建议用时 45 分钟 | 难度:★★★★☆
▎学习目标
1.理解串联电路电压与电阻成正比、并联电路电流与电阻成反比的规律,会直接写出 U₁∶U₂=R₁∶R₂、I₁∶I₂=R₂∶R₁;
2.掌握“份额式”(U₁/U=R₁/(R₁+R₂)、I₁/I=R₂/(R₁+R₂)),能由电表示数之比反求电阻之比;
3.能处理电表类型切换(同一位置电压表改接电流表)与开关切换的混联比例综合题,先判连接、再选比例式求解。
【思维导图】
串并联比例计算
串联分压
I 处处相等,U 按电阻正比例分配
U₁∶U₂=R₁∶R₂;U₁/U=R₁/(R₁+R₂)
多电阻 U₁∶U₂∶U₃=R₁∶R₂∶R₃
串并联比例计算
并联分流
各支路电压相等,I 与电阻成反比
I₁∶I₂=R₂∶R₁;I₁/I=R₂/(R₁+R₂)
多支路 I₁∶I₂∶I₃=1/R₁∶1/R₂∶1/R₃
串并联比例计算
比例反求
由电表读数比反求 R₁∶R₂
电表类型切换 V↔A 改变连接方式
同一位置接 V 为串联、接 A 为并联
串并联比例计算
混联综合
先等效化简:先并后串 / 先串后并
开关切换改变电路状态
复杂题先画等效电路再套比例
考点一 串联分压比例
1.串联电路的电流、电压规律:串联电路中电流处处相等,即 I=I₁=I₂=…;总电压等于各部分电路两端电压之和,即 U=U₁+U₂+…。由欧姆定律 U₁=IR₁、U₂=IR₂ 可知,串联电路中各电阻两端的电压与电阻成正比——电阻越大,分得的电压越大。
图1 R₁ 与滑动变阻器 R₂ 串联:电流表测串联电流,电压表测 R₁ 两端电压
2.串联分压比例式:两电阻串联时,U₁∶U₂=R₁∶R₂(电压按电阻正比例分配);某一电阻两端电压占总电压的份额为 U₁/U=R₁/(R₁+R₂)。三个电阻串联时,U₁∶U₂∶U₃=R₁∶R₂∶R₃。用“份额式”直接求某一电阻的电压,往往比先算电流、再用 U=IR 更快捷。
3.比例法例题示范:以 R₁=10Ω、R₂=20Ω 串联接在 6V 电源上为例:①判串并——R₁、R₂ 串联,I 处处相等;②选比例式——串联电压与电阻成正比,U₁∶U₂=R₁∶R₂=10∶20=1∶2;③用份额式——U₁=U·R₁/(R₁+R₂)=6V×10/(10+20)=2V,U₂=6V×20/(10+20)=4V;④检验——U₁+U₂=2V+4V=6V=电源电压,成立。
表1 串联分压比例规律
物理量
串联电路规律
比例关系
电流
处处相等 I=I₁=I₂
I₁∶I₂=1∶1
电压
总电压=各部分之和
U₁∶U₂=R₁∶R₂(正比)
分压份额
U₁/U=R₁/(R₁+R₂)
电阻越大,分压越大
多电阻
U=U₁+U₂+U₃
U₁∶U₂∶U₃=R₁∶R₂∶R₃
▎重难诠释
①串联分压是“正比”:电阻越大、分得电压越大,切勿与并联的“反比”混淆;
②份额式 U₁/U=R₁/(R₁+R₂) 最适合求某一电阻的电压占比,分子分母要与所求对象一一对应;
③若串联的是灯泡,要先由额定值算出灯丝电阻 R=U额²/P额,再按电阻比例分配电压。
考点二 并联分流与混联比例
1.并联电路的电流、电压规律:并联电路中各支路两端电压相等,都等于电源电压,即 U=U₁=U₂=…;干路电流等于各支路电流之和,即 I=I₁+I₂+…。由欧姆定律 I₁=U/R₁、I₂=U/R₂ 可知,并联电路中各支路的电流与电阻成反比——电阻越大的支路,分得的电流越小。
图2 L₁、L₂ 并联:各支路电压相等,电流表在干路测总电流
2.并联分流比例式:两电阻并联时,I₁∶I₂=R₂∶R₁(电流与电阻成反比);某一支路电流占干路电流的份额为 I₁/I=R₂/(R₁+R₂)(注意分子是另一电阻,与串联份额式正好颠倒)。三个支路并联时,I₁∶I₂∶I₃=1/R₁∶1/R₂∶1/R₃。
3.混联电路的处理:既有串联又有并联的混联电路,不能直接套用比例式,必须先“等效化简”:先把并联部分用 R并=R₁R₂/(R₁+R₂) 求出等效电阻,再与串联部分相加得到总电阻,最后回到串联分压或并联分流的基本比例。口诀:“混联先等效,串正并反别用错。”
4.比例法例题示范:以 R₁=10Ω、R₂=20Ω 并联接在 6V 电源上为例:①判串并——R₁、R₂ 并联,两支路电压都等于 6V;②选比例式——并联电流与电阻成反比,I₁∶I₂=R₂∶R₁=20∶10=2∶1;③求支路电流——I₁=U/R₁=6V/10Ω=0.6A,I₂=U/R₂=6V/20Ω=0.3A,I干=I₁+I₂=0.9A;④检验——I₁∶I₂=0.6∶0.3=2∶1,与反比式一致。
表2 串联与并联比例规律对比
比较项目
串联电路
并联电路
电流
处处相等 I=I₁=I₂
干路=支路之和 I=I₁+I₂
电压
总电压=各部分之和
各支路电压相等 U=U₁=U₂
比例关系
电压与电阻成正比 U₁∶U₂=R₁∶R₂
电流与电阻成反比 I₁∶I₂=R₂∶R₁
份额式
U₁/U=R₁/(R₁+R₂)
I₁/I=R₂/(R₁+R₂)
记忆口诀
串正(阻大压大)
并反(阻大流小)
▎重难诠释
①并联分流是“反比”:I₁∶I₂=R₂∶R₁,分子分母正好颠倒,最易写成正比而出错;
②电表类型切换题(同一位置接电压表→改接电流表)会改变电路的串、并联方式,必须按新表重新判断连接后再选比例式;
③比例前后的两个量必须对应同一电路状态:开关通断、滑片移动后电阻已变,要按该状态重新列比例,不能沿用旧值。
考向一 串联分压比例
1.如图所示电路中,电源电压为3V,L1、L2是小灯泡,当开关S闭合时,电压表的示数为2V,忽略温度对灯丝电阻的影响,则( )
A.L1两端的电压为2V
B.L2两端的电压为2V
C.通过L1与L2的电流之比为2:1
D.L1与L2的灯丝电阻之比为1:1
【答案】A
【详解】
A.由电路图知,两灯串联,电压表测量灯L1的两端电压,所以L1的两端电压为U1=2V,故A符合题意;
B.串联电路中,电源电压等于各部分电路两端电压之和,所以L2的两端电压为U2=U﹣U1=3V﹣2V=1V,故B不符合题意;
C.串联电路中,电流处处相等,所以通过L1与L2的电流之比为1:1,故C不符合题意;
D.串联电路中,电流处处相等,所以,,故D不符合题意。
故选:A。
2.甲、乙两个电阻,R甲:R乙=2:3,将它们串联在电路中,通过它们的电流之比、电压之比分别为( )
A.1:1,2:3
B.1:1,3:2
C.2:3,1:1
D.3:2,1:1
【答案】A
【详解】
串联电路中电流处处相等,则通过甲、乙两个电阻的电流之比为:I甲:I乙=1:1;
根据U=IR可得,甲、乙两个电阻的电压之比为:,故A正确,BCD错误。
故选:A。
3.如图所示电路中,R1=5Ω,R2=10Ω。闭合开关后,电压表V1和V2的示数之比是________ 。
【答案】1:3。
【详解】
由电路图可知,R1与R2串联,电压表V1测R1两端的电压,电压表V2测电源的电压。
因串联电路中各处的电流相等,且总电阻等于各分电阻之和,
所以,由I可得,电压表Vl、V2的示数之比:。
故答案为:1:3。
4.如图所示,电源电压恒为3V。闭合开关S,电压表的示数为0.5V,则灯泡L1与L2的电阻之比为________ ,开关S断开时,电压表的示数为_____ V。
【答案】1:5;3。
【详解】
(1)由图可知,闭合开关S时,灯泡L1与L2的串联,电压表测L1两端的电压,即U1=0.5V,
串联电路中,电源电压等于各用电器两端的电压之和,电流处处相等,所以,灯泡L2两端的电压为U2=U﹣U1=3V﹣0.5V=2.5V,
灯泡L1与L2的电阻之比为;
(2)开关S断开时,L1断路,电压表与电源、L2串联,电压表相当于测电源电压,所以,电压表的示数为3V。
故答案为:1:5;3。
5.在“用电流表和电压表测量电阻”的实验中,得到导体甲和导体乙的I﹣U图像如图所示。若将导体甲和导体乙串联在电源电压为3V的电路中,此时导体甲和导体乙的阻值之比为________ 。
【答案】2:1。
【详解】
导体甲、乙串联,根据串联电路电流和电压规律,电路电流处处相等,总电压等于两导体两端电压之和,由I﹣U图像可知,当电路电流I=0.4A时,导体甲两端电压U甲=2V,导体乙两端电压U乙=1V,满足U甲+U乙=3V。
导体甲的阻值为
导体乙的阻值为
故两导体的阻值之比为R甲:R乙=5Ω:2.5Ω=2:1
故答案为:2:1。
考向二 并联分流比例
6.如图所示的电路中,闭合开关S后,电流表A1的示数为0.2A,电流表A2的示数为0.8A,则R1与R2的电阻之比为( )
A.1:4
B.4:1
C.1:3
D.3:1
【答案】C
【详解】
由图可知,R1、R2并联接入电路,电流表A1测量通过R1的电流,电压表A2测量干路中的电流根据并联电路电流规律I=I1+I2,可得通过R1的电流I1=I−I2=0.8A−0.2A=0.6A。所以,即R1与R2的电阻之比为1:3。故C符合题意,ABD不符合题意。
故选:C。
7.如图所示电路图,闭合开关S1、S2后,两灯均发光,两个电流表(实验室学生用)的指针在同一位置,下列说法正确的是( )
A.两个电流表的示数相等
B.电流表A1测的是通过灯L1的电流
C.灯L1与L2的电阻之比为1:4
D.灯L1与L2两端的电压之比为4:1
【答案】C
【详解】
A.由图可知,闭合开关S1、S2后,两灯L1、L2并联,电流表A1测干路电流,电流表A2测L2支路的电流,由于并联电路干路中的电流等于各支路中的电流之和,所以电流表A1的示数大于A2的示数,故A错误;
B.由图可知,闭合开关S1、S2后,两灯L1、L2并联,电流表A1测干路电流,而不是测通过灯L1的电流,故B错误;
CD.并联电路中各支路两端电压与电源电压都相等,所以灯L1与L2两端的电压之比为1:1,故D错误;
实验室学生用电流表,有0~3A和0~0.6A两个量程,两个电流表的指针在同一位置,且A1的示数大于A2的示数,所以A1使用的是0~3A量程,A2使用的是0~0.6A量程,A1的示数是A2示数的5倍,所以通过L1的电流I1是通过L2电流I2的4倍,即I1=4I2,灯L1与L2两端的电压相等,根据并联分流原理可得,故C正确。
故选:C。
8.两个定值电阻R1=20Ω,R2=30Ω,将它们并联在电路中,通过R1、R2的电流之比和它们两端的电压之比分别是( )
A.2:3、1:1
B.3:2、1:1
C.1:1、2:3
D.1:1、3:2
【答案】B
【详解】
两个定值电阻并联在电路中,根据并联电路电压特点可知,并联电路各支路电压相等,则R1、R2两端的电压之比:
U1:U2=1:1;
根据I可知,在电压相等时,通过电阻的电流与电阻成反比,R1:R2=20Ω:30Ω=2:3;
则通过R1、R2的电流之比为:I1:I2=R2:R1=3:2,故B正确,ACD错误。
故选:B。
9.如图所示,电源两端的电压保持不变。闭合开关S后,电流表A1、A2的示数之比3:2,若仅将电阻R2换成R3,闭合开关后,电流表A1、A2的示数之比2:1,则电阻R2:R3为( )
A.1:3
B.1:2
C.2:3
D.3:4
【答案】D
【详解】
由图可知,闭合开关S后,R1与R2并联,电流表A1测通过R1的电流,电流表A2测通过R2的电流;电源电压U不变,根据并联电路电压的规律可得U=U1=U2;
电流表A1、A2的示数之比3:2,则有,根据欧姆定律可知,电压相同时,电流与电阻成反比,即;则有;
若仅将电阻R2换成R3,则R1与R3并联,此时电流表A1、A2的示数之比2:1,则R1与R3的电流之比为;电源电压U不变,电流与电阻成反比,即;
则,所以;则有R2:R3=3:4,故D正确,ABC错误。
故选:D。
10.如图所示,闭合开关S,两电流表示数之比为7:3,则R1与R2两端的电压之比U1:U2=________ ,电阻之比R1:R2=________ 。
【答案】1:1;3:4。
【详解】
由图可知,闭合开关S,R1与R2并联,电流表A1测干路电流,A2测R2支路的电流;
并联电路中各支路两端的电压相等,因此R1与R2两端的电压之比 U1:U2=1:1;
两电流表示数之比为7:3,则干路电流与R2支路的电流之比为7:3,假设干路电流为I=7I0,则R2支路的电流为I2=3I0,R1支路的电流为I1=I﹣I2=7I0﹣3I0=4I0;即I1:I2=4I0:3I0=4:3;
由可知,在并联电路中,各支路两端的电压U相同时,电阻之比等于电流的反比,因此R1:R2=I2:I1=3:4。
故答案为:1:1;3:4。
考向三 比例反求电阻与电表示数之比(含电表类型切换)
11.如图所示,电源电压不变,当开关S闭合,甲、乙两表都为电压表时,两表的示数之比U甲:U乙=5:2;当开关S断开,甲、乙两表都为电流表时,两表的示数之比I甲:I乙为( )
A.2:5
B.5:2
C.5:3
D.3:5
【答案】D
【详解】
当开关S闭合,甲、乙两表为电压表时,两电阻串联,甲电压表测电源的电压,乙电压表测R2两端的电压,
已知U甲:U乙=5:2,
因串联电路中总电压等于各分电压之和,所以,R1、R2两端的电压之比:,
因串联电路中各处的电流相等,所以,由I可得,两电阻的阻值之比:;
当开关S断开,甲、乙两表为电流表时,两电阻并联,电流表甲测通过R2支路的电流,电流表乙测干路电流,
因并联电路中各支路两端的电压相等,所以,R1、R2两支路的电流之比:,
因并联电路中干路电流等于各支路电流之和,所以,两表示数之比:。
故选:D。
12.如图所示,当开关S闭合,甲、乙两表是电压表时,示数之比U甲:U乙=3:2,当开关S断开,甲、乙两表都是电流表时,则两表的示数之比I甲:I乙为( )
A.1:3
B.3:1
C.2:3
D.2:1
【答案】A
【详解】
当甲、乙均为电压表时,闭合开关S,R1和R2串联,甲电压表测电源电压,乙电压表测R2两端的电压,
已知U甲:U乙=3:2,则R1、R2两端的电压之比:
U1:U2=(3﹣2):2=1:2
又因为串联电路各部分电压之比等于电阻之比,所以R1:R2=U1:U2=1:2;
当甲、乙均为电流表时,断开开关S,R1和R2并联,甲电流表测通过R2的电流,乙电流表测干路电流,
因为并联电路中各支路电流之比等于各电阻的反比,所以I1:I2=R2:R1=2:1,
则两表的示数之比为:I甲:I乙=1:(2+1)=1:3。
故选:A。
13.如图所示,当开关S断开,甲、乙两表为电流表时,两电表的示数之比I甲:I乙=3:4,则下列说法正确的是( )
A.R1:R2=1:4
B.R1:R2=1:3
C.当开关S断开,甲、乙两表为电流表时,R1与R2两端的电压之比U1:U2=3:1
D.当开关S闭合,甲、乙两表为电压表时,两表读数之比U甲:U乙=4:1
【答案】D
【详解】
ABC、如图所示,当开关S断开,甲、乙两表为电流表时,两电阻并联,由并联电压规律知R1与R2两端的电压之比U1:U2=1:1,电流表甲测量通过R2支路的电流,电流表乙测量干路电流,两电表的示数之比I甲:I乙=3:4,即I2:(I1+I2)=3:4,则I1:I2=1:3,由并联分流原理知I1R1=I2R2,所以,故ABC错误;
D、当开关S闭合,甲、乙两表为电压表时,两电阻串联,电压表甲测量电源电压,电压表乙测量R2两端电压,由串联分压知R1与R2两端的电压之比U1:U2=R1:R2=3:1,则R2两端的电压与电源电压之比U2:U=1:4,即两表读数之比U甲:U乙=4:1,故D正确。
故选:D。
14.如图所示的电路中,电源电压保持不变,当开关S闭合,甲、乙两表为电压表时,两表的示数之比U甲:U乙=7:4,则R1:R2=________ ;当开关S断开。甲、乙两表为电流表时,两表的示数之比I甲:I乙=________ ;
【答案】3:4;3:7。
【详解】
由图可知,闭合开关S,甲、乙两表均为电压表时,R1与R2串联,电压表甲测电源电压,电压表乙测R2的电压。已知两表的示数之比为U甲:U乙=7:4,即U:U2=U甲:U乙=7:4,
根据串联电路电压规律可得,R1、R2两端的电压之比,U1:U2=(U﹣U2):U2=(7﹣4):4=3:4,
串联电路中各处电流相等,由R可知,电阻R1与R2的阻值之比:R1:R2=U1:U2=3:4;
当开关S断开,甲、乙两表都为电流表时,R1与R2并联,电流表甲测量通过R2的电流,电流表乙测量干路中的电流,
由于并联电路各支路两端的电压相等,所以R1与R2的电压相等,
由I可知,通过R1与R2的电流之比:I1:I2=R2:R1=4:3,
由于并联电路干路中的电流等于各支路中的电流之和,
所以甲、乙两表的示数之比,即通过R2的电流与总电流之比为
I甲:I乙=I2:I=I2:(I1+I2)=3:(4+3)=3:7。
故答案为:3:4;3:7。
15.如图所示,已知R1:R2=2:1。当开关S闭合,甲、乙两表均为电压表时,两电阻的连接方式为_____ 联,两表示数之比为U甲:U乙=________ ;当开关S断开,甲、乙两表均为电流表时,两电阻的连接方式为_____ 联,两表示数之比为I甲:I乙=________ 。(电路中各元件均未损坏)
【答案】串;1:2;并;1:2。
【详解】
当开关S闭合,甲、乙两表均为电压表时,电流从电源正极出发,依次经过R1、R2,只有一条路径,所以两电阻的连接方式为串联。
电压表乙测R1两端的电压,电压表甲测R2两端的电压,在串联电路中,电压的分配与电阻成正比,两表示数之比为U甲:U乙=R2:R1=1:2。
当开关S断开,甲、乙两表均为电流表时,电流从电源正极出发,在R1和R2处分成两条支路,分别经过R1和R2,然后汇合流回电源负极,有两条独立的电流路径,所以两电阻的连接方式为并联。
电流表甲测通过R1的电流,电流表乙测通过R2的电流,在并联电路中,电流的分配与电阻成反比,两表示数之比为I甲:I乙=R2:R1=1:2。
故答案为:串;1:2;并;1:2。
考向四 混联与开关切换比例综合
16.如图所示的电路中,电源电压保持不变。当开关S断开时,发现电压表的示数为6V;闭合开关S后,发现电压表的示数变为2V。则开关S闭合后,下列说法正确的是( )
A.电源电压为8V
B.闭合开关S后,通过R1的电流与通过R2的电流之比为2:1
C.R1的电阻与R2的电阻之比为1:2
D.R1两端的电压与R2两端的电压之比为3:1
【答案】C
【详解】
A、由图可知,当开关S断开时,电压表与电源、R2串联,电压表相当于测电源电压,此时电压表的示数为6V,即电源电压为6V,故A错误;
BCD、开关S闭合后,两电阻串联,电压表测R1两端的电压。
由于串联电路中的电流处处相等,所以通过R1的电流与通过R2的电流相等,即通过它们的电流之比为1:1;
因串联电路两端的总电压等于各分电压之和,所以R2两端的电压为:U2=U﹣U1=6V﹣2V=4V,
即R1两端的电压与R2两端的电压之比为U1:U2=2V:4V=1:2;
根据R可得R1的电阻与R2的电阻之比为R1:R2=U1:U2=1:2,故C正确,B、D错误。
故选:C。
17.如图所示的电路中,R1:R2=3:1,S断开时,电流表的示数为I1,S闭合时,电流表的示数为I2,则I1与I2之比是( )
A.3:4
B.4:3
C.1:3
D.1:4
【答案】A
【详解】
当S断开时,电路中只有R2工作,
电流表的示数:I1;
当S闭合时,电阻R1、R2并联,
根据并联电路各支路两端的电压相等可知:
电阻R1、R2两端的电压相等,且等于电源的电压;
所以通过R1的电流:I1′,
通过R2的电流:I2′,
此时电流表测量干路电流,因并联电路中干路电流等于各支路电流之和,
所以此时电流表的示数:
I2=I1′+I2′;
则I1:I2:(),
把R1:R2=3:1代入上式得:I1:I2=3:4。
故选:A。
18.如图所示的电路中,电源电压不变,只闭合开关S1时。电压表V1与V2的示数之比为3:1,只闭合开关S2时,电压表V1与V2的示数之比为4:3,则R1与R2的电阻之比为( )
A.4:3
B.2:3
C.6:1
D.1:6
【答案】D
【详解】
如图所示,电压表V1测电源电压,电压表V2与R1和R2并联。
只闭合S1,此时R1与R0 串联,V1测电源电压U,V2测R1两端的电压U1。
在串联电路中,
则3R1=R1+R0
可得2R1=R0,也就是R1:R0=1:2
只闭合S2,此时R2与R0串联,V1 测U,V2测R2两端的电压U2,由题意
同理有
即R2:R0=3:1
综上可得
故ABC错误,D正确。
故选:D。
19.如图所示,R1与R2之比为2:1,要使R1与R2组成并联电路,应闭合开关 __________ ,此时电流表A1与A2示数之比为 ________ ;要使R1与R2组成串联电路,应闭合开关 _______ ,此时R1与R2两端电压之比为 ________ 。
【答案】S1、S3;1:3;S2;2:1。
【详解】
①要使R1与R2组成并联电路,电流需从电源正极流出后分成两条支路,分别经过R1和R2,回到电源负极,因此应闭合开关S1和S3;
开关S1和S3,此时R1与R2并联,电流表A1测R1支路的电流I1,电流表A2测干路电流I,并联电路中各支路电压与电源电压相等,即U1=U2=U;
已知R1:R2=2:1,根据并联电路的分流特点,则通过R1与R2的电流之比为:
I1:I2:R2:R1=1:2;
电流表A1与A2示数之比为:I1:I=I1:(I1+I2)=1:(1+2)=1:3;
②要使R1与R2组成串联电路,电流需从电源正极流出后依次经过R1、R2,回到电源负极,因此应闭合开关S2;
串联电路中电流处处相等,根据串联电路的分压特点,则R1与R2两端电压之比为:
U1:U2=IR1:IR2=R1:R2=2:1。
故答案为:S1、S3;1:3;S2;2:1。
20.某小组在做实验,电路图如图甲所示,闭合开关,两灯泡均发光。(假设灯泡电阻不变)(1)开关S1闭合,S2断开时,两个电流表指针偏转均如图乙所示,则电流表A2测量的是通过_______ 的电流,通过灯泡L1的电流为________ A,灯泡L1、L2的电阻之比是________ ;(2)闭合开关S1、S2,将两只电流表均换成电压表,则灯泡L1、L2两端电压之比是________ 。
【答案】(1)L2;1.2;1:4;(2)1:4。
【详解】
(1)当开关S1闭合,S2断开时,L1、L2并联,电流表A1测干路电流,电流表A2测灯泡L2支路电流;
在并联电路中,干路电流等于各支路电流之和,所以,电流表A1选用大量程,分度值为0.1A,示数为I=1.5A,电流表A2选用小量程,分度值为0.02A,示数为I2=0.3A,即通过灯泡L2电流为0.3A,则通过灯泡L1的电流为I1=I﹣I2=1.5A﹣0.3A=1.2A;
并联电路中,各支路两端的电压都等于电源电压,灯泡L1、L2的电阻之比。
(2)闭合开关S1、S2,将两只电流表均换成电压表,灯泡L1和灯泡L2串联,串联电路中,电流处处相等,所以,灯泡L1、L2两端电压之比为。
故答案为:(1)L2;1.2;1:4;(2)1:4。
★ 重难题型专练(15题)★
(精选高频易错题,覆盖电表类型切换、开关通断比例变化与含图像的混联比例综合)
21.如图所示电路,电源电压恒定,定值电阻R1=R2。下列说法正确的是( )
A.甲、乙同为电压表时,闭合开关S1、S2,乙表测量R1两端电压
B.甲、乙同为电压表时,闭合开关S1、S2,甲、乙两表的示数之比为1:2
C.甲、乙同为电流表时,只闭合开关S1、R2被短路
D.甲、乙同为电流表时,只闭合开关S1,甲、乙两表的示数之比为1:2
【答案】D
【详解】
AB.根据电路图可知,甲、乙同为电压表且闭合S1、S2时,R1与R2串联。电压表甲测电源电压,电压表乙与R2并联,测量R2两端电压。因为R1=R2,根据串联电路电压与电阻成正比的规律可知,二者两端的电压相等,即两表的示数之比为:V甲:V乙=U总:U2=(U1+U2):U2=(1+1):1=2:1,故AB错误;
C.根据电路图可知,甲、乙同为电流表只闭合S1时,电流表内阻极小相当于导线。电流从电源正极流出,经过开关S1和电流表乙后,在R1和R2的连接点处分流,分别流过R1和R2,最后汇合流回负极。因此,R1和R2构成并联电路,R2没有被短路,故C错误;
D.根据电路图可知,甲、乙同为电流表时,只闭合S1,R1和R2并联。电流表甲串联在R2所在的支路,测量通过R2的电流I2。电流表乙在干路中,测量干路总电流I。根据并联电路的电压特点,R1和R2两端的电压相等,且二者电阻大小相等,根据欧姆定律可知,通过它们的电流相等,即I1=I2。根据并联电路电流规律I=I1+I2可知,甲、乙两表的示数之比为,故C错误,D正确。
故选D。
22.如图所示,电路中电源两端的电压保持不变。当开关S闭合、S1断开,甲、乙两表为电流表时,甲、乙两表示数之比为2:5;当开关S和S1都闭合,甲、乙两表为电压表时,两电压表示数U甲:U乙为( )
A.5:3
B.5:2
C.3:2
D.2:3
【答案】A
【详解】
由图可知,当开关S闭合、S1断开,甲、乙两表为电流表时,R1与R2并联,
电流表甲测通过R2的电流,电流表乙测干路电流,
已知甲、乙两表示数之比为I甲:I乙=I2:I=2:5,
根据并联电路的电流规律可得,通过R1与R2的电流之比为
I1:I2=(I﹣I2):I2=(5﹣2):2=3:2,
根据并联电路的分流关系可得,R1与R2的阻值之比为
R1:R2=I2:I1=2:3;
当开关S和S1都闭合,甲、乙两表为电压表时,R1与R2串联,
电压表甲测R1与R2两端的总电压,电压表乙测R2两端的电压。
根据串联电路的分压关系可得,R1与R2两端的电压之比为
U1:U2=R1:R2=2:3
根据串联电路的电压规律可得,两表的示数之比为
U甲:U乙=U:U2=(U1+U2):U2=(2+3):3=5:3,
综上可知,A正确。
故选:A。
23.如图所示,甲、乙均为电流表或电压表。两个开关都闭合时,两电表指针位置相同。下列说法正确的是( )
A.甲、乙两表都为电流表
B.甲、乙两表的示数之比为1:1
C.通过R1和R2的电流之比为1:4
D.R1和R2的电阻之比是1:4
【答案】D
【详解】
A、若甲、乙两表都为电流表,会使电源短路,两个开关都闭合时,两电表指针位置相同,由此可知,甲、乙两表都为电压表,故A错误;
B、如图所示电路,甲电压表测量电源电压,选用大量程,乙电压表测量R1两端的电压,选用小量程,两电表指针位置相同,所以,甲、乙两表的示数之比为5:1,故B错误;
C、R1和R2串联,串联电路中,电流处处相等,所以,通过R1和R2的电流之比为1:1,故C错误;
D、R1和R2串联,串联电路中,电流处处相等I=I1=I2,电源电压等于各用电器两端电压之和,已知,由欧姆定律可知,,,
R1和R2的电阻之比为,故D正确。
故选:D。
24.如图所示,电源电压保持不变,R1、R2均为定值电阻。当开关S闭合,甲、乙两表为电压表时,两表示数之比U甲:U乙为4:3,当开关S断开,甲、乙两表为电流表时,甲、乙两电流表的示数之比I甲:I乙为( )
A.4:3
B.3:4
C.1:3
D.1:4
【答案】D
【详解】
电压表在电路中相当于断路,由图可知,当开关S闭合,甲、乙两表为电压表时,两电阻R1、R2串联,甲电压表测电源电压,乙电压表测R2两端电压,两表的示数之比为:U甲:U乙=4:3,
设R2两端电压为3U,则R1两端电压为:4U﹣3U=U;
串联时通过两电阻的电流相等,由串联电路的分压规律可得,R1与R2的电阻之比为:;
当开关S断开,甲、乙两表为电流表时,两电阻R1、R2并联,甲电流表测通过R2的电流,乙电流表测干路电流;
由并联电路的分流规律可得,通过R1与R2的电流之比为:I1:I2=R2:R1=3:1;
则甲、乙两电流表的示数之比为:I甲:I乙=I2:I=1:(3+1)=1:4,故D正确,ABC错误。
故选:D。
25.如图所示的电路,电源电压为12V且保持不变。滑动变阻器R2的最大阻值为8Ω,电阻R1=4Ω。当开关S闭合,滑动变阻器R2的滑片从最右端移到中点时。下列说法正确的是( )
A.电流表的示数变小
B.电压表的示数从4V变为8V
C.接入电路中的总电阻由4Ω变为8Ω
D.R1和R2两端电压比是U1:U2=2:1
【答案】B
【详解】
已知U=12V,R1=4Ω,R2=8Ω,。
A、如图所示电路,R1、R2串联,由可知,电路总电阻不变,电流大小不变,故A错误;
B、滑动变阻器R2的滑片在最右端时,电压表测量电阻R1两端的电压,示数为U1=IR1=1A×4Ω=4V;滑动变阻器R2的滑片在中点时,电压表测量电阻R1和滑动变阻器R2右半段电阻丝的电压,示数为,故B正确;
C、滑动变阻器R2的滑片从最右端移到中点过程中,电路总电阻不变,故C错误;
D、根据欧姆定律可知,U1=IR1=1A×4Ω=4V,U2=IR2=1A×8Ω=8V,R1和R2两端电压比是U1:U2=1:2,故D错误。
故选:B。
26.如图所示的电路,电源电压保持不变。当闭合开关S1、S2,甲、乙两电表均为电压表时,两电表示数之比U甲:U乙=5:3;当开关S2闭合、S1断开,甲、乙两电表均为电流表时,两电表示数之比( )
A.I甲:I乙=2:3
B.I甲:I乙=5:2
C.I甲:I乙=2:5
D.I甲:I乙=3:2
【答案】C
【详解】
当闭合开关S1、S2,甲、乙两电表均为电压表时,电阻R1、R2串联,甲电压表测量电源电压U,乙电压表测量R1两端的电压U1。
串联电路中,电流处处相等,甲电压表示数为U甲=U=IR1+IR2,乙电压表示数为U乙=IR1,已知U甲:U乙=5:3,所以,,化简得,;
当开关S2闭合、S1断开,甲、乙两电表均为电流表时,电阻R1、R2并联,甲电流表测量R1所在支路的电流,乙电流表测量干路电流。
并联电路中,各支路电压都等于电源电压,干路电流等于各支路电流之和,甲电流表示数为,乙电流表示数为,所以,。
故选:C。
27.如图所示,电源电压U保持不变,在甲、乙两处分别接入电压表,闭合开关S,测得U甲:U乙=5:3,断开开关S,拆去电压表,并在甲、乙两处分别接入电流表,此时I甲:I乙是( )
A.5:2
B.2:5
C.2:3
D.3:2
【答案】B
【详解】
由图可知,在甲、乙两处分别接入电压表,闭合开关S,电阻R1与R2串联,电压表甲测电源电压,电压表乙测R2两端的电压。根据串联电路的电压规律可得R1和R2两端的电压之比为
U1:U2=(U甲﹣U乙):U乙=(5﹣3):3=2:3,
根据串联电路的分压关系可得R1与R2的阻值之比为R1:R2=U1:U2=2:3,
断开开关S,拆去电压表,并在甲、乙两处分别接入电流表,电阻R1与R2并联,电流表甲测通过R2的电流,电流表乙测干路电流。根据并联电路的分流关系可得通过R1与R2的电流之比为
I1:I2=R2:R1=3:2,
根据并联电路的电流规律可得两电流表的示数之比为
I甲:I乙=I2:I=I2:(I1+I2)=2:(3+2)=2:5,故B正确,ACD错误。
故选:B。
28.如图所示电路中,若a、b都是电流表,当开关S断开时,两表的示数比是Ia:Ib=3:2;若a、b都换成电压表,当开关S闭合时,则a、b两表示数之比是( )
A.2:3
B.5:3
C.3:2
D.2:5
【答案】C
【详解】
若a、b都是电流表,当开关S断开时,两电阻并联,a电流表测量通过上电阻R上的电流,b电流表测量通过下电阻R下的电流。
并联电路中,支路两端电压与电源电压相等,两电流表的示数比是Ia:Ib=3:2,所以,化简得,;
若a、b都换成电压表,当开关S闭合时,两电阻串联,a电压表测量下电阻R下的两端电压,b电压表测量上电阻R上的两端电压。
串联电路中,电流处处相等,a电压表示数:R下I,b电压表示数:R上I,所以,a、b两表示数之比是。
故选:C。
29.如图所示的电路,电源电压恒定不变。当开关S闭合,甲、乙两表为电压表时,电阻R1、R2是_____ 联;当开关S断开,甲、乙两表为电流表时,若R1:R2=2:3,则两表示数之比I甲:I乙=________ 。
【答案】串;2:5。
【详解】
(1)当开关S闭合,甲、乙两表为电压表时,电源、开关、R2、R1依次连接,电路中只有一条电流路径,故R1、R2串联;
(2)当开关S断开,甲、乙两表为电流表时,电阻R1、R2并联,甲电流表测通过R2所在支路的电流,乙电流表测干路电流。
并联电路中,各支路电压相等,根据欧姆定律可知,甲电流表的示数:,乙电流表的示数:
已知R1:R2=2:3,则两电流表示数之比。
故答案为:串;2:5。
30.如图所示的电路中,R1:R2=1:2,甲、乙两电表类型相同。若开关S断开时,R1、R2均正常工作,则甲、乙两电表均为 _______ 表,通过R1、R2的电流之比为 ________ 。若甲、乙两电表均换为另一种电表,且S闭合时,R1与R2均正常工作,则甲、乙两电表的示数之比为 ________ 。
【答案】电流;2:1;3:2
【详解】
开关S断开时,若甲、乙两表为电压表,电压表内阻很大相当于断路,乙表断路会使干路无电流,甲表断路会使R2支路无电流,R1、R2都无法同时正常工作,所以两表均应为电流表。两电流表相当于导线,此时R1、R2并联,并联支路电压相等,由,。两表均换为电压表后,S闭合时R1与R2串联,甲表测电源总电压U,乙表测R2两端电压U2。串联电路电流相等,由U=IR,,又U=U1+U2,所以 。故答案为:电流;2:1;3:2。
31.如图所示电路,若甲、乙两表为电流表,闭合开关S1,断开开关S2,两表指针位置相同,若甲、乙两表为电压表,闭合开关S1、S2,则两表示数之比是________ (电表每次测量均未超过量程)。
【答案】5:4。
【详解】
若甲、乙两表为电流表,闭合开关S1,断开开关S2,R1和R2并联,电流表甲测量通过R1的电流,电流表乙测量干路电流;并联电路中干路电流等于各支路电流之和,两表指针位置相同,所以乙电流表的示数是甲电流表示数的5倍,即I甲:I乙=1:5;
则通过两电阻R1和R2的电流之比为:I1:I2=I甲:(I乙﹣I甲)=1:(5﹣1)=1:4;
在并联电路中,电阻R1和R2两端的电压相同,电流与电阻成反比,则两电阻R1和R2的阻值之比为:
R1:R2=I2:I1=4:1;
若甲、乙两表为电压表,闭合开关S1、S2,R1和R2串联,电压表甲测量电源电压,电压表乙测量R1两端的电压,在串联电路中,通过电阻R1和R2的电流相同,则两电阻两端的电压之比为:
U1:U2=IR1:IR2=R1:R2=4:1;
串联电路中总电压等于各分电压之和,则两电压表的示数之比为:
U甲:U乙=(U1+U2):U1=(4+1):4=5:4。
故答案为:5:4。
32.如图所示,电源电压恒定不变,R1的阻值和R2的最大阻值相等,闭合开关S,当滑片P位于R2中点时,电流表A1和A2的示数之比为________ ,滑片P位于中点和最左端时电压表V的示数之比为________ 。
【答案】2:1;1:2。
【详解】
(1)由图可知,闭合开关S,R1、R2并联,电流表A1测量干路电流,电流表A2测量通过R1的电流,电压表测R2右侧接入电路的两端电压。
设电源电压为U,已知R1与R2的最大阻值相等,即R1=R2。
当滑片P位于R2中点时,电流表A2的示数,即通过R1的电流为,由于R2始终并联接在电源两端,通过R2的电流为。
根据并联电路中电流的规律,干路的电流,即电流表A1的示数为,
故电流表A1与电流表A2的示数之比为;
(2)当滑片P位于中点时,通过R2的电流为,电压表测R2右侧接入电路的两端电压,示数为;
当滑片P位于最左端时,电压表测量的是电源电压,即U2=U,所以,滑片P位于中点和最左端时电压表V的示数之比。
故答案为:2:1;1:2。
33.如图,甲、乙为两只相同的电压表或电流表。断开开关,甲、乙两表示数之比为2:1,则R1与R2电阻之比为________ ;更换两表种类,闭合开关,两表均有示数,则甲、乙两表示数之比为________ 。
【答案】1:2;2:1
【详解】
断开开关时,由于两表均有示数,说明电路是通路,则两电表均为电流表,此时两电阻并联,甲电流表测R1的电流,乙电流表测R2的电流,由于并联电路两端电压相等,由可得,则R1与R2电阻之比为;
更换两表种类,即两电表均为电压表,闭合开关,两表均有示数,此时两电表是电压表,电路是两电阻串联,甲电压表测R2两端电压,乙电压表测R1两端电压,由于串联电路中电流处处相等,则甲乙两表示数之比为U2:U1=IR2:IR1=R2:R1=2:1。
故答案为:1:2;2:1。
34.如图甲所示电路中,电压表V1和V2的示数之比为2:3,则定值电阻R1:R2=________ ;若将电阻R1、R2改接为如图乙所示的电路,则电流表A1、A2的示数之比为 ________ 。
【答案】2:1;1:3
【详解】
(1)由图甲可知,定值电阻R1与R2串联,电压表V1测R1两端的电压,电压表V2测R1和R2两端的总电压;
已知电压表V1和V2的示数之比为2:3,即R1两端的电压与R1、R2的总电压之比为U1:U=2:3,
因串联电路的总电压等于各分电压之和,
所以R1、R2两端的电压之比为,
因串联电路中电流处处相等,则由R可得,R1与R2的阻值之比为R1:R2=U1:U2=2:1;
(2)由图乙可知,R1与R2并联,电流表A1测通过R1的电流,电流表测通过R1和R2的总电流;
因并联电路中各支路两端的电压相等,则由I可得,通过R1和R2的电流之比为I1:I2=R2:R1=1:2,
因为并联电路中干路电流等于各支路电流之和,
所以电流表A1、A2的示数之比(即R1的电流与总电流之比)为:。
故答案为:2:1;1:3。
35.如图,在图甲电路中电源电压6V保持不变,R1是定值电阻,R2是可变电阻。当①、②都是电压表,闭合开关S1,S2时,表②的示数为3V,此时R1:R2=________ ;当①、②都是电流表,仅闭合开关S1时,通过R2的电流与其两端的电压关系如图乙所示,表②的示数为1.6A,此时R1:R2=________ 。
【答案】1:1;3:5。
【详解】
当①、②都是电压表,闭合开关S1、S2时,两电阻R1与R2串联,①电压表测电源的电压,②电压表测R2两端的电压;
电源电压6V保持不变,即U=6V;表②的示数为3V,即R2两端的电压为3V,则R1两端的电压为U1=U﹣U2=6V﹣3V=3V;
根据串联电路分压特点可得,;
当①、②都是电流表,仅闭合开关S1时,电阻R1与R2并联,②电流表测量干路电流,表②的示数为1.6A,则干路电流I=1.6A;
并联时各支路两端电压相等且等于电源电压,电源电压U=6V,则R2两端电压为6V,由图乙可知,此时通过R2的电流I2=0.6A,所以R2的电阻为:;
通过R1的电流为:I1=I﹣I2=1.6A﹣0.6A=1A;
则R1的电阻为:R16Ω;
R1:R2=6Ω:10Ω=3:5。
故答案为:1:1;3:5。
重难突破系列 | 苏科版九年级物理 | 专题二十 欧姆定律专题四 串并联的比例计算
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$专题讲义 苏科版九年级物理上册
重难专题二十
欧姆定律专题四 串并联的比例计算
(原卷版)
苏科版九年级上册 | 第十四章《欧姆定律》 | 建议用时 45 分钟 | 难度:★★★★☆
▎学习目标
1.理解串联电路电压与电阻成正比、并联电路电流与电阻成反比的规律,会直接写出 U₁∶U₂=R₁∶R₂、I₁∶I₂=R₂∶R₁;
2.掌握“份额式”(U₁/U=R₁/(R₁+R₂)、I₁/I=R₂/(R₁+R₂)),能由电表示数之比反求电阻之比;
3.能处理电表类型切换(同一位置电压表改接电流表)与开关切换的混联比例综合题,先判连接、再选比例式求解。
【思维导图】
串并联比例计算
串联分压
I 处处相等,U 按电阻正比例分配
U₁∶U₂=R₁∶R₂;U₁/U=R₁/(R₁+R₂)
多电阻 U₁∶U₂∶U₃=R₁∶R₂∶R₃
串并联比例计算
并联分流
各支路电压相等,I 与电阻成反比
I₁∶I₂=R₂∶R₁;I₁/I=R₂/(R₁+R₂)
多支路 I₁∶I₂∶I₃=1/R₁∶1/R₂∶1/R₃
串并联比例计算
比例反求
由电表读数比反求 R₁∶R₂
电表类型切换 V↔A 改变连接方式
同一位置接 V 为串联、接 A 为并联
串并联比例计算
混联综合
先等效化简:先并后串 / 先串后并
开关切换改变电路状态
复杂题先画等效电路再套比例
考点一 串联分压比例
1.串联电路的电流、电压规律:串联电路中电流处处相等,即 I=I₁=I₂=…;总电压等于各部分电路两端电压之和,即 U=U₁+U₂+…。由欧姆定律 U₁=IR₁、U₂=IR₂ 可知,串联电路中各电阻两端的电压与电阻成正比——电阻越大,分得的电压越大。
图1 R₁ 与滑动变阻器 R₂ 串联:电流表测串联电流,电压表测 R₁ 两端电压
2.串联分压比例式:两电阻串联时,U₁∶U₂=R₁∶R₂(电压按电阻正比例分配);某一电阻两端电压占总电压的份额为 U₁/U=R₁/(R₁+R₂)。三个电阻串联时,U₁∶U₂∶U₃=R₁∶R₂∶R₃。用“份额式”直接求某一电阻的电压,往往比先算电流、再用 U=IR 更快捷。
3.比例法例题示范:以 R₁=10Ω、R₂=20Ω 串联接在 6V 电源上为例:①判串并——R₁、R₂ 串联,I 处处相等;②选比例式——串联电压与电阻成正比,U₁∶U₂=R₁∶R₂=10∶20=1∶2;③用份额式——U₁=U·R₁/(R₁+R₂)=6V×10/(10+20)=2V,U₂=6V×20/(10+20)=4V;④检验——U₁+U₂=2V+4V=6V=电源电压,成立。
表1 串联分压比例规律
物理量
串联电路规律
比例关系
电流
处处相等 I=I₁=I₂
I₁∶I₂=1∶1
电压
总电压=各部分之和
U₁∶U₂=R₁∶R₂(正比)
分压份额
U₁/U=R₁/(R₁+R₂)
电阻越大,分压越大
多电阻
U=U₁+U₂+U₃
U₁∶U₂∶U₃=R₁∶R₂∶R₃
▎重难诠释
①串联分压是“正比”:电阻越大、分得电压越大,切勿与并联的“反比”混淆;
②份额式 U₁/U=R₁/(R₁+R₂) 最适合求某一电阻的电压占比,分子分母要与所求对象一一对应;
③若串联的是灯泡,要先由额定值算出灯丝电阻 R=U额²/P额,再按电阻比例分配电压。
考点二 并联分流与混联比例
1.并联电路的电流、电压规律:并联电路中各支路两端电压相等,都等于电源电压,即 U=U₁=U₂=…;干路电流等于各支路电流之和,即 I=I₁+I₂+…。由欧姆定律 I₁=U/R₁、I₂=U/R₂ 可知,并联电路中各支路的电流与电阻成反比——电阻越大的支路,分得的电流越小。
图2 L₁、L₂ 并联:各支路电压相等,电流表在干路测总电流
2.并联分流比例式:两电阻并联时,I₁∶I₂=R₂∶R₁(电流与电阻成反比);某一支路电流占干路电流的份额为 I₁/I=R₂/(R₁+R₂)(注意分子是另一电阻,与串联份额式正好颠倒)。三个支路并联时,I₁∶I₂∶I₃=1/R₁∶1/R₂∶1/R₃。
3.混联电路的处理:既有串联又有并联的混联电路,不能直接套用比例式,必须先“等效化简”:先把并联部分用 R并=R₁R₂/(R₁+R₂) 求出等效电阻,再与串联部分相加得到总电阻,最后回到串联分压或并联分流的基本比例。口诀:“混联先等效,串正并反别用错。”
4.比例法例题示范:以 R₁=10Ω、R₂=20Ω 并联接在 6V 电源上为例:①判串并——R₁、R₂ 并联,两支路电压都等于 6V;②选比例式——并联电流与电阻成反比,I₁∶I₂=R₂∶R₁=20∶10=2∶1;③求支路电流——I₁=U/R₁=6V/10Ω=0.6A,I₂=U/R₂=6V/20Ω=0.3A,I干=I₁+I₂=0.9A;④检验——I₁∶I₂=0.6∶0.3=2∶1,与反比式一致。
表2 串联与并联比例规律对比
比较项目
串联电路
并联电路
电流
处处相等 I=I₁=I₂
干路=支路之和 I=I₁+I₂
电压
总电压=各部分之和
各支路电压相等 U=U₁=U₂
比例关系
电压与电阻成正比 U₁∶U₂=R₁∶R₂
电流与电阻成反比 I₁∶I₂=R₂∶R₁
份额式
U₁/U=R₁/(R₁+R₂)
I₁/I=R₂/(R₁+R₂)
记忆口诀
串正(阻大压大)
并反(阻大流小)
▎重难诠释
①并联分流是“反比”:I₁∶I₂=R₂∶R₁,分子分母正好颠倒,最易写成正比而出错;
②电表类型切换题(同一位置接电压表→改接电流表)会改变电路的串、并联方式,必须按新表重新判断连接后再选比例式;
③比例前后的两个量必须对应同一电路状态:开关通断、滑片移动后电阻已变,要按该状态重新列比例,不能沿用旧值。
考向一 串联分压比例
1.如图所示电路中,电源电压为3V,L1、L2是小灯泡,当开关S闭合时,电压表的示数为2V,忽略温度对灯丝电阻的影响,则( )
A.L1两端的电压为2V
B.L2两端的电压为2V
C.通过L1与L2的电流之比为2:1
D.L1与L2的灯丝电阻之比为1:1
2.甲、乙两个电阻,R甲:R乙=2:3,将它们串联在电路中,通过它们的电流之比、电压之比分别为( )
A.1:1,2:3
B.1:1,3:2
C.2:3,1:1
D.3:2,1:1
3.如图所示电路中,R1=5Ω,R2=10Ω。闭合开关后,电压表V1和V2的示数之比是________ 。
4.如图所示,电源电压恒为3V。闭合开关S,电压表的示数为0.5V,则灯泡L1与L2的电阻之比为________ ,开关S断开时,电压表的示数为_____ V。
5.在“用电流表和电压表测量电阻”的实验中,得到导体甲和导体乙的I﹣U图像如图所示。若将导体甲和导体乙串联在电源电压为3V的电路中,此时导体甲和导体乙的阻值之比为________ 。
考向二 并联分流比例
6.如图所示的电路中,闭合开关S后,电流表A1的示数为0.2A,电流表A2的示数为0.8A,则R1与R2的电阻之比为( )
A.1:4
B.4:1
C.1:3
D.3:1
7.如图所示电路图,闭合开关S1、S2后,两灯均发光,两个电流表(实验室学生用)的指针在同一位置,下列说法正确的是( )
A.两个电流表的示数相等
B.电流表A1测的是通过灯L1的电流
C.灯L1与L2的电阻之比为1:4
D.灯L1与L2两端的电压之比为4:1
8.两个定值电阻R1=20Ω,R2=30Ω,将它们并联在电路中,通过R1、R2的电流之比和它们两端的电压之比分别是( )
A.2:3、1:1
B.3:2、1:1
C.1:1、2:3
D.1:1、3:2
9.如图所示,电源两端的电压保持不变。闭合开关S后,电流表A1、A2的示数之比3:2,若仅将电阻R2换成R3,闭合开关后,电流表A1、A2的示数之比2:1,则电阻R2:R3为( )
A.1:3
B.1:2
C.2:3
D.3:4
10.如图所示,闭合开关S,两电流表示数之比为7:3,则R1与R2两端的电压之比U1:U2=________ ,电阻之比R1:R2=________ 。
考向三 比例反求电阻与电表示数之比(含电表类型切换)
11.如图所示,电源电压不变,当开关S闭合,甲、乙两表都为电压表时,两表的示数之比U甲:U乙=5:2;当开关S断开,甲、乙两表都为电流表时,两表的示数之比I甲:I乙为( )
A.2:5
B.5:2
C.5:3
D.3:5
12.如图所示,当开关S闭合,甲、乙两表是电压表时,示数之比U甲:U乙=3:2,当开关S断开,甲、乙两表都是电流表时,则两表的示数之比I甲:I乙为( )
A.1:3
B.3:1
C.2:3
D.2:1
13.如图所示,当开关S断开,甲、乙两表为电流表时,两电表的示数之比I甲:I乙=3:4,则下列说法正确的是( )
A.R1:R2=1:4
B.R1:R2=1:3
C.当开关S断开,甲、乙两表为电流表时,R1与R2两端的电压之比U1:U2=3:1
D.当开关S闭合,甲、乙两表为电压表时,两表读数之比U甲:U乙=4:1
14.如图所示的电路中,电源电压保持不变,当开关S闭合,甲、乙两表为电压表时,两表的示数之比U甲:U乙=7:4,则R1:R2=________ ;当开关S断开。甲、乙两表为电流表时,两表的示数之比I甲:I乙=________ ;
15.如图所示,已知R1:R2=2:1。当开关S闭合,甲、乙两表均为电压表时,两电阻的连接方式为_____ 联,两表示数之比为U甲:U乙=________ ;当开关S断开,甲、乙两表均为电流表时,两电阻的连接方式为_____ 联,两表示数之比为I甲:I乙=________ 。(电路中各元件均未损坏)
考向四 混联与开关切换比例综合
16.如图所示的电路中,电源电压保持不变。当开关S断开时,发现电压表的示数为6V;闭合开关S后,发现电压表的示数变为2V。则开关S闭合后,下列说法正确的是( )
A.电源电压为8V
B.闭合开关S后,通过R1的电流与通过R2的电流之比为2:1
C.R1的电阻与R2的电阻之比为1:2
D.R1两端的电压与R2两端的电压之比为3:1
17.如图所示的电路中,R1:R2=3:1,S断开时,电流表的示数为I1,S闭合时,电流表的示数为I2,则I1与I2之比是( )
A.3:4
B.4:3
C.1:3
D.1:4
18.如图所示的电路中,电源电压不变,只闭合开关S1时。电压表V1与V2的示数之比为3:1,只闭合开关S2时,电压表V1与V2的示数之比为4:3,则R1与R2的电阻之比为( )
A.4:3
B.2:3
C.6:1
D.1:6
19.如图所示,R1与R2之比为2:1,要使R1与R2组成并联电路,应闭合开关 __________ ,此时电流表A1与A2示数之比为 ________ ;要使R1与R2组成串联电路,应闭合开关 _______ ,此时R1与R2两端电压之比为 ________ 。
20.某小组在做实验,电路图如图甲所示,闭合开关,两灯泡均发光。(假设灯泡电阻不变)(1)开关S1闭合,S2断开时,两个电流表指针偏转均如图乙所示,则电流表A2测量的是通过_______ 的电流,通过灯泡L1的电流为________ A,灯泡L1、L2的电阻之比是________ ;(2)闭合开关S1、S2,将两只电流表均换成电压表,则灯泡L1、L2两端电压之比是________ 。
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21.如图所示电路,电源电压恒定,定值电阻R1=R2。下列说法正确的是( )
A.甲、乙同为电压表时,闭合开关S1、S2,乙表测量R1两端电压
B.甲、乙同为电压表时,闭合开关S1、S2,甲、乙两表的示数之比为1:2
C.甲、乙同为电流表时,只闭合开关S1、R2被短路
D.甲、乙同为电流表时,只闭合开关S1,甲、乙两表的示数之比为1:2
22.如图所示,电路中电源两端的电压保持不变。当开关S闭合、S1断开,甲、乙两表为电流表时,甲、乙两表示数之比为2:5;当开关S和S1都闭合,甲、乙两表为电压表时,两电压表示数U甲:U乙为( )
A.5:3
B.5:2
C.3:2
D.2:3
23.如图所示,甲、乙均为电流表或电压表。两个开关都闭合时,两电表指针位置相同。下列说法正确的是( )
A.甲、乙两表都为电流表
B.甲、乙两表的示数之比为1:1
C.通过R1和R2的电流之比为1:4
D.R1和R2的电阻之比是1:4
24.如图所示,电源电压保持不变,R1、R2均为定值电阻。当开关S闭合,甲、乙两表为电压表时,两表示数之比U甲:U乙为4:3,当开关S断开,甲、乙两表为电流表时,甲、乙两电流表的示数之比I甲:I乙为( )
A.4:3
B.3:4
C.1:3
D.1:4
25.如图所示的电路,电源电压为12V且保持不变。滑动变阻器R2的最大阻值为8Ω,电阻R1=4Ω。当开关S闭合,滑动变阻器R2的滑片从最右端移到中点时。下列说法正确的是( )
A.电流表的示数变小
B.电压表的示数从4V变为8V
C.接入电路中的总电阻由4Ω变为8Ω
D.R1和R2两端电压比是U1:U2=2:1
26.如图所示的电路,电源电压保持不变。当闭合开关S1、S2,甲、乙两电表均为电压表时,两电表示数之比U甲:U乙=5:3;当开关S2闭合、S1断开,甲、乙两电表均为电流表时,两电表示数之比( )
A.I甲:I乙=2:3
B.I甲:I乙=5:2
C.I甲:I乙=2:5
D.I甲:I乙=3:2
27.如图所示,电源电压U保持不变,在甲、乙两处分别接入电压表,闭合开关S,测得U甲:U乙=5:3,断开开关S,拆去电压表,并在甲、乙两处分别接入电流表,此时I甲:I乙是( )
A.5:2
B.2:5
C.2:3
D.3:2
28.如图所示电路中,若a、b都是电流表,当开关S断开时,两表的示数比是Ia:Ib=3:2;若a、b都换成电压表,当开关S闭合时,则a、b两表示数之比是( )
A.2:3
B.5:3
C.3:2
D.2:5
29.如图所示的电路,电源电压恒定不变。当开关S闭合,甲、乙两表为电压表时,电阻R1、R2是_____ 联;当开关S断开,甲、乙两表为电流表时,若R1:R2=2:3,则两表示数之比I甲:I乙=________ 。
30.如图所示的电路中,R1:R2=1:2,甲、乙两电表类型相同。若开关S断开时,R1、R2均正常工作,则甲、乙两电表均为 _______ 表,通过R1、R2的电流之比为 ________ 。若甲、乙两电表均换为另一种电表,且S闭合时,R1与R2均正常工作,则甲、乙两电表的示数之比为 ________ 。
31.如图所示电路,若甲、乙两表为电流表,闭合开关S1,断开开关S2,两表指针位置相同,若甲、乙两表为电压表,闭合开关S1、S2,则两表示数之比是________ (电表每次测量均未超过量程)。
32.如图所示,电源电压恒定不变,R1的阻值和R2的最大阻值相等,闭合开关S,当滑片P位于R2中点时,电流表A1和A2的示数之比为________ ,滑片P位于中点和最左端时电压表V的示数之比为________ 。
33.如图,甲、乙为两只相同的电压表或电流表。断开开关,甲、乙两表示数之比为2:1,则R1与R2电阻之比为________ ;更换两表种类,闭合开关,两表均有示数,则甲、乙两表示数之比为________ 。
34.如图甲所示电路中,电压表V1和V2的示数之比为2:3,则定值电阻R1:R2=________ ;若将电阻R1、R2改接为如图乙所示的电路,则电流表A1、A2的示数之比为 ________ 。
35.如图,在图甲电路中电源电压6V保持不变,R1是定值电阻,R2是可变电阻。当①、②都是电压表,闭合开关S1,S2时,表②的示数为3V,此时R1:R2=________ ;当①、②都是电流表,仅闭合开关S1时,通过R2的电流与其两端的电压关系如图乙所示,表②的示数为1.6A,此时R1:R2=________ 。
重难突破系列 | 苏科版九年级物理 | 专题二十 欧姆定律专题四 串并联的比例计算
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