11.4.1 串并联电路的计算与电表读数 讲义-2026-2027学年高二上学期物理人教版必修第三册
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第一讲 串并联电路的计算与电表读数
人教版高二物理上册必修第三册 第十一章 电路及其应用 11.4 串联电路和并联电路 · 学生版
知识点范围 1.计算电阻串联或并联时的电压、电流和电阻
2.计算电阻混联时的电压、电流和电阻 3.电流表与电压表的读数
班级________ 姓名________ 学号________ 得分________
知识点 6 讲 例题 6 道 巩固练习 14 题 建议用时 90 分钟
本讲按串联电路的规律、并联电路的规律、混联电路的分析、滑动变阻器的接法、电表的读数、常见错解检查六个知识点整理,每个知识点后面配一道例题,再跟十四道巩固练习,文末附速查表。
第一部分 知识点精讲
知识点 1 串联电路的规律
原理 串联电路里电流只有一条路径,从电源正极出来依次经过各个电阻,所以各处电流相同。各电阻两端的电压加起来等于总电压,总电阻等于各个电阻之和。两个电阻串联时,电压按电阻的比例分配,阻值大的分到的电压多。
结论 I=I1=I2,U=U1+U2,R=R1+R2。分压关系是 U1/U2=R1/R2。串联后的总电阻比其中任何一个电阻都大。
条件 串联电路没有分支,开关接在任何位置都能控制整个电路;电流只有一条路径,拆掉一个元件整条电路就断了。
易错 把并联的分流关系套到串联上。求分电压时用总电压按电阻反比分配,方向正好搞反。
知识点 2 并联电路的规律
原理 并联的各支路接在同一对节点上,两端电压相等。干路电流分成几路,各支路电流之和等于干路电流。总电阻的倒数等于各支路电阻倒数之和。两个电阻并联时,电流按电阻的反比分配,阻值小的支路电流大。
结论 U=U1=U2,I=I1+I2,1/R=1/R1+1/R2。分流关系是 I1/I2=R2/R1。两个电阻并联的总电阻 R=R1R2/(R1+R2),比任何一个支路电阻都小。n 个相同电阻 R0 并联,总电阻是 R0/n。
条件 各支路互不影响,一条支路断开,其余支路照常工作;并联的支路越多,总电阻越小。
易错 把总电阻算成各支路电阻之和,结果比每个支路都大。分流时按正比分配,阻值大的支路反而算出的电流大。
知识点 3 混联电路的分析与计算
原理 既有串联又有并联的电路,先看结构,把能直接合并的那部分等效成一个电阻,再按串并联规律逐段化简,直到整块电路只剩一个等效电阻。化简顺序从最里层开始,先并后串还是先串后并,取决于哪两个电阻接在同一对节点之间。
图 1 混联电路:R1 与 R2 先并联,再与 R3 串联
结论 每化简一步就写出等效阻值,最后一段用欧姆定律求总电流。要求某条支路的电流,先把该支路两端的电压求出来,再除以支路电阻,不要直接拿总电压去除。
条件 理想导线电阻为零,电流表内阻按零处理,电压表内阻按无穷大处理;有非纯电阻元件时欧姆定律只对纯电阻部分成立。
易错 把跨接在两个节点之间的电阻误判成串联。等效图没画就套公式,节点看错一步,整题结果全错。
知识点 4 滑动变阻器的限流与分压
原理 滑动变阻器靠改变接入电路的电阻丝长度来改变阻值。限流接法只接上面金属杆的一个接线柱和下面两个接线柱中的一个,变阻器与负载串联,移动滑片改变串入的阻值。分压接法把下面两个接线柱都接到电源两端,负载接在一个下接线柱和滑片之间。
图 2 音响音量调节的简化电路:滑动变阻器接入 M、N 之间
结论 限流接法线路简单、消耗电能少,但负载电压不能调到零,调节范围小。分压接法负载两端的电压可以从零调到电源电压,调节范围大,代价是变阻器上始终有电流通过,费电。
条件 判断接法看下面两个接线柱是否都进了电路:只接一个是限流,两个都接是分压。负载电压要求从零开始变化时,必须用分压接法。
易错 把限流当成分压,认为负载电压能调到零。分压接法里负载与滑片一侧的电阻丝并联后再与另一侧串联,直接拿变阻器全部阻值去算,结果就错了。
知识点 5 电流表与电压表的读数
原理 读数先看量程,再算每一小格代表多少,最后看指针落在第几格。电流表 0~0.6 A 量程分成 30 小格,每小格 0.02 A;0~3 A 量程每小格 0.1 A。电压表 0~3 V 量程每小格 0.1 V,0~15 V 量程每小格 0.5 V。
图 3 电压表与电流表的读数,先认量程再认分度
结论 最小分度是 0.02 A、0.1 A、0.1 V 的,读到最小分度的下一位,要估读一位。最小分度是0.5 V 的,读到最小分度这一位,不往下估。同一只表上下两排刻度对应两个量程,读数前先确认接线柱接的是哪一个。
条件 指针没到满刻度时按格数乘分度值算,不要按比例估;读数结果要带单位。
易错 把 0~3 V 量程的表按 0~15 V 那排刻度读,结果差五倍。0.6 A 量程忘记估读,只写到 0.1 A。
知识点 6 常见错解与检查
原理 本节的错法集中在三处:串并联关系看反,等效电阻算错,电压和电流没有对应到同一个元件上。做完把电路结构重新画一遍,用总电压等于各部分电压之和、干路电流等于各支路电流之和这两条去验算。
结论 算出总电阻后代回总电压,看总电流是否等于各支路电流之和;算出各段电压后相加,看是否等于总电压。两步都能对上,结果基本可靠。
条件 电流表内阻不可忽略时不能按理想表处理;电压表内阻不是无穷大时,并联上去会使那一段的实际电阻变小,读数跟着偏小。
易错 把电压表的读数当成待测电阻两端的真实电压,忽略电压表的分流。判断变阻器接法时只看上面两个接线柱,没注意下面两个是否都进了电路。
第二部分 例题精讲
例1.石墨烯是迄今为止人类发现的导电性能最好的材料。如图所示,用石墨烯制成的两个导体P、Q串联后接在电路中,已知P、Q的横截面积之比为4:1,当电路中通入恒定电流时,下列说法正确的是( )
A.流过P、Q的自由电子定向移动的平均速率之比为4:1
B.流过P、Q的自由电子定向移动的平均速率之比为1:4
C.相同时间内,流过P、Q横截面的电荷量之比为1:1
D.相同时间内,流过P、Q横截面的电荷量之比为4:1
例2.在一电路中有三个定值电阻、、并联,流过三个电阻的电流之比为。由此可计算三个电阻、、之比为( )
A.1:2:3 B.3:2:1 C.2:3:6 D.6:3:2
例3.如图所示,M、N两端的电压恒为U=16 V,定值电阻的阻值分别为R1=3 Ω、R2=6 Ω、R3=2 Ω,下列说法正确的是( )
A.流过R1、R2的电流之比为2∶1;
B.流过R3的电流为2 A
C.R1、R3两端的电压之比为3∶2
D.R3两端的电压为6 V
例4.如图甲是音响上音量调节装置,其简化电路如图乙,需在M、N间接入一个滑动变阻器,使滑片P向右移动时电流减小,音量降低。下列连接方式中可行的是( )
A.M接A,N接B B.M接C,N接D
C.M接A,N接D D.M接C,N接B
例5.写出如图电压表和电流表的读数:______V,______A.
例6.如图所示,电路中三个电阻的阻值均为R,电流为I,电流从a端流入。已知电压表为理想电表,则电压表的示数为( )
A. B. C. D.
第三部分 巩固练习
1.如图所示的电路,闭合开关S,灯泡L正常发光。移动滑动变阻器的滑片改变其接入电路的阻值,则下列说法正确的是( )
A.滑片向右移动,R接入电路的阻值变小,灯泡L变亮
B.滑片向右移动,R接入电路的阻值变大,灯泡L变暗
C.滑片向左移动,R接入电路的阻值变大,灯泡L变亮
D.滑片向左移动,R接入电路的阻值变小,灯泡L变暗
2.如图所示的电路,开始时开关和开关闭合,忽略温度变化对灯泡电阻的影响,下列说法正确的是( )
A.滑动变阻器滑片右移,灯泡L电流变大
B.滑动变阻器滑片右移,灯泡L电流变小
C.滑动变阻器滑片不动,开关断开,灯泡L两端电压变大
D.滑动变阻器滑片不动,开关断开,灯泡L两端电压不变
3.“节能减排,从我做起”。芳芳同学养成了随手断开家中暂时可以不用的用电器的习惯。当她断开一个用电器后,家庭电路中会变大的物理量是( )
A.总电流 B.总电压 C.总电阻 D.总功率
4.如图所示,闭合开关,三个灯泡均正常发光,某时刻灯泡A的接线柱突然发生断路,则下列说法正确的是( )
A.流过灯泡B的电流增大,其灯丝可能被烧断
B.流过灯泡C的电流增大,其灯丝可能被烧断
C.流过灯泡B、C的电流均增大,两灯灯丝均可能被烧断
D.流过灯泡B、C的电流均减小,两灯灯丝均不可能被烧断
5.三个定值电阻的阻值分别为R1=10Ω,R2=20Ω,R3=30Ω,接在电压为120V的某电路的两端,则( )
A.串联时,R总=60Ω,I总=1.2A B.串联时,R总=60Ω,I总=2A
C.并联时,R总=100Ω,I总=1.2A D.并联时,R总=5.5Ω,I总=2A
6.如图所示的电路中,R0为固定电阻,R为滑动变阻器,移动滑片P,电路的总电阻会发生变化。下列叙述正确的是( )
A.P向左滑动时总电阻将减小
B.滑动变阻器右边接线柱松动会对电路调节有影响
C.P滑到最左端时总电阻为R0
D.P滑到最右端时总电阻为零
7.如图,AB间的电压为15V,改变滑动变阻器触头的位置,可以改变CD间的电压,则的变化范围是( )
A.0~5V B.5V~10V C.0~10V D.10~15V
8.如图所示的电路中U=120V滑动变阻器的最大阻值为,,当滑片P滑至的中点时,a、b两端的电压为( )
A.30 V B.40V C.60 V D.75V
9.如图所示,有一段粗细均匀、长为L、电阻为R的金属丝,将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间的短圆弧长为总长的五分之一,沿AM流入圆环的电流强度为0.5A,则( )
A.闭合圆环在M、N间的电阻值为0.3R
B.短圆弧与长圆弧的电流强度之比为1:4
C.10s内通过短圆弧横截面的电荷量为4C
D.自由电荷在短圆弧与长圆弧内的移动速率之比为1:1
10.如图所示,现把此滑动变阻器与一灯泡串联后接入一电源,并要求滑片P向c移动的过程中,电路中灯泡变亮,则滑动变阻器接入电路的接线柱及接法正确的是( )
A.将a、c连在一起后与d接入电路 B.将b、d连在一起后与c接入电路
C.b和c D.a和b
11.在如图所示的电路中,三个定值电阻的阻值分别为R1=4 Ω、R2=6 Ω、R3=3 Ω。现在M、N两点间加上恒定电压,下列说法正确的是( )
A.M、N间的总电阻为6 Ω
B.R1、R2两端的电压之比为2∶3
C.流过R2、R3的电流之比为1∶2
D.R2、R3并联部分的电阻大于R3
12.关于并联电路,下列说法中正确的是( )
A.总电阻阻值必大于每一个电阻阻值
B.其中一个电阻阻值增大时,总电阻阻值必减小
C.再并联一个电阻时,总电阻阻值必减小
D.拿掉一个电阻时,总电阻阻值必增大
13.实验中常用两个可变电阻器串、并联后调节电路中的电流强度,一个作粗调(调节时电路中电流改变较大),一个作细调(调节时电路中电流改变较小)。在如图六所示中,,,,调节一个可变电阻器时,另一个调到最大,则( )
A.R1、R3可作粗调 B.R2、R4可作细调
C.R1、R4可作粗调 D.R2、R3可作细调
14.将图中的电键、电源、滑动变阻器和负载(电灯)连成电路,使滑动变阻器分别接成限流接法和分压接法(甲图为限流接法,乙图为分压接法)。
附 判断速查表
题里的现象
判断
依据
串联电路各处电流
处处相等
只有一条电流路径
串联分压
电压与电阻成正比
U1/U2=R1/R2
并联各支路电压
各支路相等
接在同一对节点上
并联分流
电流与电阻成反比
I1/I2=R2/R1
两电阻并联的总电阻
比任一支路电阻都小
1/R=1/R1+1/R2
混联电路的化简
从最里层逐段等效
先并后串,边化边写等效值
滑动变阻器限流接法
只接一个下接线柱
与负载串联,电压不能调到零
滑动变阻器分压接法
下面两个接线柱都接入
负载电压可从零调起
0~0.6 A 量程读数
估读到 0.01 A
每小格 0.02 A
0~15 V 量程读数
读到 0.1 V
每小格 0.5 V
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第一讲 串并联电路的计算与电表读数
人教版高二物理上册必修第三册 第十一章 电路及其应用 11.4 串联电路和并联电路 · 教师版
知识点范围 1.计算电阻串联或并联时的电压、电流和电阻
2.计算电阻混联时的电压、电流和电阻 3.电流表与电压表的读数
班级________ 姓名________ 学号________ 得分________
知识点 6 讲 例题 6 道 巩固练习 14 题 建议用时 90 分钟
本讲按串联电路的规律、并联电路的规律、混联电路的分析、滑动变阻器的接法、电表的读数、常见错解检查六个知识点整理,每个知识点后面配一道例题,再跟十四道巩固练习,文末附速查表。
第一部分 知识点精讲
知识点 1 串联电路的规律
原理 串联电路里电流只有一条路径,从电源正极出来依次经过各个电阻,所以各处电流相同。各电阻两端的电压加起来等于总电压,总电阻等于各个电阻之和。两个电阻串联时,电压按电阻的比例分配,阻值大的分到的电压多。
结论 I=I1=I2,U=U1+U2,R=R1+R2。分压关系是 U1/U2=R1/R2。串联后的总电阻比其中任何一个电阻都大。
条件 串联电路没有分支,开关接在任何位置都能控制整个电路;电流只有一条路径,拆掉一个元件整条电路就断了。
易错 把并联的分流关系套到串联上。求分电压时用总电压按电阻反比分配,方向正好搞反。
知识点 2 并联电路的规律
原理 并联的各支路接在同一对节点上,两端电压相等。干路电流分成几路,各支路电流之和等于干路电流。总电阻的倒数等于各支路电阻倒数之和。两个电阻并联时,电流按电阻的反比分配,阻值小的支路电流大。
结论 U=U1=U2,I=I1+I2,1/R=1/R1+1/R2。分流关系是 I1/I2=R2/R1。两个电阻并联的总电阻 R=R1R2/(R1+R2),比任何一个支路电阻都小。n 个相同电阻 R0 并联,总电阻是 R0/n。
条件 各支路互不影响,一条支路断开,其余支路照常工作;并联的支路越多,总电阻越小。
易错 把总电阻算成各支路电阻之和,结果比每个支路都大。分流时按正比分配,阻值大的支路反而算出的电流大。
知识点 3 混联电路的分析与计算
原理 既有串联又有并联的电路,先看结构,把能直接合并的那部分等效成一个电阻,再按串并联规律逐段化简,直到整块电路只剩一个等效电阻。化简顺序从最里层开始,先并后串还是先串后并,取决于哪两个电阻接在同一对节点之间。
图 1 混联电路:R1 与 R2 先并联,再与 R3 串联
结论 每化简一步就写出等效阻值,最后一段用欧姆定律求总电流。要求某条支路的电流,先把该支路两端的电压求出来,再除以支路电阻,不要直接拿总电压去除。
条件 理想导线电阻为零,电流表内阻按零处理,电压表内阻按无穷大处理;有非纯电阻元件时欧姆定律只对纯电阻部分成立。
易错 把跨接在两个节点之间的电阻误判成串联。等效图没画就套公式,节点看错一步,整题结果全错。
知识点 4 滑动变阻器的限流与分压
原理 滑动变阻器靠改变接入电路的电阻丝长度来改变阻值。限流接法只接上面金属杆的一个接线柱和下面两个接线柱中的一个,变阻器与负载串联,移动滑片改变串入的阻值。分压接法把下面两个接线柱都接到电源两端,负载接在一个下接线柱和滑片之间。
图 2 音响音量调节的简化电路:滑动变阻器接入 M、N 之间
结论 限流接法线路简单、消耗电能少,但负载电压不能调到零,调节范围小。分压接法负载两端的电压可以从零调到电源电压,调节范围大,代价是变阻器上始终有电流通过,费电。
条件 判断接法看下面两个接线柱是否都进了电路:只接一个是限流,两个都接是分压。负载电压要求从零开始变化时,必须用分压接法。
易错 把限流当成分压,认为负载电压能调到零。分压接法里负载与滑片一侧的电阻丝并联后再与另一侧串联,直接拿变阻器全部阻值去算,结果就错了。
知识点 5 电流表与电压表的读数
原理 读数先看量程,再算每一小格代表多少,最后看指针落在第几格。电流表 0~0.6 A 量程分成 30 小格,每小格 0.02 A;0~3 A 量程每小格 0.1 A。电压表 0~3 V 量程每小格 0.1 V,0~15 V 量程每小格 0.5 V。
图 3 电压表与电流表的读数,先认量程再认分度
结论 最小分度是 0.02 A、0.1 A、0.1 V 的,读到最小分度的下一位,要估读一位。最小分度是0.5 V 的,读到最小分度这一位,不往下估。同一只表上下两排刻度对应两个量程,读数前先确认接线柱接的是哪一个。
条件 指针没到满刻度时按格数乘分度值算,不要按比例估;读数结果要带单位。
易错 把 0~3 V 量程的表按 0~15 V 那排刻度读,结果差五倍。0.6 A 量程忘记估读,只写到 0.1 A。
知识点 6 常见错解与检查
原理 本节的错法集中在三处:串并联关系看反,等效电阻算错,电压和电流没有对应到同一个元件上。做完把电路结构重新画一遍,用总电压等于各部分电压之和、干路电流等于各支路电流之和这两条去验算。
结论 算出总电阻后代回总电压,看总电流是否等于各支路电流之和;算出各段电压后相加,看是否等于总电压。两步都能对上,结果基本可靠。
条件 电流表内阻不可忽略时不能按理想表处理;电压表内阻不是无穷大时,并联上去会使那一段的实际电阻变小,读数跟着偏小。
易错 把电压表的读数当成待测电阻两端的真实电压,忽略电压表的分流。判断变阻器接法时只看上面两个接线柱,没注意下面两个是否都进了电路。
第二部分 例题精讲
例1.石墨烯是迄今为止人类发现的导电性能最好的材料。如图所示,用石墨烯制成的两个导体P、Q串联后接在电路中,已知P、Q的横截面积之比为4:1,当电路中通入恒定电流时,下列说法正确的是( )
A.流过P、Q的自由电子定向移动的平均速率之比为4:1
B.流过P、Q的自由电子定向移动的平均速率之比为1:4
C.相同时间内,流过P、Q横截面的电荷量之比为1:1
D.相同时间内,流过P、Q横截面的电荷量之比为4:1
【答案】BC
【详解】AB.记P、Q中自由电子定向移动的平均速率分别为,。两段导体均为石墨,载流子数密度相同,记为,电子电荷量的绝对值为。串联电路各处电流相等,即。由电流的微观表达式有,
因此,故A错误,B正确;
CD.相同时间内,通过P、Q横截面的电荷量分别为,
由前述,整理得,故C正确,D错误。
故选BC。
例2.在一电路中有三个定值电阻、、并联,流过三个电阻的电流之比为。由此可计算三个电阻、、之比为( )
A.1:2:3 B.3:2:1 C.2:3:6 D.6:3:2
【答案】D
【详解】由欧姆定律知,在并联电路中,各支路电压相等,所以有
故选D。
例3.如图所示,M、N两端的电压恒为U=16 V,定值电阻的阻值分别为R1=3 Ω、R2=6 Ω、R3=2 Ω,下列说法正确的是( )
A.流过R1、R2的电流之比为2∶1;
B.流过R3的电流为2 A
C.R1、R3两端的电压之比为3∶2
D.R3两端的电压为6 V
【答案】A
【详解】A.与并联,两端电压相等,根据欧姆定律可知,电流与电阻成反比,即,故A正确;
B.与并联后的总电阻
电路总电阻
干路电流即流过的电流,故B错误;
C.两端的电压等于并联部分电压
两端的电压
所以、两端的电压之比为,故C错误;
D.两端的电压为,故D错误。
故选A。
例4.如图甲是音响上音量调节装置,其简化电路如图乙,需在M、N间接入一个滑动变阻器,使滑片P向右移动时电流减小,音量降低。下列连接方式中可行的是( )
A.M接A,N接B B.M接C,N接D
C.M接A,N接D D.M接C,N接B
【答案】D
【详解】A.若M接A,N接B,此时滑动变阻器接入的是上面的金属杆,接入电路的电阻为0,移动滑片时电阻不变,电流也不变,A错误;
B.若M接C,N接D,此时滑动变阻器接入的是下面的电阻丝,接入电路的电阻为最大值且不变,移动滑片时电阻不变,电流也不变,B错误;
C.若M接A,N接D,滑动变阻器接入了右半段电阻丝,当滑片P向右移动时,接入电路的电阻丝长度变短,电阻变小,根据欧姆定律可知电流变大,C错误;
D.若M接C,N接B,滑动变阻器接入了左半段电阻丝,当滑片P向右移动时,接入电路的电阻丝长度变长,电阻变大,电流变小,D正确。
故选D。
例5.写出如图电压表和电流表的读数:______V,______A.
【答案】 2.20 0.44
【详解】[1]电压表选用的量程为,最小分度为,读数为。
[2]电流表选用的量程为,最小分度为,读数为。
例6.如图所示,电路中三个电阻的阻值均为R,电流为I,电流从a端流入。已知电压表为理想电表,则电压表的示数为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【详解】根据混联电路规律,之间的总电阻
根据欧姆定律,电压表示数
得
故选C。
第三部分 巩固练习
1.如图所示的电路,闭合开关S,灯泡L正常发光。移动滑动变阻器的滑片改变其接入电路的阻值,则下列说法正确的是( )
A.滑片向右移动,R接入电路的阻值变小,灯泡L变亮
B.滑片向右移动,R接入电路的阻值变大,灯泡L变暗
C.滑片向左移动,R接入电路的阻值变大,灯泡L变亮
D.滑片向左移动,R接入电路的阻值变小,灯泡L变暗
【答案】B
【详解】AB.根据题图可知,滑片向右移动,R接入电路的阻值变大,电路中的总电阻变大,根据可知电路中的电流变小,则灯泡L变暗,故A错误,B正确;
CD.根据题图可知,滑片向左移动,R接入电路的阻值变小,电路中的总电阻变小,根据可知电路中的电流变大,则灯泡L变亮,故CD错误。
故选B。
2.如图所示的电路,开始时开关和开关闭合,忽略温度变化对灯泡电阻的影响,下列说法正确的是( )
A.滑动变阻器滑片右移,灯泡L电流变大
B.滑动变阻器滑片右移,灯泡L电流变小
C.滑动变阻器滑片不动,开关断开,灯泡L两端电压变大
D.滑动变阻器滑片不动,开关断开,灯泡L两端电压不变
【答案】B
【详解】AB.滑动变阻器滑片右移,有效部分变大,并联部分阻值变大,干路电流减小,灯泡L电流变小,故A错误,B正确;
CD.滑动变阻器滑片不动,开关断开,并联部分阻值变大,干路电流减小,灯泡两端电压变小,故CD错误。
故选B。
3.“节能减排,从我做起”。芳芳同学养成了随手断开家中暂时可以不用的用电器的习惯。当她断开一个用电器后,家庭电路中会变大的物理量是( )
A.总电流 B.总电压 C.总电阻 D.总功率
【答案】C
【详解】A.家庭用电器之间并联,断开一个用电器后,仍工作的支路减少,电源电压不变,电路总电流变小,故A错误;
B.家庭电路接在额定电压为的电源上,断开一个用电器不改变电源电压,总电压不变,故B错误;
C.并联电路总电阻满足
断开一个用电器后,并联支路减少,变小,因此变大,故C正确;
D.由电功率公式,家庭电路电压不变,断开一个用电器后总电流变小,总功率变小,故D错误。
故选C。
4.如图所示,闭合开关,三个灯泡均正常发光,某时刻灯泡A的接线柱突然发生断路,则下列说法正确的是( )
A.流过灯泡B的电流增大,其灯丝可能被烧断
B.流过灯泡C的电流增大,其灯丝可能被烧断
C.流过灯泡B、C的电流均增大,两灯灯丝均可能被烧断
D.流过灯泡B、C的电流均减小,两灯灯丝均不可能被烧断
【答案】A
【详解】A.由电路图可知,闭合开关且三个灯泡均正常发光时,灯泡 与灯泡并联后再与灯泡串联。灯泡的接线柱突然断路后,并联支路中只剩灯泡,并联部分的等效电阻增大,电路总电阻增大,总电流减小,灯泡 两端电压减小,并联部分两端电压增大,灯泡两端电压增大,所以通过灯泡 的电流增大,其灯丝可能被烧断,故A正确;
B.灯泡 的接线柱突然断路后,电路总电阻增大,总电流减小,所以通过灯泡 的电流减小,其灯丝不易被烧断,故B错误;
C.由上述分析可知,通过灯泡 的电流增大,通过灯泡 的电流减小,并非二者电流均增大,故C错误;
D.由上述分析可知,通过灯泡 的电流增大,通过灯泡的电流减小,并非二者电流均减小,且灯泡 的灯丝可能被烧断,故D错误。
故选A。
5.三个定值电阻的阻值分别为R1=10Ω,R2=20Ω,R3=30Ω,接在电压为120V的某电路的两端,则( )
A.串联时,R总=60Ω,I总=1.2A B.串联时,R总=60Ω,I总=2A
C.并联时,R总=100Ω,I总=1.2A D.并联时,R总=5.5Ω,I总=2A
【答案】B
【详解】AB.根据串联电路规律,串联时总电阻R总=R1+R2+R3=60Ω
电流
故A错误,B正确;
CD.根据并联电路规律,并联时满足
总电流
解得,,故CD错误。
故选B。
6.如图所示的电路中,R0为固定电阻,R为滑动变阻器,移动滑片P,电路的总电阻会发生变化。下列叙述正确的是( )
A.P向左滑动时总电阻将减小
B.滑动变阻器右边接线柱松动会对电路调节有影响
C.P滑到最左端时总电阻为R0
D.P滑到最右端时总电阻为零
【答案】A
【详解】A.P向左滑动时,R接入电路的阻值减小,根据可知并联电路总电阻减小,故A正确;
B.滑动变阻器接入电路部分为左端和滑片P之间的部分,因此滑动变阻器右边接线柱松动不会对电路调节有影响,故B错误;
C.P滑到最左端时,R接入阻值为零,R0被短路,总电阻为零,故C错误;
D.P滑到最右端时,R接入阻值最大,根据可知并联电路总电阻最大,故D错误。
故选A。
7.如图,AB间的电压为15V,改变滑动变阻器触头的位置,可以改变CD间的电压,则的变化范围是( )
A.0~5V B.5V~10V C.0~10V D.10~15V
【答案】B
【详解】由图可知,三个电阻阻值相等,均为,当滑动变阻器触头置于变阻器的最上端时,最大,最大值为
当滑动变阻器触头置于变阻器的最下端时,最小,最小值为
所以的变化范围是。
故选B。
8.如图所示的电路中U=120V滑动变阻器的最大阻值为,,当滑片P滑至的中点时,a、b两端的电压为( )
A.30 V B.40V C.60 V D.75V
【答案】B
【详解】滑片P在中点,下半段电阻
与并联,
滑动变阻器上半段,与串联,总电压。串联分压,ab两端电压就是并联部分电压
故选B。
9.如图所示,有一段粗细均匀、长为L、电阻为R的金属丝,将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间的短圆弧长为总长的五分之一,沿AM流入圆环的电流强度为0.5A,则( )
A.闭合圆环在M、N间的电阻值为0.3R
B.短圆弧与长圆弧的电流强度之比为1:4
C.10s内通过短圆弧横截面的电荷量为4C
D.自由电荷在短圆弧与长圆弧内的移动速率之比为1:1
【答案】C
【详解】A.根据题意可得,M、N间的短圆弧的电阻为
长圆弧的电阻为
所以闭合圆环在M、N间的电阻值为
故A错误;
B.短圆弧与长圆弧的电流强度之比为
故B错误;
C.由以上分析可知,短圆弧的电流为0.4A,长圆弧的电流为0.1A,所以10s内通过短圆弧横截面的电荷量为
故C正确;
D.根据电流的微观表达式
所以自由电荷在短圆弧与长圆弧内的移动速率之比等于电流之比,所以比值为4:1,故D错误。
故选C。
10.如图所示,现把此滑动变阻器与一灯泡串联后接入一电源,并要求滑片P向c移动的过程中,电路中灯泡变亮,则滑动变阻器接入电路的接线柱及接法正确的是( )
A.将a、c连在一起后与d接入电路 B.将b、d连在一起后与c接入电路
C.b和c D.a和b
【答案】BC
【详解】A.将,连在一起后与接入电路时,到间的电阻丝被短接,接入电路的是到间的电阻丝。滑片向移动时,该段电阻丝变长,接入电阻增大,故A错误;
BC.B中将,连在一起,使到间的电阻丝被短接;C中将,接入电路。两种接法中接入电路的都是到间的电阻丝。滑片向移动时,该段电阻丝变短,接入电阻减小,故BC正确。
D.将,接入电路时,接入的是滑片所在的金属导体,电阻不随滑片的位置改变,不能调节灯泡亮度,故D错误。
故选BC。
11.在如图所示的电路中,三个定值电阻的阻值分别为R1=4 Ω、R2=6 Ω、R3=3 Ω。现在M、N两点间加上恒定电压,下列说法正确的是( )
A.M、N间的总电阻为6 Ω
B.R1、R2两端的电压之比为2∶3
C.流过R2、R3的电流之比为1∶2
D.R2、R3并联部分的电阻大于R3
【答案】AC
【详解】A.、并联后的电阻为
、间总电阻为,故A正确;
B.与并联,且该并联部分与串联,所以两端电压与两端电压之比等于
不是,故B错误;
C.、并联,两端电压相等,电流与电阻成反比,所以,故C正确;
D.、并联后的电阻为,小于,故D错误。
故选AC。
12.关于并联电路,下列说法中正确的是( )
A.总电阻阻值必大于每一个电阻阻值
B.其中一个电阻阻值增大时,总电阻阻值必减小
C.再并联一个电阻时,总电阻阻值必减小
D.拿掉一个电阻时,总电阻阻值必增大
【答案】CD
【详解】A.并联电路总电阻的倒数等于各并联电阻倒数之和,因此总电阻小于任一分电阻阻值,A错误;
B.设并联电路中两个电阻分别为、,总电阻
若增大,分子增大,分母增大,但总电阻随增大而增大,B错误;
C.原总电阻为,再并联一个电阻,新总电阻倒数
因
则
即,总电阻必减小,C正确;
D.拿掉一个电阻后,并联电阻数量减少,总电阻倒数较原来减小,故总电阻增大,D正确;
故选CD。
13.实验中常用两个可变电阻器串、并联后调节电路中的电流强度,一个作粗调(调节时电路中电流改变较大),一个作细调(调节时电路中电流改变较小)。在如图六所示中,,,,调节一个可变电阻器时,另一个调到最大,则( )
A.R1、R3可作粗调 B.R2、R4可作细调
C.R1、R4可作粗调 D.R2、R3可作细调
【答案】CD
【详解】设电源电压为,忽略电源内阻,粗调、细调应比较滑片移动相同比例时电流变化的大小,而不是只比较全程调节的电流范围。
串联电路中,设两个变阻器接入的电阻分别为、,根据欧姆定律有
另一个变阻器保持最大阻值时,将所调变阻器由最大阻值调至一半,调节前的总电阻均为;调节后总电阻为,调节后总电阻为,前者电流变化较大,因此用于粗调,用于细调。
并联电路中,设两个变阻器接入的电阻分别为、,并联等效电阻为
电路中的总电流为
另一个变阻器保持最大阻值时,同样将所调变阻器由最大阻值调至一半,调节前并联等效电阻约为;调节后约为,调节后约为,后者使总电阻和电流变化更大,因此用于粗调,用于细调。
故选CD。
14.将图中的电键、电源、滑动变阻器和负载(电灯)连成电路,使滑动变阻器分别接成限流接法和分压接法(甲图为限流接法,乙图为分压接法)。
【答案】
【详解】甲图(限流接法)
将电源、电键、电灯、滑动变阻器串联: 从电源正极出发,依次连接电键的左接线柱、电键的右接线柱连接滑动变阻器下端某一接线柱,连接滑动变阻器上端某一接线柱与电灯,连接电灯与电源负极,形成完整串联回路。(滑动变阻器连入电路时,注意要一上一下)
乙图(分压接法)
先把滑动变阻器的两个下端接线柱全部接入电路:让滑动变阻器整段电阻丝直接与电源、开关串联;让电灯与滑动变阻器的一部分并联,即让电灯一端连接滑动变阻器上端接线柱,电灯的另一端接接滑动变阻器与电源负极相连的下端接线柱。
【点睛】
附 判断速查表
题里的现象
判断
依据
串联电路各处电流
处处相等
只有一条电流路径
串联分压
电压与电阻成正比
U1/U2=R1/R2
并联各支路电压
各支路相等
接在同一对节点上
并联分流
电流与电阻成反比
I1/I2=R2/R1
两电阻并联的总电阻
比任一支路电阻都小
1/R=1/R1+1/R2
混联电路的化简
从最里层逐段等效
先并后串,边化边写等效值
滑动变阻器限流接法
只接一个下接线柱
与负载串联,电压不能调到零
滑动变阻器分压接法
下面两个接线柱都接入
负载电压可从零调起
0~0.6 A 量程读数
估读到 0.01 A
每小格 0.02 A
0~15 V 量程读数
读到 0.1 V
每小格 0.5 V
学科网(北京)股份有限公司
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