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文档简介
易错点13会分析串并联电路的特点
目录
01易错陷阱
易错点一、不会计算串并联电路的电阻的大小
易错点二、欧姆定律在分析串并联电路中电压与电流的大小
易错点三、涉及定值电阻、滑动变阻器等U-I图像时,不能很快确定对应关系
02举一反三—易错题型
题型一.欧姆定律的简单计算
题型二.串并联电路的比例计算
题型三.欧姆定律在图像上的应用
题型四.欧姆定律的应用
题型五.欧姆定律在动态电路分析中的应用
03易错题通关
易错点一、不会计算串并联电路的电阻的大小
【链接知识】
知识点一、串并联电路的电阻关系
1.串联电路:总电阻等于各部分电路电阻之和。
R=7?I+1?2+…
U=IR
5=1&->IR=IR\+IR'A|R=K+鸟
推论:①尺总大于任何一个分电阻——相当于增大导体长度
②串联电阻个数增多,R总变大一越串越长
⑶某一电阻变大,R总电阻也变大——个电阻变长,R总也变长
2.并联电路:总电阻的倒数等于各支路电阻的倒数之和。
---+------1_・・・+----
R舄4
UUU舄当
—+—x>=-----1-----鸡Si可上飞
舄耳R舄五2%+为
推论:①R总小壬任何一个分电阻一相当于增大横截面积
②并联电阻个数增多,R总变小一越并越粗,A总变小
⑶某一电阻变大,及总电阻也变大——个电阻变细,R息也变细(导体越细,电阻越大)
【陷阱分析】
一、公式运用错误
1、串联电阻公式混淆:串联电路总电阻等于各串联电阻之和
2、并联电阻公式运用失误:并联电路总电阻的倒数等于各并联电阻倒数之和
二、概念理解偏差
电阻与电流、电压关系误解:部分同学认为电阻会随着电流或电压的变化而变化,在计算串并联电
阻时,受到错误概念的影响。实际上,电阻是导体本身的一种性质,它只与导体的材料、长度、横截
面积和温度有关,与通过导体的电流和导体两端的电压无关。
三、复杂电路分析困难
1、混联电路电阻计算错误:在混联电路中,既有电阻串联又有电阻并联,分析难度较大。部分同学
在计算混联电路总电阻时,不能正确区分串联部分和并联部分,导致计算顺序错误。
2、等效电阻分析失误:在分析复杂电路时,常常需要将部分电路等效为一个电阻来简化计算。
【解题技巧】
一、准确运用公式
二、深化概念理解
1、明确电阻本质属性:深刻理解电阻是导体本身的性质,与电流、电压无关。在计算电阻时,无论
电路中的电流、电压如何变化,电阻的阻值(不考虑温度对电阻的影响时)都保持不变。
2、牢记串并联电路特点:熟练掌握串联电路电流处处相等,各电阻两端电压之和等于总电压;并联
电路各支路两端电压相等,干路电流等于各支路电流之和。
三、攻克复杂电路分析
1、混联电路分析步骤:对于混联电路,先将电路分解为串联部分和并联部分。从最容易判断的部分
入手,先计算串联部分的总电阻,再计算并联部分的总电阻,最后根据电路连接方式计算整个电路
的总电阻。
2、等效电阻分析方法:在分析复杂电路时,通过观察电路结构,将可以等效的电阻进行合并。当开
关闭合或断开时,仔细分析电路结构的变化,确定哪些电阻可以看作一个整体。
易错点二、欧姆定律在分析串并联电路中电压与电流的大小
【链接知识】
1.串联电路
(正比分压)
经典故障:电压表串联在电路中。
1Q3000Q〃此时看作用电器,分
■0_二।走几乎所有电源电压
不亮示数为示数为o
3VSr7(O.OOIA)
2.并联电路
并联电路:各支路互不影响
先闭合S1、再闭合s2
时,a、R1电流不变,
心合流入干路/,/变大
【陷阱分析】
一、概念理解误区
1、公式中物理量同一性理解不足:欧姆定律中的I、U、R必须是针对同一导体、同一时刻而言。有
些同学在解题时,会将不同导体的电流、电压和电阻代入同一个公式。
二、实际电路分析失误
1、串联、并联电路分析错误:在串联电路中,电流处处相等,总电压等于各部分电压之和;在并联
电路中,各支路两端电压相等,干路电流等于各支路电流之和。有些同学在运用欧姆定律分析串联
和并联电路时,会混淆这些特点。
2、动态电路分析困难:对于动态电路,如滑动变阻器接入电路阻值发生变化时,电路中的电流、电
压也会随之改变。部分同学在分析这类电路时,不能准确判断电阻变化对电流和电压的影响。
【解题技巧】
1、串联、并联电路分析技巧:分析串联电路时,利用电流处处相等,总电压等于各部分电压之和的
特点。根据欧姆定律,先求出总电阻,再计算总电流,进而求出各部分电压。分析并联电路时,依据
各支路两端电压相等,干路电流等于各支路电流之和。先确定各支路电压,再根据欧姆定律求各支
路电流和总电流。例如,在并联电路中,已知各支路电阻和电源电压,先利用I=U/R求出各支路电
流,再将各支路电流相加得到干路电流。
2、动态电路分析方法:对于动态电路,如滑动变阻器改变阻值的情况,先分析电阻变化对总电阻的
影响,再根据欧姆定律判断总电流的变化。接着,依据串联或并联电路的特点,分析各部分电压和
电流的变化。比如在串联电路中,滑动变阻器阻值增大,总电阻增大,总电流减小,定值电阻两端
电压减小,滑动变阻器两端电压增大。通过这样逐步分析,准确把握动态电路中各物理量的变化。
易错点三、涉及定值电阻、滑动变阻器等U-I图像时,不能很快确定对应
关系
【链接知识】
知识点三、欧姆定律之常见三类图像
图像物理意义
|/>p/A
对定值电阻,其U-I图像类假于正比例函数
定值电阻•・•U=RoI
之类比:y=kx(Ro相当于左)
0I/A)UN
&<7?2
1WV1|//A
小灯泡灯丝阻值随温度升高而变大。(注:并
小灯泡不是随电压/电流增大而增大,电阻与电压/
I/A0U/V电流无关,电压/电流增大均导致温度升高)
图像向电压U轴弯曲
BNOA
1对于滑变,其U-/图像类似于一次函数
•・・Up=U—Uo=U—RoI
滑动变阻器
(U为电源电压,Ro为定值电阻)
C27A°UN
类比:产自+Z?(U相当于4一品相当于左)
与电流/轴有交点
I.
题型一.欧姆定律的简单计算
1.如图所示的电路中,电源两端电压为6V并保持不变。当开关S闭合、Si断开时,电流表示数
为0.2A;当开关S、Si都闭合时,电流表示数为0.5A。当开关S、Si都闭合时,通过R2的电
流为A;Ro的阻值为。。
【解答】解:当开关S闭合、S1断开时,电路为Ri的简单电路,电流表测量通过Ri的电流,当
开关S、Si都闭合时,Ri、R2并联,电流表测量干路的总电流;
根据并联电路的电流特点可知通过R2的电流为h=I-Ii=0.5A-0.2A=0.3A;
根据并联电路的电压特点结合欧姆定律可得R2的阻值:R2=半=禺=20。。
故答案为:0.3;20o
2.如图所示,要使Ri与R2组成并联电路,应只闭合开关。若此时电流表Ai和
A2的示数之比为2:5,则Ri与R2的电阻之比为。
【解答】解:当闭合开关S1、S3,断开开关S2时,两个电阻的两端分别连在一起,电流分别经过
Si、R2后和另一支路Ai、Ri、S3汇合后经过电流表A2回到电源的负极,它们这种连接方式是并
联;
由图可知,电流表Ai测量支路Ri的电流Ii,电流表A2测量干路的电流L则支路R2的电流12
=1-11,
若此时电流表Ai和A2的示数之比为2:5,
根据并联电路的电压太低和欧姆定律可知,R1与R2的电阻之比:答=务=3=?=;-
—Ahh
故答案为:S1和S3;3:2o
题型二.串并联电路的比例计算
3.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
甲、乙为电流表时,两表示数之比h:12是()
A.2:5B.3:2C.5:2D.5:3
【解答】解:当开关S闭合时,甲、乙两表为电压表时,该电路为Ri和R2的串联电路,电压表
甲测电源电压,电压表乙测R2两端的电压,
由欧姆定律可知:U甲=1(RI+R2),U乙=出2,
11
,…甲Z(/?1+R2)5口/1+&257
由题知7一==即--------贝1|巾=短2;
3R3J
U乙IR22
当开关S断开时,甲、乙两表为电流表时,该电路为Ri和R2的并联电路,电流表甲测通过R2的
电流,电流表乙测干路的电流,
由欧姆定律和并联电路的电流特点可知,电流表甲的示数:h=lR2=看,
电流表乙的小数:12=IRI+IR2=治+5=塔-+号■=2.5x
U
则电流表甲和乙的示数之比为:-=R2u=I,故A正确。
h2.5xf-5
K2
故选:Ao
4.体育中考跳绳的次数是自动记录,其简化电路如图甲所示。Ri是光敏电阻,信号处理系统记录
ab间的电压,每当绳子挡住射向Ri的红外线时,Ri的阻值会变大,自动计数器会计数一次。
电源电压为6V,ab间电压随时间变化的图象如图乙所示,下列说法正确的是()
红外线绳子
发射器
A.该同学匀速连续跳绳Imin的跳绳次数为120次
B.自动计数器计数一次时,ab间的电压2V
C.有红外线照射和无红外线照射时,光敏电阻的阻值之比为1:4
D.有红外线照射时,Ri与R2阻值之比为2:1
【解答】解:
由甲图电路知,Ri与R2串联,ab间电压为Ri两端的电压。
(1)由图乙可知,跳绳一次的时间为0.6s,贝!Hmin内跳绳的次数11=-^^=100次,故A错
0.6s/次
误;
(2)由题知,当绳子挡住射向Ri的红外线时(即无红外线照射Ri),Ri的阻值会变大,自动计
数器会计数一次,
根据串联电路的分压原理知,Ri分得电压增大,由图乙知,此时Ui=Uab=4V,故B错误;
由串联电路的分压原理有:粤==兽,即:粤=,“=三,则RI=2R2;
U—U]/?26V—4V1
(3)当有红外线照射时,Ri阻值变小,Ri分得电压减小,由图乙知,此时U/=Uab'=2V,
由串联电路的分压原理有:TT-=\~T_,即:~则Ri'=1R2;
U?,U—U],Z?2七6V—2V22
即有红外线照射时,Ri与R2阻值之比为1:2,故D错误;
1
jR-iI7H21
所以,有红外线照射和无红外线照射时,光敏电阻R]的阻值之比2=J=-,故C正确。
Rl2R24
故选:Co
题型三.欧姆定律在图像上的应用
5.如图甲所示的电路中,电源电压保持不变,Ri为定值电阻。当滑动变阻器R2的滑片P从某点a
点移到b点时,滑动变阻器的U-I线如图乙所示。则电源电压和定值电阻Ri的阻值分别是
A.9V、1011B.9V、30。C.18V、30。D.18V、1011
【解答】解:闭合开关,两电阻串联接入电路,电压表测滑动变阻器两端的电压,电流表测通过
电路的电流,
由乙图可知电流表示数为0.3A时,电压表示数为9V,
因串联电路中总电压等于各分电压之和,所以,根据1=当可得电源电压:
K
U=IRI+U2=0.3AXRI+9V-----------------------①,
由乙图可知当电流表示数为0.4A时,电压表示数为6V,
因串联电路中总电压等于各分电压之和,所以,根据1=称可得电源电压:
K
U=IZR1+U2'=R1=O.4AXR1+6V------------------------------------------②
解①②得:Ri=30C,U=18Vo
故选:Co
6.如图是导体甲和乙的U-I图象,小阳对图象信息作出的判断中正确的是(
A.导体乙中的电流跟它两端的电压成正比
B.当导体甲两端电压为0时,其电阻值为0
C.将甲和乙串联,若电流为0.4A,则它们两端的总电压为3V
D.将甲和乙并联,若电压为IV,则它们的干路电流为0.4A
【解答】解:A、由图象可知,甲对应的电流与电压成正比,而乙对应的电流与电压不成正比,故
A错误;
B、由图可知,甲的电阻:1<甲=#=怒=5。,电阻是导体本身的一种性质,与两端的电压和
甲
通过的电流无关,故甲两端电压为0V时,其电阻值仍为5Q,故B错误;
C、将甲和乙串联,若电流为0.4A,则通过两电阻的电流均为0.4A,由图象可知此时U/=2V、
U乙'=1V,
由串联电路中总电压等于各分电压之和可知,它们两端的电压:U=U甲'+U乙'=2V+1V=3V,
故C正确;
D、甲、乙并联在IV电源时,根据并联电路的电压特点可知两电阻两端的电压为IV,由图象可
知,I甲〃=0.2A,I乙"=0.4A,由并联电路中干路电流等于各支路电流之和可知,干路电流1=
I甲"+1乙”=0.2A+0.4A=0.6A,故D错误。
故选:Co
题型四.欧姆定律的应用
7.如图甲所示,电源电压保持不变,当闭合开关S,将滑动变阻器滑片P分别位于最右端a和其
上某处b(图中未标出),记录两次电表数据并标于图乙中M、N两点处。则滑动变阻器的最大
阻值为。,电源电压是V。
【解答】解:由图甲可知,闭合开关S时,Ri与R2串联,电压表测变阻器R2两端的电压,电流
表测电路中的电流。
(1)当滑片位于a端时,变阻器接入电路中的电阻最大,电路中的电流最小,由串联分压的规律
可知R2两端的电压最大,即电压表的示数最大,
由图乙可知,电路中的最小电流I最小=0.2A,止匕时R2两端的电压U2大=4V,
由1=,可得,滑动变阻器的最大阻值:
U2大4V
1<2大=户=总=200;
1最小
(2)当滑片位于a端时,因串联电路中总电阻等于各分电阻之和,
所以,电源的电压:U=I最小(R1+R2大)=0.2AX(R1+20Q),
当滑片位于b点时,变阻器接入电路中的电阻变小,电路中的电流变大,
由图乙可知,此时电路中的电流Ib=0.4A,此时R2两端的电压U2=2V,
则电源的电压:U=U2+IbR1=2V+0.4AXR1,
因电源的电压不变,
所以,0.2AX(R]+20Q)=2V+0.4AXRb
解得:Ri=ion,
则电源电压:U=I最小(R1+R2)=0.2AX(10C+20Q)=6V。
故答案为:20;6o
8.如图甲所示,电源电压保持不变,闭合开关S,滑动变阻器的滑片P从b端滑到a端,电压表
示数U与电流表示数I的变化关系如图乙所示,下列说法正确的是()
A.电源电压为12V
B.定值电阻R的阻值为18。
C.滑动变阻器的最大阻值为12。
D.当变阻器滑片P处于b端时,电压表的示数为9V
【解答】解:A、由电路图可知,当滑片P位于a端时,电路为R的简单电路,电压表测电源的
电压,电流表测电路中的电流,且此时电路中的电流最大,由图象可知,电路中的最大电流L5A
时,电压表的示数为9V,即电源的电压为9V,故A错误;
B、由1=苫可得,定值电阻R的阻值:R=:=瑞=60故B错误;
C、当滑片P位于b端时,定值电阻R与滑动变阻器的最大阻值串联,此时电路中的电流最小,
由图象可知,电路中的最小电流I'=0.5A,
则电路中的总电阻:R总=%=患=18。,
因串联电路中总电阻等于各分电阻之和,所以,滑动变阻器的最大阻值:R滑大=KH、-R=18Q-
611=12(1,故C正确;
D、当滑片P位于b端时,此时电路中的电流最小,由图象可知,电路中的最小电流时,电压表
示数为3V,故D错误。
故选:Co
题型五.欧姆定律在动态电路分析中的应用
9.教室长时间密闭会导致室内二氧化碳浓度上升,从而影响学生的听课效率。如图甲所示,这是
某科技小组设计的检测二氧化碳浓度的电路原理图,电源电压保持不变,Ro为定值电阻,R是
检测二氧化碳浓度的气敏电阻,其阻值与二氧化碳浓度的关系如图乙所示。闭合开关S,当二
氧化碳浓度变大时()
A.气敏电阻R的阻值变大
B.电路中的电流变小
C.定值电阻Ro两端的电压变大
D.气敏电阻R两端的电压不变
【解答】解:由电路图可知,两电阻串联,显示仪与定值电阻Ro并联,为电压表;
由图乙知,当二氧化碳的浓度增大时,R接入电路的电阻变小,电路的总电阻变小,根据1=年知,
电路中的电流变大,由U=IR知定值电阻Ro两端的电压变大,由串联电路电压的规律知气敏电
阻R两端的电压变小,故C正确,ABD错误。
故选:Co
10.“坐位体前屈”是用于反映人体柔韧性的测试项目。在一次综合实践活动中,小林自制了一个
坐位体前屈成绩测量仪,原理如图所示,其中电源电压恒为6V,Ri=20Q,电阻丝R2粗细均
匀,总长度为20cm。闭合开关,挡板P在B端时,坐位体前屈成绩为0cm,电流表示数为0.1A;
挡板P在A端时,坐位体前屈成绩为20cm。下列分析正确的是()
动
句
挡板P
AR2B
-[=)——1|-----c^—J
A.挡板在A端时,电流表的示数最小
B.挡板在A端时,电压表的示数为4V
C.坐位体前屈的成绩越好,电压表的示数越小
D.坐位体前屈的成绩越好,电路的总功率越大
【解答】解:由电路图可知,闭合开关,Ri和R2串联,电压表测量PB段电阻丝两端的电压,电
流表测量电路电流;
A、由图可知,R2全部接入电路中,移动推挡板P无法改变电阻丝R2接入的阻值,根据欧姆定律
可知,电路中的电流也不变,故A错误;
B、因为电压表相当于断路,所以电阻丝全部接入电路,
由1=,可知,电路中的总电阻为:R=S=^?=60。,
由串联电路的电阻规律可知,电阻丝R2的最大阻值:R2=R-Ri=60Q-20Q=40Q;
当挡板P在A端时电压表测整个电阻丝R2两端的电压,其示数为:U2=IR?=0.1AX40H=4V,
故B正确;
CD、坐位体前屈的成绩越好,PB段越长,电阻越大,分得的电压越大,电压表的示数越大,故
C错误;
由于电路中的电流不变,根据P=UI知电路的总功率不变,故D错误。
故选:B»
1.如图甲所示是电阻R和小灯泡L的U-I图象,若将电阻R与小灯泡L串联在电路中(如图
乙),电流表示数为0.4A,则电阻R为Q,电源电压为Vo
【解答】解:在图甲中R的图像上,当电压U=3.0V时,通过的电流为I=0.6A,根据欧姆定律
公式1=,可知,电阻R的阻值为,1<=苫=忍=5。;
当电流表示数为0.4A时,电阻R的电压UR=2.0V,小灯泡两端的电压UL=L0V,
在串联电路中,电源两端的电压等于各用电器两端的电压之和,所以电源电压U浜=UR+UL=
2.0V+1.0V=3.0Vo
故答案为:5;3.0。
2.如图所示的电路中,电源电压保持不变,定值电阻Ro=2O。,只闭合开关Si,记录电流表的示
数为0.3A;闭合开关S]和S2,记录电流表的示数为0.42A;则电阻Rx的阻值为Q。
【解答】解:只闭合开关Si,电路为Rx的简单电路,闭合开关Si和S2,两电阻并联接入电路,
并联电路干路电流等于各支路电流之和,则通过定值电阻Ro的电流:Io=I-Ix=0.42A-0.3A=
0.12A,
并联电路各支路两端电压相等,根据欧姆定律可得电源电压:U=IoRo=O.12AX2Ofl=2.4V,
则电阻Ri的阻值:
Rx="皤=8。。
故答案为:8。
3.如图所示,电源两端电压U保持不变,电阻Ri的阻值为3。,电阻R2的阻值为9。。当开关S
闭合时,电压表示数为3V。求:
(1)电流表的示数I;
(2)R2两端的电压U2;
(3)电源电压U。
【解答】解:由电路图可知,Ri与R2串联,电压表测Ri两端的电压,电流表测电路中的电流。
(1)因串联电路中各处的电流相等,
所以,电流表的示数:
IT1=®=即=1A;
(2)由1=,可得R2两端的电压为:
U2=IR2=1AX9O=9V;
(3)电源的电压:
U=IR=I(R1+R2)=1AX(3。+9。)=12V»
答:(1)电流表的示数I为1A;
(2)R2两端的电压U2为9V;
(3)电源电压U为12V。
4.如图所示的电路中,电源电压恒定,当开关S闭合,甲、乙两表为电压表时,两表读数之比为
A.Ri与R2的阻值之比为5:1
B.R]与R2的电压之比为1:4
C.当开关S断开,甲、乙两表为电流表时,两表的读数之比为1:5
D.当开关S断开,甲、乙两表为电流表时,两表的读数之比为4:5
【解答】解:
(1)若甲、乙均为电压表时,闭合开关S,R1和R2串联,电压表甲测电源电压,电压表乙测R?
的电压,
已知U甲:U乙=5:1,
U5—14
因串联电路两端电压等于各部分电压之和,所以Ri与R2两端的电压之比:—-——=-,故B
U211
错误,
£1
因串联电路处处电流相等,所以由1=皆可得,Ri与R2的阻值之比:空■=去=*=:,故A
错误;
(2)若甲、乙均为电流表时,断开开关S,Ri和R2并联,电流表乙测干路电流,电流表甲测R2
的电流,
u
因并联电路各支路两端电压相等,所以由I=g可得,通过Ri和R2的电流之比:色=粤="=
“瓦%
1
一,
4
I甲/,44
因并联电路中干路电流等于各支路电流之和,所以两表的读数之比:—=」一=——=]故
I乙71+/21+45
C错误,D正确。
故选:D。
5.如图甲所示为某电阻材料组成的边长为12cm的等边三角形ABC,D为BC边的中点,该材料
每1cm的电阻为1Q。图乙中电源电压恒为U,Ro为定值电阻,a、b两点为开放式接点。若将
AC点分别接在图乙a、b两点(接AC两点三角形总电阻为Ri),电压表示数为Ui=2V;若将
AD点接在图乙a、b两点(接AD两点三角形总电阻为R2),此时电压表示数为U2=L8V。下
列说法正确的是()
A.R]:R2=9:8
B.前后两次通过定值电阻Ro的电流之比为10:9
C.Ro的阻值为2Q
D.电源电压U=15V
【解答】解:A、如图甲所示为某电阻材料组成的边长为12cm的等边三角形ABC,D为BC边
的中点,该材料每1cm的电阻为10,则RAB=RAC=RBC=120,RBD=RCD=6Q,
RAC(R4B+RBC)_
将AC点分别接在图乙a、b两点(接AC两点三角形总电阻为R1),则Ri=
RAC+NB+RBC)
120x(1212+2。)_
1212+(12/2+12/2)
将点接在图乙、两点(接两点三角形总电阻为)则
ADabADR2,R2=g时吗”萨甘件
VKAB±KBD)±VKAC±KCD)
(1212+6/2)(12n+6/2)
(1212+612)+(12/2+6/2)=9U,
所以RI:R2=8:9,故A错误;
B、电压表测定值电阻两端的电压,根据欧姆定律可得前后两次通过定值电阻Ro的电流之比为:
,u,U2力2V
I:r■:—=—=——=io:9---①,故B正确;
RoRoU21.8V
CD、三角形ABC和定值电阻串联接入电路,串联电路总电压等于各部分电压之和,根据欧姆定
律可得电源电压:u=ui+iRi=U2rR2,
代入数据可得2V+IX8C=1.8V+I'X9。②,
①②联立可得I=2A,
则U=Ui+IRi=2V+2AX8(1=18V,故D错误;
根据欧姆定律可得Ro的阻值:口)=牛=尝=1。,故C错误。
故选:Bo
6.物理兴趣小组为蔬菜大棚设计了一个测量空气湿度的电路图(如图甲),其中电源电压恒为6V,
定值电阻Ro的阻值为1011,电压表量程为。〜3V,湿敏电阻R的阻值随空气湿度H的变化关
系如图乙所示。若用电压表显示空气湿度,下列分析正确的是()
R。
甲乙
A.空气湿度越大,湿敏电阻R的阻值越大
B.当空气湿度为50%时,R与Ro两端的电压之比为3:2
C.当电路中电流为0.3A时,空气湿度为40%
D.适当减小电源电压,可以提高该装置所能测量的最大空气湿度值
【解答】解:A、由图乙可知空气湿度越小,湿敏电阻R的阻值越大,故A错误;
B、由图乙知当空气湿度为50%时,湿敏电阻R的阻值为20Q,
根据串联电路规律和根据欧姆定律可得R与Ro两端的电压之比为:
URIRR20。2,,…r
——=R---=——=-----故B错灰;
UQIQRQRQ10121
C、当电路中电流为0.3A时,根据欧姆定律可得,此时电路的总电阻:R息=,=黑=20。,
1U.D/1
根据串联电路电阻规律可得,此时湿敏电阻接入电路的阻值:R'=R总-Ro=2OC-100=10。,
由图乙可知,空气湿度为H'=80%,故C错误;
D、要提高该装置所能测量的最大空气湿度值,湿敏电阻接入电路的阻值变小,不改变电压表量
程,若定值电阻的阻值不变,根据U=IR可知通过电路的电流变小,根据串联电路电阻规律结合
欧姆定律可知可适当减小电源电压,故D正确。
故选:D。
7.如图甲表示灯泡L和定值电阻R的I-U关系图象。将L和R先后以图乙和图丙两种方式接在
同一恒压电源U上,流过它们的电流和它们两端电压如图所示;则下列判断正确的是()
A.11=12=14=13B.Il=I2<l4<l3
C.U2<U1<U4=U3D.U1=U2=U4=U3
【解答】解:由图甲图像可知,电流I相同时,R的电压小于RL的电压,根据欧姆定律可得RV
RL;
乙图中,R与L串联,根据串联电路中电流处处相等可知,11=12,根据甲图可知灯的电压大于R
的电压,即U1>U2,
根据串联电路电压规律可知电源电压U>U1>U2,
丙图中,R与L并联,根据并联电路中各支路电压相等可知U3=U4=U;
串联电路总电阻大于任一分电阻,由欧姆定律可知所以I2<l3<l4,
综上可知U2<U1<U4=U3,Il=l2<l3<l4>ABD错误,C正确。
故选:Co
8.如图甲所示电路,电源电压保持不变,当闭合开关S,调节滑动变阻器阻值从最大变化到最小,
两个电阻的“U-I”关系图象如图乙所示。则下列判断正确的是()
A.电源电压为4V
B.定值电阻Ri的阻值为20。
C.滑动变阻器R2的阻值变化范围为。〜10。
D.变阻器滑片在中点时,电流表示数为0.3A
【解答】解:由图甲可知,该电路为Ri和R2的串联电路,电流表测电路中的电流,电压表Vi测
R1两端的电压,电压表V2测R2两端的电压;
电阻一定时,电流与电压成正比,Ri是定值电阻,因此图线乙代表Ri的U-I关系图象,而图线
甲代表R2的U-I关系图象;
A、由图可知,当通过的电流为0.2A时,R2两端的电压为4V,Ri两端的电压为2V,
由串联电路的电压特点可知电源电压为:U=UI+U2=2V+4V=6V,故A错误;
B、由图乙中的图线乙可知,当通过的电流为0.2A时,其两端电压为2V,则Ri的阻值为:Ri=
学=I北=1℃,故B错误;
C、由图可知,当电流最小为0.2A时,R2两端的电压最大为U2大=4V,由欧姆定律可知此时总
电阻最大,即R2连入电路的阻值最大,
则R2连入电路的最大阻值为:R2大=与=篇=20。;
1U.Z/i
当电流最大为I大=0.6A时,由欧姆定律可知此时总电阻最小,由图可知此时R2两端的电压为
0V,即连入电路的最小阻值为0。,
因此滑动变阻器R2的阻值变化范围为0〜20。,故C错误;
D、已知滑动变阻器最大阻值为20。,当滑片在中点时,滑动变阻器连入电路的阻值为:R中=
电路的总电阻为:R=Ri+R中=100+100=20。,
则电路中的电流为:I'=号=黑=0.3A,故D正确。
故选:D。
9.如题图,图甲所示是定值电阻R和标有“8V0.5A”字样的小灯泡L的I-U关系图象,小明将
定值电阻和小灯泡接到图乙所示的电路中,闭合开关S,下列选项中正确的是()
B.电压表的示数为8V时,灯丝电阻为16Q
C.电压表的示数为8V时,电源电压等于12V
D.电压表的示数为6V时,小灯泡与定值电阻的两端电压之比为1:3
【解答】解:A、由电路图可知,定值电阻R与灯泡L、滑动变阻器串联,电压表测R两端的电
压,向右调节滑动变阻器的滑片时,滑动变阻器接入电路的电阻变大,串联电路总电阻等于各部
分电阻之和,根据欧姆定律可知通过电路的电流变小,所以灯泡变暗,故A错误;
BC、串联电路各处电流相等,电压表的示数为8V时,由图可知通过电路的电流为0.4A,此时灯
泡两端的电压为4V,
灯泡的电阻:氏=半=怒=10。,故B错误;
1U&A
因串联电路中总电压等于各分电压之和,所以,电源的电压:U=UL+UR+U滑〉UL+UR>8V+4V
>12V,故C错误;
D、由图象可知UR=6V时IR=0.3A,此时灯泡L两端的电压UL=2V,则UL:UR=2V:6V=
1:3,故D正确。
故选:D。
10.小明观察了市场上自动测高仪后,设计了以下四个电路(其中R'是滑动变阻器,R是定值电
阻,电源电压恒定).其中能实现身高越高,电压表示数越大的电路是()
C.
【解答】解:A、由电路图可知:滑动变阻器和定值电阻串联,电压表测电源电压,示数不变,故
A不符合题意;
B、由电路图可知:滑动变阻器和定值电阻串联,电压表测定值电阻电压,身高越高,滑动变阻器
接入电路中的电阻越大、电路中的总电阻越大,根据欧姆定律可知电路中的电流越小、定值电阻
两端的电压越小,故B不符合题意;
C、由电路图可知:电压表串联在电路中,电路中无电流,电压表测电源的电压,示数不变,故C
不符合题意;
D、由电路图可知:滑动变阻器和定值电阻串联,电压表测滑动变阻器的电压,身高越高,滑动
变阻器接入电路中的电阻越大、电路中的总电阻越大,根据欧姆定律可知电路中的电流越小、定
值电阻两端的电压越小,根据串联电路总电压等于各分电压之和可知滑动变阻器两端的电压越大
即电压表示数越大,故D符合题意。
故选:D。
11.小伟给学校图书馆设计了一个测量空气湿度的电路图,如图甲所示,电源电压恒为6V,定值电
阻Ro的阻值为10。,湿敏电阻R的阻值随空气湿度H的变化关系图乙所示。下列分析正确的
是()
R/Q
乙
A.空气湿度越大,湿敏电阻R的阻值越大
B.空气湿度越大,电压表示数越小
C.没有电流表,不能求出R的电阻
D.当电压表示数为2.4V时,空气湿度为60%
【解答】解:由图甲可知,定值电阻Ro和湿敏电阻R串联,电压表测定值电阻Ro两端的电压,
AB、由图乙可知,空气湿度越大,湿敏电阻R的阻值越小,故A错误;
空气湿度越大,湿敏电阻R的阻值越小,根据串联分压的规律可知,湿敏电阻R两端的电压越
小,则定值电阻Ro两端的电压越大,即电压表示数越大,故B错误;
CD、当电压表示数为2.4V时,电路中电流为1=级=然=0.24A,
£1Q1UJZ
此时湿敏电阻的电压为:Uig=U-Uo=6V-2.4V=3.6V,
串联电路中的电流相等,由欧姆定律可得湿敏电阻的阻值:
由图乙可知对应的空气湿度为60%,故C错误,D正确;
故选:Do
12.如图所示为测量未知电阻Rx的实验电路图,电源两端的电压保持不变,其中Ro为阻值已知的
定值电阻。当开关Si闭合、S2断开时,电压表示数为Ui;当开关Si、S2均闭合时,电压表示
数为U2,则下列判断中正确的是()
A.电源两端的电压为Ui
B.开关Si、S2均闭合时,电阻Rx与Ro是串联关系
C.开关Si、S2均闭合时,通过电阻Rx的电流为1=/曳
D.未知电阻的阻值RXMTT驾厂Ro
U2~U1
【解答】解:AB、由电路图可知,当开关Si、S2闭合时,定值电阻Ro短路,电压表测量电阻Rx
的电压,也是测量电源电压,即电源电压U=U2,故A、B错误;
C、当开关Si、S2闭合时,只有电阻Rx接入电路,通过电阻Rx的电流为及=秒=%故C错
KxKx
、口
陕;
D、当开关Si闭合、S2断开时,Ro与Rx串联,电压表测Rx两端的电压,即Ux=Ui,
因串联电路中总电压等于各分电压之和,所以,Ro两端的电压:Uo=U-Ux=U2-Ui;
因串联电路中各处的电流相等,所以,电路中的电流:1=级=归声=*,
K0N0KX
解得:Rx=
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