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文档简介

第十四讲串联电路

【知识点梳理】

串联电路规律

——U]一一

电路图

,1__3

■U■I「

电流关系串联电路各处电流相等I=h=h

电压关系串联电路两端的总电压等于各串联电阻两端的电压之和U=U/+U2

串联电路的总电阻等于各串联电阻之和

电阻关系

R=Ri+R?

(串联的电阻越多,总电阻越大。)

U\Ri

分压规律串联电路中,各电阻两端的的电压跟电阻的大小成正比瓦二瓦

【知识点讲解】

一、串联电路中总电阻等于各电阻之和:R=R/+R2

1.用公式推导R=R/+R2

根据U=U/+U2U=IR//?=//?)+//?2因为/k/2,所以R=R/+R2

2.用实验证明R=R]+K2

(a)图1(b)

先设计如图1(a)所示的电路,记下电流表Ai的示数,再利用同一个电源,用一个电阻R替代原来

的两个电阻R/与以,组成如图(b)所示的电路;在电源电压相同,当电流表A与Ai的示数相同时,会

得到:R=R+R2,即串联电路总电阻等于各电阻之和,这是利川了等效替代方法。

二串联电路中的分压公式势髀推导

根据欧姆定律;[JL因为/=八力所以得出;口=为

RU2Ri

①即在串联电路中,各电阻分到的电压与电阻成正比;

②进一步推导还可以得出:5/U=Rif(R+R2),即在串联电路中,分电阻分到的电压与总电压之比等于

分电阻与总电阻之比。

【典型例题1]在图I所示的电路中,电源电压保持不变。若电键S从断开到闭合,电压表V两次示

数之比为3:5,则电键断开时心、R?两端的电压之比为()

A.2:3B.3:2C.3:5D.5:3

【典型例题2】为了研究“串联电路中电阻的特点”,某小组同学分别做了如图2中的(甲)、(乙)、

(丙)和(丁)所示实验。图中电流表的示数分别为0.6安、0.3安、0.2安和0.2安。请仔细观察图中的实

验装置和相应的电流表示数,然后分析归纳得出初步结论。

①分析比较图2(甲)、(T)或(乙)、(T)中电流表的示数及相关条件可得:

②分析比较图2(丙)与(丁)中电流表的示数及相关条件可得:

【典型例题3】通常情况F,金属导体的阻值会随温度的变化而变化,利用电阻的这种特点可以制成测

量范围大的电阻温度计,其工作原理如图10所示。若电流表的量程为。〜25毫安,电源电压为3伏且不变,

治为滑动变阻器,金属探头的阻值为当/20C时,R的阻值随温度的变化关系如下表所示:

金属探头

温度》(七)0102030406080…

为阻值

100104108112116124132…

(欧)

图10

①分析表中金属导体的阻值以与温度I的数据,可得出的初步结论是:当,20℃时,o

②进一步分析该金属导体阻值变化量与温度变化量之间的关系,可得出的结论是:—o

③若把金属探头Ri放入0℃环境中,闭合开关S,调节滑动变阻器R2的滑片,使电流表指针恰好满

偏,求此时滑动变阻器凡接入电路的阻值。

【典型例题4】小徐用图13所示的电路研究串联电路中电阻的作用。实验中保

持电源电压不变,在电路中分别接入电阻尺和必。已知吊=10欧,此分别为不同

阻值的电阻。他们将实验数据记录在表一中。

表一

序号Ri(Q)RY。)Vi表(V)V?表(V)表二

110060序号Ri(Q)R2(C)W表(V)V2表(V)

21010336

31020247

410301.54.5•••…•••…•••

510401.24.8

①分析比较表一中第二列、第三列与第五列的数据及相关条件,归纳得出的初步结论是:串联电路

中,在电源电压不变的情况下,一个电阻不变,.,

②分析比较表一中的数据及相关条件,归纳得出的初步结论是:串联电路中,

在电源电压不变的情况下,定值电阻两端的电压随着另•电阻直的增大而减小。

③进一步综合分析比较表一中第四列与笫五列的数据及相关条件,归纳得出的初步结论是:串联电路

中,在电源电压不变的情况下,O

④进一步综合分析比较表一中的数据及相关条件,归纳得出的初步结论是;O

为了使实验结论具有普遍意义,他们又继续进行实验。请你在表二中的第二例、第三列中的空白处填

入拟进行实验的数据:,以达到研究目的。

三、串联电路的动态分析

1、动态电路中电流表与电压表示数的变化情况主要由以下三个方面引起:

①滑动变阻器的滑片P的位置变化引起;②电键的断开或闭合引起;

③电路出现的故障(短路和断路)引起。

2、分析动态电路用到的知识:

①欧姆定律;②串联电路中电流、电压及电阻的关系;

③滑动变阻器知识;④电流表、电压表的使用;⑤短路与断路知识。

3、解答此类题目需注意:

①明确电压表测量的是哪一段电路(或用电器)两端的电压;

②电源电压、定值电阻的阻值可以认为是不变的。

【典型例题5】如图4所示是典型的伏安法测电阻的实验电路图,当滑片P向左移动时,电流表A的

示数将,电压表V的示数将(均选填“变小”、“不变”或“变大”)。

【典型例题6】在图5所示的电路中,电源电压保持不变。闭合电键S,当滑动变阻器的滑片P向左

移动时,电流表A的示数将,电压表V?的示数将,电压表Vi与电流表A示数的比值

将,电压表V与电压表V1示数的差值跟电压表V2示数的比值。(均选填“变小”、”不

变”或“变大”)

【典型例题7】在图6所示的电路中,电源电压保持不变,当电建S由断开到闭合时()

A.电流表的示数变小B.电流表的示数不变

C.电压表的示数变小D.电压表的示数不变

【典型例题8】在图5(。)所示的电路中,电源电压保持不变,电阻R2的阻值为2()欧。闭合电键S且

断开电键%,电压表V的示数为4伏;电键S和吊均闭合时,电压表V示数如图5(b)所示。求:

(a)图5⑹

⑴求闭合电键S且断开电键Si时,通过&的电流/2。

⑵求电源电压U总。

⑶电犍S闭合且电键与断开时,电路的总电阻/?必。

【典型例题9】如图8(a)所示电路中,电源电压为24伏且保持不变,电阻修的阻值为10欧,所用

电压表表盘如图8(b)所示。闭合电键,电压表示数为8伏。

图X(h)

①求通过R的电流外;

②求电阻R2的阻值;

③现用电阻照)替换凡、R?中的一个,替换前后,电压表示数增大了4伏。求电阻R)的限值。

【基础练习】

一、填空题

1.马路上的各盏路灯之间的连接方式是。电键与它所控制的用电器之间必须连接(均

选填“串联”或“并联”)。

2.一节新干电池的电压为伏,将3节相同的干电池串联在一起时,电压为伏。

3.家庭电路中白炽灯与电视机是的(选填“串联”或“并联”),电视机的工作电压为—伏。

4.长度相同的铜导线甲和乙,甲的横截面积小于乙的横截面积,则甲导线的电阻乙导线的电阻。

若将它们串联在电路中,通过甲导线的电流通过乙导线的电流。(均选填“小于”、“等于”或“大

于“)

5.在如图1所示的电路中,电源电压保持不变。闭合电键S,当变阻器滑片P向右移动时,电流表A

的示数将,电压表V的示数将,电流表A的示数和电压表V的示数的乘积将。(均

选填“变大”、“不变”或“变小”)

6.如图2所示电路中,两只完全相同的灯泡串联后接到电压是6伏的电源上,若将电压表接在A、B

两点间,当电键S闭合时,电压表的示数为伏;若接在A、C两点间时,电压表的示数为一伏。

7.如图3所示电路中,电源电压为12伏(保持不变),电阻Ri的阻值为20欧,R2的阻值为40欧。

当电键S断开时,流过R2的电流为安。当电键S闭合时,流过R.的电流为安,电流表A

的示数为安。

8.如图4(a)所示,长度相同、横截面积不同的同种金属棒AB和CD连接在一起后接在电源两端。

用电压表测得导体AB和CD两端的电压如图4(b)所示,则AB两端的电压为________伏,CD两端电压

为伏,通过AB的电流通过CD的电流(选填“小于”、“等于”或“大于”)。

9.如图5所示电路中,电源电压保持不变,闭合电键Si,断开S2,将滑动变阻器的滑片向右移动,电

压表V的示数将,电压表V与电流表A]的比值将o再将电键S2也闭合,电表的示

数将变大,电表的示数将变小。

10.图6所示为小王同学做“用电压表测电压”实验的电路,其中的电压表尚未连接,请用笔线代替导线在

图中连接,使电压表测量灯L2两端的电压。(用2B铅笔在答题纸的相应位置连线)

为研究串联电路中的电压关系,他还应继续测量______和两端的电压,然后归纳得出结论。

二、选择题

11.甲、乙两根铜导线串联,已知甲两端的电压比乙小,关于甲、乙的横截面积S及长度/的判断,

不可能成立的是()

A.S甲〉5乙,/甲〉/乙B.S甲<5乙,/甲乙

C.S甲〉§乙,/甲V/乙D.S甲VS乙,/甲V/乙

12.两根长度相同,粗细不同的锌铜丝,把它们串联在电路中()

A.粗的电流大,且电压也大

B.细的电流大,且电压也大

C.粗的、细的电流一样大,但细的电压大

D粗的、细的电流一样大,但粗的电压大

13.如图8所示电路中RI>R2,电键闭合后,电压表V的示数为6V,则电压表Vi的示数()

A等于6VB大于3V

C等于3VD,小于3伏

V

R\R2

图9

14.在图9所示的电路中,电源电压保持不变。若电键S从断开到闭合,电压表V两次示数之比为

3:5,则电键断开时尺、R?两端的电压之比为()

A.2:3B.3:2C.3:5D.5:3

15.如图10所示,电源电压保持不变,闭合电键S,滑动变阻器滑片P向左移动时()

A.电流表A示数变小

B.电压表V2示数可能变为0

C.电压表V,示数与电压表V2示数的差值变小

D.电压表V,示数与电流表A示数的比值变大

16.在图11所示的电路中,电源阻压保持不变,电键S|、S2均闭合。当电键S2由闭合到断开时

)

A.电压表Vi示数与电流表A示数的比值变小。

B.电压表V示数与电流表A示数的比值变大。

C.电压表环示数与电流表A示数的乘积变大。

D.电压表V示数与电流表A示数的乘积不变。

17.在图12所示的电路中,电源电压保持不变,现将一个电压表V接

入电路的AB或CD两点间。电键S闭合后,在向左移动滑动变阻器当滑

片P的过程中,下列数值一定不变的是()

A.电压表V的示数

B.电流表A的示数

C.电压表V示数与电流表A示数的比值

D.电压表V示数变化量与电流表A示数变化品的比值

18.在图15所示的电路中,已知2R=3&,当闭合电键S后,电压表Vi和V2示数之比是()

A.5:3B.2:3C.5:2D.3:5

<y>—O

0L

=嚏

------11-----

图15图16

19.在图16所示的电路中,电源电压保持不变。当电键S由断开到闭合时()

A.电压表的示数变小B.电压表的示数不变

C.电流表的示数变小D.电流表的示数不变

三、作图题

20.在图1中,将电源、电沆表、电压表三个元件符号正确填进电路的空缺处。要求电键S闭合后;

(a)电流方向如图所示;(b)移动滑动变阻器的滑片P小灯L变亮时,电压表的示数变小。

21.在图2中的。里填上适当的电表符号,使之成为正确的电路图。

22.在图3所示的电路中,靖根据标出的电流方向,从电池、电流表、电压表三个元件符号中选择合适

的填入空缺处,使之成为串联电路。

图3图4

23.在图4所示的申,路中,有两根导线尚未连接,请用笔画线代替导线补匕补上后要求:

①电压表测小灯两端电压;

②闭合电键S,向左端移动滑动变阻器的滑片P,小灯变亮。

24.在图5所示的电路中,有几根导线尚未连接,请用笔线代替导线连接电路,要求电键S闭合后,向

右移动滑动变阻器的滑片时,电流表示数变大,灯L变亮。

s

图5

四、计算题

25.在图1所示的电路中,电源电压为12伏,电阻刷的阻值为10欧,滑动变阻器R2上标有“20欧

1安”字样。闭合电键S后,移动变阻器的滑片P,在电路元件不被损坏的情况下,

RiR2

-II~~耳——

图1

①当电路中通过电流最大时,求电阻尺两端的电压Umax。

②求变阻器R2接入电路中阻值的变化范围。

26.在图2所示的电路中,电源电压为18伏且保持不变,电阻尺的阻值为20欧,滑动变阻器修上标

有"5。1A”字样。闭合电键5后,电压表示数为6伏。求:

①通过R的电流小

②变阻器接入电路的阻值R”

27.如图3所示的电路中,目源电压保持3伏不变,电阻R的阻值为10欧,R?的阻值为20欧。求:

电键S由断开到闭合电流表示数的变化量NL

28.如图4所示的也路中,电源电压为15伏,电阻用的阻值为10欧,滑动变阻器R?上标有“20欧

1安”字样。闭合电键S,移动变阻器的滑片P,电阻尺两端的电压为6伏。

R\R2

---------11~~了——

图4

①求通过电阻R的电流4。

②为保证甩路安全工作,求变阻器&接入电路的最小电阻值。

29.在图7所示的电路中,电源电压为6伏且不变。电阻Ri的阻值为1()欧,滑动变阻器R?上标有

“50C2A”字样,闭合电键S,电流表示数为0.2安.求:

(b)

(1)电压表的示数;

(2)电阻Rz连入电路的阻值;

(3)若移动滑动变阻器滑片P到某位置时,发现电压表和电流表中有一个已达满刻度,求此时电压表

和电流表的示数。

30.在图8(a)所示的电路中,电源电压为9伏,电阻尺的阻值为10欧。闭合电键S,电压表的示数

为5伏。

①求电阻生两端的电压S。

②求通过电阻尺的电流力。

③现用电阻R。替换电阻4、当中的一个,替换后,发现两电表的示数均变大,日电流表指针1F好达到

某量程的最大值,如图8(b)所示。请判断被电阻Ro所替换的电阻,并求出电阻Ro的阻值。

(a)(b)

图8

31.如图9(a)所示的电路中,电源电压为16伏保持不变.定值电阻R产5欧,滑动变阻器R?上标有

“1(X)C2A”字样。闭合电键S,电流表的示数为1安,所用电表如图。(b)所示。求;

①电压表V]的示数5;

②此时R2的电阻值;

③在保证电路中各元件不损坏的情况下,求连入电路R2的取值范围。

32.在图10(a)所示的电路中,电源电压为18伏且保持不变,电阻R的阻值为15欧,滑动变阻器

Rz上标有“50Q2A”字样。闭合电键S后,移动滑动变阻器的滑片P,求:

图10

①若电流表示数为0.1A时,电阻此两端的电压口。

②电流表A最大示数/o

③当电压表V的示数如图10(b)所示时,滑动变阻器连入电路中的电阻必。

33.如图12所示的电路中,电源电压为18伏且保持不变,滑动变阻器&上标有“50C1A”字样,电

阻幻的阻值为10欧。闭合电键S,电流表的示数为0.5安。求:

(1)电阻尺两端的电压。

(2)此时电阻&消耗的电功率。

(3)移动变阻器滑片,在保证各元件都能正常工作的情况下,使得两电压表的示数之差不超过10

伏,求滑动变阻器R2连入电路的取值范围。

图12

34.在图14所示的电路中,电源电压为6伏且不变。电阻Ri的阻值为10欧,滑动变阻器R?上标有

“20Q2A”字样,闭合电键S,电流表示数为0.2安.求:

图14

(1)电压表的示数;

(2)电阻R,连入电路的阻值:

(3)若移动滑动变阻器滑片P到某位置时,发现某个电表己达满刻度,求此时电压表和电流表的示

35.如图15所示电路中,电源电压为8伏且不变,滑动,变阻器以上标有“50C1.5A”字样,两电表为

学校实验室常用电表。闭合电键S,移动滑片到某位置时,电压表、电流表的示数分别为6伏和0.2安。求:

图15(b)

①滑动变阻器R2接入电路的阻值;

②此时电流通过R消耗的电功率P;

③选择合适量程,在移动滑动变阻器滑片的过程中,使两电表都能达到满刻度。

第一,请写出两电表所选的量程,并分别简述理由;

第二,在图15(b)中标出电压表示数最小时指针的位置。

36.小王有一个用三节干电池工作的Discman,工作电流为0.6安。为了节约使用干电池,在家里小王

使用稳压电源,但粒压电源的电源为6伏。试求:

(1)Discman的工作电压:

(2)若使用此稳压电源,需要串联一个电阻的阻值。

五、实验、探究题

37.图1所示为小明同学做“用电压表测电压”实验的电路,其中一部分尚未连接好,请用笔线代替导

线在图中连接,使电阻凡和R2串联,电压表测R?两端的电压。_(用2B铅笔在答题纸的相应位置连线)

图1

若要继续研究串联电路中的电压关系,他还应继续测量以及两端的电压,然后归纳得山结论。

38.小明同学通过实验探究“串联电路中电压与电阻的关系”,研究过程如图(a)、(b)和(c)所示,

电路中电源电压保持不变。请仔细观察图中电路的连接及电压表的指针偏转情况,然后归纳得出初步结论。

①分析比较图中(a)、(b)或(a)、(c)可知:a

②分析比较图中(b)、(c)可知。

39.小芳和小李做“探究串联电路的规律”实验,所用器材包括电源(6伏)、电键、若干已知阻值的

电阻、电压表、电流表和若干导线,他们首先按图3所示的电路图正确连接电路。通过实验探究得到串联电

路电流处处相等。

①为探究串联电路电压规律,小芳打算先将电压表接在AB两端,测电阻/?,两端电压S,然后保持

电压表的B连接点不动,只断开A连接点,并改接到C连接点上,测电阻修两端的电压小李觉得这

样的操作无法测电阻R?两端的电压你认为小李的判断是(选填“正确”或“错误”)的,理

由是。

AB___C

♦\I—•-I>-♦-

R\&

----1|—

图3

②讨论完毕后,他们按正确的方法实验,用电压表分别测出R的电压S、R2的电压S,以及以、私

两端总的电压。并多次改变必和&的阻值,重复上述实验,实验数据记录如下表所示:

实验序号R(Q)&(Q)U|(V)S(V)U(V)

110301.54.56.0

220203.03.06.0

330154.02.06.0

440104.81.26.0

(a)分析比较表中最后三列的数量关系及相关条件,可得出的初步结论是:。

(b)进一步综合分析比较表中S与S比值和R与&比值关系,可得到的结论是:o

③为探究串联电路电阻规律,他们先将电流表串联在图II所示的电路中,然后用一个电阻R替换Q

却处接入AC之间,当替换前后电流表示数保持相同时,电阻N即是F和治的总电阻,此过程用到的科

学方法是o

40.在研究串联电路的特点时,小张观察到如图8所示的现象,于是提出“在串联电路中,通过各用电

器的电流大小不一样”的猜想,他提出这个猜想的依据可能是O为了验证猜想是否正确,他将三个

电流表接入图中A、B、C三点,若测得A、B、C三点的电流/A、/B、/c大小关系为时,可证明他

的猜想是正确的。

图7图8

①为了使研究更具普遍性,他们分别用不同规格的电阻R和R代替小灯L和L2进行实验,并把实验

数据汇总在表一中。

表一表二

实验者R/欧心/欧W安I出安Id安实验者UAB/伏UBC/伏UAC;伏

小吴510C.140.110.14小吴0.71.42.1

小张155C.140.140.14小张2.10.72.8

小王1015C.120.120.12小王1.21.83.0

小明2010C.O80.080.08小明1.60.82.4

分析比较表一中的大小关系及相关条件,可得出小张的猜想是错误的;

②他们继续用原有器材各自进行实验,把电压表分别并联在AB、BC、AC两点,测得的数据汇总在表

二中,分析这些数据可得出的初步结论是:;

表三

实验者安Id安1城安/1/安

小吴0.220.140.100.08

小张0.280.180.140.10

小王0.300.200.160.10

小明0.240.160.120.08

③随后,他们又均用甲=10欧、K乙=15欧、R闪=20欧、宠丁=30欧的四个电阻分别代替人|、&接入原

电路中,分别测得通过甲、乙、丙、丁四个电阻的电流,实验结果记录在表三中。综合分析表一与表三的数

据,可以发现:串联电路中的几个电阻可以由一个电阻来等效替代。他们四人中没有找到等效电阻的

是,根据现有数据可推理得出,其等效电阻应该介于欧与欧之间。

第十四讲串联电路

【知识点梳理】

串联电路规律

电路图

-----U-------

电流关系串联电路各处电流相等I=h=h

电压关系串联电路两端的总电压等于各串联电阻两端的电压之和u=u,+u2

串联电路的总电阻等于各串联电阻之和

电阻关系

R=RI+R2

(串联的电阻越多,总电阻越大。)

分压规律吊联电路中,各电阻两端的的电压跟电阻的大小成正比五一瓦

【知识点讲解】

一、串联电路中总电阻等于各电阻之和:R=RI+R2

1.用公式推导R=R!+R2

根据U=1R//?=//?!+//?2因为/尸/2,所以

2.用实验证明R=Rt+R2

(a)图1(b)

先设计如图1(a)所示的电路,记下电流表Ai的示数,再利用同一个电源,用一个电阻R替代原来

的两个电阻修与色,组成如图(b)所示的电路;在电源电压相同,当电流表A与Ai的示数相同时,会

得到:R=R\+R2,即串联电路总电阻等于各电阻之和,这是利用了等效替代方法。

二串联电路中的分压公式齐髀推导

根据欧姆定律;[JL因为/=八力所以得出;口=为

RU2Ri

①即在串联电路中,各电阻分到的电压与电阻成正比;

②进一步推导还可以得出:5/U=Rif(R+R2),即在串联电路中,分电阻分到的电压与总电压之比等于

分电阻与总电阻之比。

【典型例题1]在图I所示的电路中,电源电压保持不变。若电键S从断开到闭合,电压表V两次示

数之比为3:5,则电键断开时心、R?两端的电压之比为()

A.2:3B.3:2C.3:5D.5:3

【答案】Bo

【解析】①电键S断开时,品与此串联,电压表V的示数为昭两端电压Ui;电键S闭合时,修被短

路,电压表V的示数为电源电压U,则Ui:U=3:5;

②根据U=UI+S,U-U\,得出Ui:U2=3:2,所以电键断开时,Ri:R2=UI:S=3:2.

【典型例题2】为了研究“市联电路中电阻的特点”,某小组同学分别做了如图2中的(甲)、(乙)、

(丙)和(丁)所示实验。图中电流表的示数分别为0.6安、0.3安、0.2安和0.2安。请仔细观察图中的实

验装置和相应的电流表示数,然后分析归纳得出初步结论。

①分析比较图2(甲)、(T)或(乙)、(T)中电流表的示数及相关条件可得:o

②分析比较图2(丙)与(丁)中电流表的示数及相关条件可得:o

【答案】①串联电路中的二个电阻比其中一个电阻对电路的阻碍作用大;②串联电路中一个电阻对电

流的阻碍可以等效替代二个电阻。

【解析】在研究“串联电路中电阻的特点”实验中,串联电路的总电阻等于各个电阻之和,分析比较图

(甲)、(T)或(乙)、(T)中电流表的示数及相关条件可得出:串联电路中的二个电阻比其中一个电阻对

电路的阻碍作用大;分析比较图(丙)与(丁)中电流表的示数及相关条件可得出:串联电路中一个电阻对

电流的阻碍作用可以等效替代二个电阻。

【典型例题3】通常情况下,金属导体的阻值会随温度的变化而变化,利用电阻的这种特点可以制成测

量范围大的电阻温度计,其工作原理如图10所示。若电流表的显程为。〜25亳安,电源电压为3伏且不变,

足为滑动变阻器,金属探头的阻值为心。当时,4的阻值随温度的变化关系如卜表所示:

温度f(℃)0102030406080•••

为阻值

100104108112116124132—

(欧)

①分析表中金属导体的阻值R与温度,的数据,可得出的初步结论是:当,,0C时,。

②进一步分析该金属导体阻值变化量与温度变化量△/之间的关系,可得出的结论是:—。

③若把金属探头尺放入0℃环境中,闭合开关S,调节滑动变阻器R2的滑片,使电流表指针恰好满

偏,求此时滑动变阻器R2接入电路的阻值。

【答案】①凡随]的升高而增大;②当时,△凡与△,成正比(或时,与△,的比

值是一个定值)。③20欧。

【解析】①由表分析知,当温度逐渐上升的过程中,电阻值也在不断的增大,因此当匕时,该金属

导体的阻值随温度的升高而增大。

②由表分析知,温度每升高10℃,电阻值增大4Q,温度变化量与电阻变化量的比值不变,因此当120C

时,该金属导体阻值变化量与温度变化量的比值是个定值。

③有题意知,电流表的量程为0〜25亳安,电源电压为3伏且不变,当金属探头4放入0℃环境中,

阻值为100。。闭合开关S,调节滑动变阻器4的滑片,使电流表指针恰好满偏,则/=0.025A,凡与&串

联,电路中总电阻为R二U〃二3伏/0.025安=120欧

滑动变阻器以接入电路的阻值为

R2=R-Ri=\20欧-100欧=2Q欧

【典型例题4】小徐用图13所示的电路研究串联电路中电阻的作用。实验中保

持电源电压不变,在电路中分别接入电阻R和已知&=10欧,R2分别为不同

阻值的电阻。他们将实验数据记录在表一中。

表一

序号R(Q)R2(C)Vi表(V)V2表(V)

110060

2101033

3102024

410301.54.5

表二

510401.24.8

序号R2(C)V,表(V)V2表(V)

6

7

•••••••.•••••••

①分析比较表一中第二列、第三列与第五列的数据及相关条件,归纳得出的初步结论是:串联电路

中,在电源电压不变的情况下,一个电阻不变,。

②分析比较表一中的数据及相关条件,归纳得出的初步结论是:串联电路中,

在电源电压不变的情况下,定值电阻两端的电压随着另•电阻道的增大而减小。

③进一步综合分析比较表一中第四列与第五列的数据及相关条件,归纳得出的初步结论是:串联电路

中,在电源电压不变的情况下,。

④进一步综合分析比较表一中的数据及相关条件,归纳得出的初步结论是:。

为了使实验结论具有普遍意义,他们又继续进行实验。请你在表二中的第二例、第三列中的空白处填

入拟进行实验的数据:,以达到研究目的。

【答案】①另一个电阻增大,其两端的电压也增大。②第二列、第三列与第四列。③各电阻两端的电

压之和不变。④串联电路中各电阻两端的电压跟它们电阻的大小成正比。数据合理即可。

【解析】①分析比较表一中第二列、第三列与第五列的数据及相关条件,归纳得出的初步结论是:吊

联电路中,在电源电压不变的情况下,一个电阻不变,另一个电阻增大,其两端的电压也增大。

②分析比较表一中第二列、笫三列与第四列的数据及相关条件,归纳得出的初步结论是:串联电路中,

在电源电压不变的情况下,定值电阻两端的电压随着另一电阻值的增大而减小。

③进一步综合分析比较表一中第四列与第五列的数据及相关条件,归纳得出的初步结论是:串联电路

中,在电源电压不变的情况下,各电阻两端的电压之和不变。

④进一步综合分析比较表一中的数据及相关条件,归纳得出的初步结论是:串联电路中各电阻两端的电

用跟它们电阻的大小成F比c

为了使实验结论具有普遍意义,继续进行实验。表二中的第二例、第三列中的空白处填入拟进行实验的

数据:20欧、20欧;20欧,30欧。(数据合理即可)

三、串联电路的动态分析

1、动态电路中电流表与电压表示数的变化情况主要由以下三个方面引起:

①滑动变阻器的滑片P的位置变化引起;②电键的断开或闭合引起;

③电路出现的故障(短路和断路)引起。

2、分析动态电路用到的知识:

①欧姆定律;②串联电路中电流、电压及电阻的关系;

③滑动变阻器知识;④电流表、电压表的使用;⑤短路与断路知识。

3、解答此类题目需注意:

①明确电压表测量的是哪一段电路(或用电器)两端的电压;

②电源电压、定值电阻的阻值可以认为是不变的。

【典型例题5】如图4所示是典型的伏安法测电阻的实验电路图,当滑片P向左移动时,电流表A的

示数将,电压表V的示数将(均选填“变小”、“不变”或“变大”)o

【答案】变大:变大。

【解析】这是一个串联电路,当变阻器滑片尸向左移动时,R?连入电路的电阻变小,电路的总电阻K

=用+/?2也变小,根据欧姆定律/=U/R知:电源电压U与品不变,故电流变大,R两端的电压

也变大。

【典型例题6】在图5所示的电路中,电源电压保持不变。闭合电键S,当滑动变阻器的滑片P向左

移动时,电流表A的示数将,电压表V?的示数将,电压表Vi与电流表A示数的比值

将.电乐表V与电压表Vi示数的差值跟电压表V?示数的比值°(均选填“变小”、”不

变”或“变大”)

【答案】变大;变小;不变;不变。

【解析】这是两个电阻串联,电压表V的示数为电源电压不变;滑动变阻器的滑片P向左移动时,R2

连入电路的电阻变小,电路的总电阻/?=4+4也变小,根据欧姆定律/=U/R可知:电源电压U与H不

变,故电流变大,即电流表A的示数变大,尺两端的电压彷=/昭也变大,即电压表Vi的示数变大,电

压表V?的示数U2=U-Ui变小。电压表Vi与电流表A示数的比值就是电阻Ri的大小,是不变的,而电压

表V与电压表Vi示数的差值就是R两端的电压,即电压表V2的示数,故电压表V与电压表Vi示数的差

值跟电压表V?示数的比值不变。

被巧4俐这道题的关键是搞清楚:电压表V,与电流表A示数的比值就是电阻/?!的大小,是不变的,

而电压表V与电压表V1示数的差值就是R?两端的电压U2,即电压表V?的示数,故电压表V与电压表Vi

示数的差值跟电压表V2示数的比值不变。

【典型例题7】在图6所示的电路中,电源电压保持不变,当电建S由断开到闭合时()

S

AL

图6

A.电流表的示数变小B.电流表的示数不变

C.电压表的示数变小D.电压表的示数不变

【答案】D

【解析】当电建S断开时,R与L串联,电压表测电源电压不变,电流表测量电路中的电流I=U/(RI+R2)

当电建S由断开到闭合时,灯L被短路,所以电流表的示数变大;但是电压表的示数不变,始终为电

源电压。所

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