高中物理全程学习方略串联电路和并联电路
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22
3.如图所示的电路中,通过电阻R1的电流I1是( )
A.I1= U
R1
C.I1= U2
R2
B.I1=
U1 R1
D.I1= U1
R1+R 2
【解析】选B、C.由串联电路的特点可知 U,1 故B、C正确,A、D错误.
I1 =
U1 R1
=
U2 R2
=
R1+R 2
4.如图所示,电阻R1、R2、R3、R4满足R1∶R2∶R3∶R4= 1∶2∶3∶4,则当A、B间接上直流电压时,流过R1、R2、 R3、R4的电流之比I1∶I2∶I3∶I4( )
2.三个同样的电阻,额定功率均为10 W,把其中两个
并联再与第三个串联接入电路,则此电路允许消耗的
最大电功率为( )
A.10 W
B.15 W C.20 W D.30 W
【解析】选B.设每个电阻的阻值为R,额定电流为I,
由P=I2R=10 W,电路消耗的最大电功率为P总= I2(R+ R)= ×3 I2R=15 W.
【典例4】如图所示,R1=2 Ω,R2=3 Ω, 滑动变阻器最大值R3=5 Ω,则当滑动触 头从a滑到b的过程中,安培表示数的最 小值为多少?
【思路点拨】滑动变阻器分为上、下两部分,上部分和
R1串联,下部分和R2串联,两个支路再并联.当两支路上 电阻恰好相等时,总电阻最大,则安培表示数最小.
并联一个电阻,由并联电路特点,IgRg=(I-Ig)R,所以 RI==nII-IIggg,R,g则每R=一n1-小1 R格.g 变为n μA,量程变为nIg,故
疑难名师点拨
【典例1】如图所示,R1=6 Ω,R2= 3 Ω,R3=4 Ω,接入电路后,关于 这三只电阻的判断正确的是
A.电流之比是I1∶I2∶I3=4∶3∶6 B.电压之比是U1∶U2∶U3=1∶1∶2 C.功率之比是P1∶P2∶P3=1∶2∶6 D.功率之比是P1∶P2∶P3=6∶3∶4
5.一个电流表,刻度盘的每1小格代表1 μA,内阻为Rg; 如果把它改装成量程较大的电流表,刻度盘的每一小格代
表n μA,则( )
A.给它串联一个电阻,阻值为nRg
B.给它串联一个电阻,阻值为(n-1)Rg
C.给它并联一个电阻,阻值为 l
n
Rg
D.给它并联一个电阻,阻值为 l Rg
n-1
【解析】选D.把小量程电流表改装成量程较大的电流表应
【标准解答】(1)小量程电流表的满偏电压Ug=IgRg= 0.1 V<U,因此需要串联一个适当的分压电阻,可将其
改装成电压表,改装的电路如图所示,由欧姆定律 U=Ig(Rg+Rx),解得RIUxg=-Rg =9 900 Ω.
(2)小量程电流表的满偏电流Ig< I,要将其改装成大量程的电流表, 应给其并联一个适当的分流电阻, 改装的电路如图所示,由并联 电路电压相等得:IgRg=(I-Ig)Rx解得:Rx=II-Igg R≈g 0.17 Ω. 答案:见标准解答
=1∶2∶3,A错误;功率之比P1∶P2∶P3=U1I1∶U2I2∶
U3I3=1∶2∶6,C正确,D错误.
【典例2】一只满偏电流Ig=1mA,线圈电阻Rg=100 Ω的 小电流表.(1)把它改装成满偏电压U=10 V的电压表; (2)把它改装成满偏电流I=0.6 A的电流表,请画出电 路图,并算出有关数据. 【思路点拨】改装后的电压表的量程U等于电流表的满 偏电流Ig与电压表内阻(Rg+R)的乘积;改装成电流表时, 需要并联一个分流电阻.
【思路点拨】解答该题应把握以下两点:
【标准解答】选B、C.由于R1、R2并联后与R3串联.故
U1=U2,I1+I2=I3,R1、R2并联后阻值RRR1121+R=R22
6= 3 Ω
6+3
=2 Ω.则
U1 U3
=
R12 R3
,= 42即=U12 1∶U2∶U3=1∶1∶2,B正
确;电流之比I1∶I2∶I3=
【标准解答】设滑动触头上部分电阻为x Ω,则下部分为
(5-x) Ω
总电阻 R= 2+x8-x
2+x+8-x
2+x 8-x
= 10
由数学知识可知当2+x=8-x时,即x=3时,R最大
此时Rmax=5105 Ω=2.5 Ω 安培表的最小示数
Imin=
U=
R max
A5 =2 A.
2.5
考题感知初探
基础自主学习
1.下列说法错误的是( ) A.一个电阻R和一根电阻为零的理想导线并联,总电 阻为零 B.并联电路的总电阻一定小于并联支路中最小的电阻 C.在并联电路中,任意支路的电阻增大或减小时,总 电阻将随之增大或减小 D.电阻R和阻值无穷大的电阻并联,总电阻为无穷大
【解析】选D.并联电路的总电阻的倒数等于各支路电 阻倒数之和,如果某一电阻与电阻为零的导线并联, 电阻则被短路,总电阻为零,故A正确;并联电路的 总电阻小于任一支路的电阻,则B正确,D错误;任一 支路的电阻增大,总电阻增大,反之减小,故C正确.
1.(2010·
R
并联而成,如图所示.若在使用中发现此安培表读数比准
【典例3】由5个1 Ω电阻连成的如图所示的电路,导线 的电阻不计,则A、B间的等效电阻为_______Ω.
【标准解答】按从A到B的顺序把5个电阻分成R1、R2、 R3、R4、R5,其节点标示如图所示.
Байду номын сангаас
由于节点R2、R3间和A点是用导线相连,这两点是等势 点,故两节点可用同一个数字1标出,当电流从A点流入 时可以同时流向电阻R1、R2、R3,从电阻R1和电阻R2流 出的电流汇合于2点,到达R4和R5间的 节点,故R4和R5间的节点也用2标出, R3、R4间的节点和B点间是导线相连, 也是等势点,故均用3标出,电流再从电阻R4和电阻R5经 节点3流出,而流向电阻R3的电流则直接经节点3流出, 简化后其等效电路如图所示.故AB间的总电阻为0.5 Ω.
A.1∶2∶3∶4 B.3∶2∶1∶6 C.6∶3∶2∶11 D.3∶2∶1∶4 【解析】选C.设流过R4的电流为I,R1∶R2∶R3= 1∶2∶3,由电流分配与电阻成反比可知,流过R1、 RI22=、131R,II33的=电1,2流1 I故之I比1∶I1I∶2∶I2I∶3∶I3I4==66∶∶33∶∶22,∶则11I.1=161 I,
3.如图所示的电路中,通过电阻R1的电流I1是( )
A.I1= U
R1
C.I1= U2
R2
B.I1=
U1 R1
D.I1= U1
R1+R 2
【解析】选B、C.由串联电路的特点可知 U,1 故B、C正确,A、D错误.
I1 =
U1 R1
=
U2 R2
=
R1+R 2
4.如图所示,电阻R1、R2、R3、R4满足R1∶R2∶R3∶R4= 1∶2∶3∶4,则当A、B间接上直流电压时,流过R1、R2、 R3、R4的电流之比I1∶I2∶I3∶I4( )
2.三个同样的电阻,额定功率均为10 W,把其中两个
并联再与第三个串联接入电路,则此电路允许消耗的
最大电功率为( )
A.10 W
B.15 W C.20 W D.30 W
【解析】选B.设每个电阻的阻值为R,额定电流为I,
由P=I2R=10 W,电路消耗的最大电功率为P总= I2(R+ R)= ×3 I2R=15 W.
【典例4】如图所示,R1=2 Ω,R2=3 Ω, 滑动变阻器最大值R3=5 Ω,则当滑动触 头从a滑到b的过程中,安培表示数的最 小值为多少?
【思路点拨】滑动变阻器分为上、下两部分,上部分和
R1串联,下部分和R2串联,两个支路再并联.当两支路上 电阻恰好相等时,总电阻最大,则安培表示数最小.
并联一个电阻,由并联电路特点,IgRg=(I-Ig)R,所以 RI==nII-IIggg,R,g则每R=一n1-小1 R格.g 变为n μA,量程变为nIg,故
疑难名师点拨
【典例1】如图所示,R1=6 Ω,R2= 3 Ω,R3=4 Ω,接入电路后,关于 这三只电阻的判断正确的是
A.电流之比是I1∶I2∶I3=4∶3∶6 B.电压之比是U1∶U2∶U3=1∶1∶2 C.功率之比是P1∶P2∶P3=1∶2∶6 D.功率之比是P1∶P2∶P3=6∶3∶4
5.一个电流表,刻度盘的每1小格代表1 μA,内阻为Rg; 如果把它改装成量程较大的电流表,刻度盘的每一小格代
表n μA,则( )
A.给它串联一个电阻,阻值为nRg
B.给它串联一个电阻,阻值为(n-1)Rg
C.给它并联一个电阻,阻值为 l
n
Rg
D.给它并联一个电阻,阻值为 l Rg
n-1
【解析】选D.把小量程电流表改装成量程较大的电流表应
【标准解答】(1)小量程电流表的满偏电压Ug=IgRg= 0.1 V<U,因此需要串联一个适当的分压电阻,可将其
改装成电压表,改装的电路如图所示,由欧姆定律 U=Ig(Rg+Rx),解得RIUxg=-Rg =9 900 Ω.
(2)小量程电流表的满偏电流Ig< I,要将其改装成大量程的电流表, 应给其并联一个适当的分流电阻, 改装的电路如图所示,由并联 电路电压相等得:IgRg=(I-Ig)Rx解得:Rx=II-Igg R≈g 0.17 Ω. 答案:见标准解答
=1∶2∶3,A错误;功率之比P1∶P2∶P3=U1I1∶U2I2∶
U3I3=1∶2∶6,C正确,D错误.
【典例2】一只满偏电流Ig=1mA,线圈电阻Rg=100 Ω的 小电流表.(1)把它改装成满偏电压U=10 V的电压表; (2)把它改装成满偏电流I=0.6 A的电流表,请画出电 路图,并算出有关数据. 【思路点拨】改装后的电压表的量程U等于电流表的满 偏电流Ig与电压表内阻(Rg+R)的乘积;改装成电流表时, 需要并联一个分流电阻.
【思路点拨】解答该题应把握以下两点:
【标准解答】选B、C.由于R1、R2并联后与R3串联.故
U1=U2,I1+I2=I3,R1、R2并联后阻值RRR1121+R=R22
6= 3 Ω
6+3
=2 Ω.则
U1 U3
=
R12 R3
,= 42即=U12 1∶U2∶U3=1∶1∶2,B正
确;电流之比I1∶I2∶I3=
【标准解答】设滑动触头上部分电阻为x Ω,则下部分为
(5-x) Ω
总电阻 R= 2+x8-x
2+x+8-x
2+x 8-x
= 10
由数学知识可知当2+x=8-x时,即x=3时,R最大
此时Rmax=5105 Ω=2.5 Ω 安培表的最小示数
Imin=
U=
R max
A5 =2 A.
2.5
考题感知初探
基础自主学习
1.下列说法错误的是( ) A.一个电阻R和一根电阻为零的理想导线并联,总电 阻为零 B.并联电路的总电阻一定小于并联支路中最小的电阻 C.在并联电路中,任意支路的电阻增大或减小时,总 电阻将随之增大或减小 D.电阻R和阻值无穷大的电阻并联,总电阻为无穷大
【解析】选D.并联电路的总电阻的倒数等于各支路电 阻倒数之和,如果某一电阻与电阻为零的导线并联, 电阻则被短路,总电阻为零,故A正确;并联电路的 总电阻小于任一支路的电阻,则B正确,D错误;任一 支路的电阻增大,总电阻增大,反之减小,故C正确.
1.(2010·
R
并联而成,如图所示.若在使用中发现此安培表读数比准
【典例3】由5个1 Ω电阻连成的如图所示的电路,导线 的电阻不计,则A、B间的等效电阻为_______Ω.
【标准解答】按从A到B的顺序把5个电阻分成R1、R2、 R3、R4、R5,其节点标示如图所示.
Байду номын сангаас
由于节点R2、R3间和A点是用导线相连,这两点是等势 点,故两节点可用同一个数字1标出,当电流从A点流入 时可以同时流向电阻R1、R2、R3,从电阻R1和电阻R2流 出的电流汇合于2点,到达R4和R5间的 节点,故R4和R5间的节点也用2标出, R3、R4间的节点和B点间是导线相连, 也是等势点,故均用3标出,电流再从电阻R4和电阻R5经 节点3流出,而流向电阻R3的电流则直接经节点3流出, 简化后其等效电路如图所示.故AB间的总电阻为0.5 Ω.
A.1∶2∶3∶4 B.3∶2∶1∶6 C.6∶3∶2∶11 D.3∶2∶1∶4 【解析】选C.设流过R4的电流为I,R1∶R2∶R3= 1∶2∶3,由电流分配与电阻成反比可知,流过R1、 RI22=、131R,II33的=电1,2流1 I故之I比1∶I1I∶2∶I2I∶3∶I3I4==66∶∶33∶∶22,∶则11I.1=161 I,