人教版九年級(jí)全冊(cè)第十七章歐姆定律第4節(jié) 歐姆定律在串、并聯(lián)電路中的應(yīng)用精品鞏固練習(xí)-試卷下載-教習(xí)網(wǎng)

課時(shí)17.4 歐姆定律在串、并聯(lián)電路中的應(yīng)用（幫課堂）（原卷版）【學(xué)習(xí)目標(biāo)】1.理解電阻串、并聯(lián)電路的基本規(guī)律；2.會(huì)使用歐姆定律分析解決電阻的串并聯(lián)問題；3.會(huì)分析動(dòng)態(tài)電路；4.利用歐姆定律解答電路問題。【知識(shí)導(dǎo)圖】【基礎(chǔ)知識(shí)】知識(shí)點(diǎn)一、歐姆定律在串聯(lián)電路中的應(yīng)用1.串聯(lián)電路中電流的計(jì)算如圖所示，根據(jù)串聯(lián)電路中電流的規(guī)律，通過各個(gè)用電器的電流都相同，都是I。由歐姆定律可知，U1=IR1，U2=IR2，根據(jù)串聯(lián)電路電壓規(guī)律U=U1+U2，有：，可得：。總結(jié)：串聯(lián)電路中，通過各個(gè)電阻的電流或串聯(lián)電路的電流，等于電源兩端電壓除以各個(gè)電阻之和。拓展培優(yōu)：串聯(lián)電路中電阻的變化對(duì)電流、電壓的影響1.當(dāng)串聯(lián)電路中某一個(gè)電阻增大時(shí)，電路中的電流會(huì)減小，其他電阻兩端電壓會(huì)減小，該電阻兩端電壓會(huì)增大；2.當(dāng)串聯(lián)電路中某一個(gè)電阻減小時(shí)，電路中的電流會(huì)增大，其他電阻兩端電壓會(huì)增大，該電阻兩端電壓會(huì)減小。2.串聯(lián)電路的電阻關(guān)系以兩個(gè)電阻串聯(lián)為例，如圖所示，兩個(gè)電阻阻值分別為R1、R2串聯(lián)電路兩端電壓為U，電路中的電流為I，R1、R2串聯(lián)后的總電阻為R。由歐姆定律可知，U1=IR1，U2=IR2，U=IR；因?yàn)閁=U1+U2，可得：IR=IR1+IR2，即：R=R1+R2。結(jié)論：串聯(lián)電路的總電阻等于各個(gè)電阻之和。教材深挖：（1）多個(gè)電阻串聯(lián)后，相當(dāng)于增加了導(dǎo)體的長(zhǎng)度，所以串聯(lián)后的總電阻大于任何一個(gè)串聯(lián)的電阻；（2）當(dāng)多個(gè)電阻串聯(lián)時(shí)，總電阻R=R1+R2+R3+…+Rn；若n個(gè)阻值（R0）相同的電阻串聯(lián)時(shí)，R=nR0。3.串聯(lián)電路中電阻的分壓作用如圖所示，R1、R2串聯(lián)，根據(jù)歐姆定律可知U1=IR1，U2=IR2，所以；即，串聯(lián)電路中各電阻兩端電壓與其阻值成正比。拓展培優(yōu)：串聯(lián)分壓的兩個(gè)重要推論推論一：串聯(lián)電路中任何兩個(gè)電阻兩端電壓之比都等于其阻值之比，即：U1:U2:U3:…：Un=R1:R2:R3:…：Rn。推論二：串聯(lián)電路中，哪個(gè)用電器的電阻大，哪個(gè)用電器分得的電壓就高，,。應(yīng)用：當(dāng)電路中總電壓大于用電器正常工作電壓時(shí)，可在電路中串聯(lián)一個(gè)合適的電阻分去多余的電壓，用電器就可以正常工作了。【典例1】在圖（a）所示電路中，當(dāng)閉合開關(guān)后，兩個(gè)電壓表指針偏轉(zhuǎn)均為圖（b）所示，電阻R1和R2的阻值之比是（　?。?/span>A．5∶1 B．4∶1 C．1∶4 D．5∶4知識(shí)點(diǎn)二、歐姆定律在并聯(lián)電路中的應(yīng)用1.并聯(lián)電路電流的計(jì)算如圖所示，根據(jù)并聯(lián)電路電壓的規(guī)律，電阻R1、R2兩端電壓都等于電源電壓U。由歐姆定律可知，；當(dāng)電阻R1的阻值發(fā)生變化，而電阻R2阻值不變時(shí)，因電源電壓U不變，所以I1會(huì)變化，I2不變；根據(jù)并聯(lián)電路電流規(guī)律，有：I=I1+I2，干路電流也會(huì)變化。總結(jié)：當(dāng)并聯(lián)電路的一個(gè)支路的電阻改變時(shí)，這個(gè)支路的電壓不變，電流會(huì)變化，干路電流也會(huì)變化，但另一個(gè)支路的電流和電壓都不變。拓展培優(yōu)：若并聯(lián)電路中有多個(gè)電阻并聯(lián)，則并聯(lián)電路的總電流：。2.并聯(lián)電路的電阻關(guān)系以兩個(gè)電阻的并聯(lián)為例。如圖所示，兩個(gè)并聯(lián)的電阻分別為R1、R2，并聯(lián)電路兩端電壓為U，通過R1、R2的電流分別為I1、I2，干路中電流為I，R1、R2并聯(lián)后的總電阻（等效電阻）為R。由歐姆定律可知，，因?yàn)镮=I1+I2，所以，即。結(jié)論：并聯(lián)電路總電阻的倒數(shù)等于各并聯(lián)電阻的倒數(shù)之和。教材深挖：（1）因?yàn)閷?dǎo)體并聯(lián)相當(dāng)于增加了導(dǎo)體的橫截面積，所以并聯(lián)后的總電阻比任何一個(gè)分電阻都??；（2）并聯(lián)電路每增加一個(gè)并聯(lián)支路，都相當(dāng)于增大了一次導(dǎo)體的橫截面積，并聯(lián)電路總電阻就會(huì)減小；（3）在只有兩個(gè)電阻并聯(lián)時(shí)，；（4）若n各電阻并聯(lián)，則；當(dāng)n各相同電阻并聯(lián)時(shí)，。3.并聯(lián)電路中電阻的分流作用如圖所示，R1與R2并聯(lián)，根據(jù)歐姆定律可知，所以；即：并聯(lián)電路中，通過各支路的電流與其電阻成反比。拓展培優(yōu)：并聯(lián)分流的重要推論推論：并聯(lián)電路中通過任一兩個(gè)電阻的電流之比都等于其阻值的反比。應(yīng)用：可將電流表與一個(gè)小電阻并聯(lián)，進(jìn)而改裝成一個(gè)更大量程的電流表。【典例2】如圖所示，電源電壓不變，滑動(dòng)變阻器的最大阻值為R，已知R：R1 ：R2 =1：1：2，則下列說法正確的是（　?。?。A．當(dāng)滑片P移動(dòng)到a端時(shí)，閉合S1 、S2 ，通過R1 與R2 的電流之比是1：2；B．當(dāng)滑片P移動(dòng)到a端時(shí)，閉合S1 、S2 ，通過R1 與R2 的電流之比是1：1；C．當(dāng)滑片P移動(dòng)到b端時(shí)，只閉合S1 ，滑動(dòng)變阻器兩端的電壓與R1 兩端的電壓之比是1：1；D．當(dāng)滑片P移動(dòng)到b端時(shí)，只閉合S2 ，滑動(dòng)變阻器兩端的電壓與R2 兩端的電壓之比是2：1【方法幫】題型一：歐姆定律在串、并聯(lián)電路計(jì)算中的應(yīng)用【角度1】串、并聯(lián)電路中的計(jì)算利用歐姆定律解題時(shí)要注意：（1）上下標(biāo)要統(tǒng)一。在實(shí)際電路中，往往有幾個(gè)用電器，即使是同一個(gè)用電器，在不同時(shí)刻的I、U值也不同，因此在應(yīng)用歐姆定律解題時(shí)應(yīng)對(duì)同一用電器同一時(shí)刻的I、U值標(biāo)上統(tǒng)一的上下標(biāo)，以避免張冠李戴。（2）單位統(tǒng)一。歐姆定律中的各物理量的單位一定要統(tǒng)一。例如有kV、mA等單位時(shí)，要注意換成V、A。【典例1】如圖甲所示的電路，電源電壓保持不變。閉合開關(guān)S，調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器的滑片，使其從最右端向左滑動(dòng)到a點(diǎn)時(shí)，小燈泡恰好正常發(fā)光。在圖乙中繪制出電流表與兩電壓表示數(shù)關(guān)系的圖象，則電源電壓為 ___________V，滑動(dòng)變阻器的最大阻值為 ________Ω，小燈泡正常發(fā)光時(shí)的電阻為________Ω。【角度2】I-U關(guān)系圖像I-U關(guān)系圖像是一條直線時(shí)，說明是定值電阻，阻值不發(fā)生變化；I-U圖像是曲線的，說明是非定值電阻，阻值會(huì)發(fā)生變化，該圖像上的每個(gè)點(diǎn)表示的都是在該位置時(shí)對(duì)應(yīng)的電阻值，故計(jì)算時(shí)只能從圖像中讀出相應(yīng)的電流、電流值代入計(jì)算。【典例2】如圖甲所示電路，電源電壓為6V且不變，R1為定值電阻。閉合開關(guān)S，將滑動(dòng)變阻器R2的滑片P從a端向b端移動(dòng)過程中，電壓表和電流表的示數(shù)變化情況如乙圖所示。則（　?。?。A．定值電阻的阻值是20Ω；B．滑動(dòng)變阻器的最大阻值是10Ω；C．當(dāng)滑動(dòng)變阻器的滑片P在中點(diǎn)時(shí)，兩電表的示數(shù)對(duì)應(yīng)于乙圖中的“B”點(diǎn)；D．當(dāng)滑動(dòng)變阻器的滑片P在中點(diǎn)時(shí)，兩電表的示數(shù)對(duì)應(yīng)于乙圖中的“C”點(diǎn)【角度3】比值的計(jì)算串聯(lián)電路的分壓規(guī)律；并聯(lián)電路的分流規(guī)律：。【典例3】如圖所示，滑動(dòng)變阻器R2的最大阻值與定值電阻R1相等。閉合開關(guān)S，當(dāng)滑片P在a端時(shí)，電壓表示數(shù)為2V，則電源電壓為______V，此時(shí)電流表示數(shù)為I1，當(dāng)滑片P在R2的中點(diǎn)時(shí)，電流表示數(shù)為I2，則I1：I2＝______。題型二：動(dòng)態(tài)電路分析【角度1】開關(guān)類動(dòng)態(tài)電路分析開關(guān)類動(dòng)態(tài)電路分析解題步驟（1）畫出等效電路圖，確定開關(guān)閉合前后電路的連接特點(diǎn)；（2）明確電壓表、電流表測(cè)量的對(duì)象；（3）分析開關(guān)閉合前后各物理量的變化情況，得出結(jié)論。【典例4】如圖所示電路，開關(guān)S2由斷開到閉合的過程中，下列有關(guān)說法正確的是（　?。?。A．電壓表示數(shù)不變，電流表示數(shù)變大；B．電壓表示數(shù)變大，電流表示數(shù)變?。?/span>C．電壓表和電流表的示數(shù)的比值不變；D．電壓表和電流表的示數(shù)的比值變大【角度2】滑動(dòng)變阻器滑片移動(dòng)類動(dòng)態(tài)電路分析滑動(dòng)變阻器滑片移動(dòng)類動(dòng)態(tài)電路分析解題步驟滑動(dòng)變阻器滑片的移動(dòng)一般不會(huì)改變電路結(jié)構(gòu)，只會(huì)改變電路中電阻的大小，解題步驟如下：（1）畫出等效電路圖，確定開關(guān)閉合前后電路的連接特點(diǎn)；（2）明確電壓表、電流表測(cè)量的對(duì)象；（3）按照“先電阻、再電流、最后電壓”的順序，分析電路中電阻、電流、電壓的變化情況。技巧點(diǎn)撥：當(dāng)動(dòng)態(tài)電路中分析涉及電表示數(shù)比值或乘積問題時(shí)，可分析比值或乘積所代表的物理意義，如V表與A表的比值可能是某用電器阻值，兩個(gè)A表之差可能是某支路電流大小等，再結(jié)合電流變化情況分析求解。【典例5】如圖，電源的電壓不變。閉合開關(guān)后，當(dāng)滑動(dòng)變阻器的滑片P向左滑動(dòng)時(shí)（　?。?。A．電壓表的示數(shù)不變，電流表的示數(shù)增大；B．電壓表的示數(shù)減小，電流表的示數(shù)減??；C．兩表的示數(shù)都減??；D．兩表的示數(shù)都不變【角度3】敏感電阻（傳感器）類動(dòng)態(tài)電路分析由各敏感電阻（如光敏電阻、熱敏電阻、壓敏電阻等）引起的電流動(dòng)態(tài)變化，其本質(zhì)上與滑動(dòng)變阻器滑片移動(dòng)引起的電路的動(dòng)態(tài)變化相同，其分析方法也基本相同。【典例6】如圖所示是一種溫度測(cè)試儀的電路，R1為定值電阻，R2為熱敏電阻（阻值隨溫度升高而減小，電路圖符號(hào) ）。電源兩端的電壓不變，閉合開關(guān)S，當(dāng)所測(cè)物體溫度升高時(shí)，下列判斷正確的是（）。A．電流表示數(shù)變??；B．電流表示數(shù)不變；C．電壓表示數(shù)變小；D．電壓表示數(shù)變大題型三：限流、限壓?jiǎn)栴}限流、限壓?jiǎn)栴}的分析思路分析電路元件的限流、限壓?jiǎn)栴}時(shí)，主要結(jié)合歐姆定律，利用串、并聯(lián)電路電壓和電流的規(guī)律來分析、求解，分析問題時(shí)的切入點(diǎn)如下：（1）串聯(lián)時(shí)：串聯(lián)電路中電流處處相同，為了不損壞元件，電路中電流不能大于各元件允許通過的最大電流中的最小電流；（2）并聯(lián)時(shí)：并聯(lián)電路兩端電壓相等，為了不損壞元件，并聯(lián)電路兩端電壓不能大于各元件兩端允許最大電壓中的最小電壓。【典例7】兩個(gè)標(biāo)有“5Ω 1A“和“10Ω 0.6A”的定值電阻，將它們串聯(lián)起來使用時(shí)等效電阻為_____Ω，電源電壓最多為_____V；若將它們并聯(lián)時(shí)干路電流最大是_____A。【中考幫】考點(diǎn)一：利用歐姆定律進(jìn)行定性分析【典例】（2022·恩施）如圖所示，電源兩端電壓保持不變，閉合開關(guān)S，將滑動(dòng)變阻器的滑片適當(dāng)左移，下列說法正確的是（　　）。A. 電流表A1示數(shù)不變、電流表A2示數(shù)變?。?/span>B. 電流表A1示數(shù)變大、電壓表V示數(shù)不變；C. 電流表A2示數(shù)變大、電壓表V示數(shù)變??；D. 電流表A2示數(shù)變大、電壓表V示數(shù)不變該題要求同學(xué)們能認(rèn)識(shí)到電路各個(gè)部分是相互聯(lián)系和制約的，能綜合運(yùn)用歐姆定律和串并聯(lián)電路的電壓和電流規(guī)律分析電路的變化，這是物理核心素養(yǎng)物理觀念的體現(xiàn)。考點(diǎn)二：利用歐姆定律進(jìn)行定量計(jì)算【典例】（2022·綏化）圖甲是探究歐姆定律的實(shí)驗(yàn)電路，電源電壓恒定，R1是滑動(dòng)變阻器，R2是定值電阻；圖乙中的a、b分別是將滑動(dòng)變阻器R1的滑片從最左端移動(dòng)到最右端的過程中，電流表A的示數(shù)隨兩電壓表V1、V2的示數(shù)變化關(guān)系圖象。下列說法中正確的是（　?。?。A. 圖線a是電流表A的示數(shù)隨電壓表V1的示數(shù)變化關(guān)系圖象；B. 當(dāng)電壓表V1、V2的示數(shù)相等時(shí)，滑片在滑動(dòng)變阻器的中點(diǎn)位置；C. 電源電壓是6V；D. 定值電阻阻值是10Ω該題要求同學(xué)們能通過串并聯(lián)電路中電壓、電流規(guī)律和歐姆定律，解決電路計(jì)算的有關(guān)問題，這是物理核心素養(yǎng)物理觀念的體現(xiàn)。【作業(yè)幫】一、基礎(chǔ)練（知識(shí)鞏固）1．圖是某簡(jiǎn)易煤氣檢測(cè)電路，其中Q為氣敏元件，其阻值隨煤氣濃度的升高而減小?若輸出信號(hào)的儀表選用電壓表或電流表，閉合開關(guān)S，當(dāng)煤氣濃度升高時(shí)，要求儀表的示數(shù)増大，則（　?。?。A．選用電壓表接在a?b之間；B．選用電壓表接在b?c之間；C．選用電流表接在b?c之間；D．選用電流表接在a?c之間2．如圖所示的電路中，當(dāng)開關(guān)S閉合，甲、乙兩表是電壓表時(shí)，兩表示數(shù)之比U甲∶U乙=3∶2，當(dāng)開關(guān)S斷開，甲、乙兩表是電流表時(shí)，兩表的示數(shù)之比I甲∶I乙為（　?。?/span>A．1∶2 B．3∶2 C．1∶3 D．3∶13．如圖所示電路中，電源電壓為4.5V，L1、L2是小燈泡，當(dāng)開關(guān)S閉合時(shí)，電壓表的示數(shù)為1.5V，忽略溫度對(duì)燈絲電阻的影響，則（）。A．L2兩端的電壓為1.5V；B．L1兩端的電壓為1.5V；C．L1與L2的燈絲電阻之比為2：1；D．通過L1與L2的電流之比為1：24．如圖所示電路，電源電壓保持不變，閉合開關(guān)S，將滑動(dòng)變阻器的滑片P由圖示位置逐漸向b端移動(dòng)的過程中（）。A．電壓表V的示數(shù)與電流表A2示數(shù)的比值不變；B．電壓表V的示數(shù)與電流表A1示數(shù)的比值變小；C．電壓表V示數(shù)不變，電流表A2示數(shù)變??；D．電壓表V示數(shù)變小，電流表A1示數(shù)變大5．如圖所示，L1和L2的電阻之比為1∶2，則電流表A1和電流表A2的示數(shù)之比是（　　）。A．1∶3 B．3∶1 C．1∶2 D．2∶16．小紅測(cè)電阻Rx的阻值，設(shè)計(jì)的電路如圖所示，電源電壓保持不變，其中R0是0～200Ω的滑動(dòng)變阻器，R是未知固定電阻．她把開關(guān)S擲于a時(shí)，電壓表讀數(shù)為2.5 V，電流表讀數(shù)為0.5 A；再把開關(guān)S擲于b，并調(diào)節(jié)R0，得到電壓表讀數(shù)減小0.7V，電流表讀數(shù)增加0.4A．最后小紅得到Rx的阻值為（）。A．5Ω B．3Ω C．2Ω D．1.75Ω7．圖為某種燈泡的電流I與電壓U的關(guān)系圖象，若有6只這種燈泡串聯(lián)接在電壓為6 V的電源上，通過燈泡的電流為_____A；若把一只這種燈泡與一電阻并聯(lián)接在電壓為6 V的電源上，總電流為1.5 A,則該電阻的阻值為____________。8．如圖甲所示電路，電源電壓不變。閉合開關(guān)后，滑片 P 由 b 端滑到 a 端，電壓表示數(shù) U 與電流表示數(shù) I的變化關(guān)系如圖乙所示，則可判斷電源電壓是____V，定值電阻 R 的阻值是____Ω，滑動(dòng)變阻器的最大阻值為____Ω。9．測(cè)溫模擬電路如圖1所示，溫度表由量程為3V的電壓表改裝而成，電源電壓U為6V，R的阻值為40Ω，熱敏電阻的阻值Rt隨溫度t變化的關(guān)系如圖2所示，則當(dāng)開關(guān)S閉合后，電路可測(cè)量的最高溫度為______℃，溫度表的10℃應(yīng)標(biāo)在電壓表______處，若增大U，電路可測(cè)量的最高溫度將_______ 若U增大3V，R增大40Ω，電路可測(cè)量的最高溫度為________℃。二、綜合練（能力提升）10.如圖所示，電源電壓保持不變，S始終保持閉合，以下說法正確的是（　　）。A．若滑片不動(dòng)，閉合S1，電流表A示數(shù)不變；B．若滑片不動(dòng)，閉合S1，電壓表示數(shù)變大；C．S1斷開，若滑動(dòng)變阻器滑片向右滑動(dòng)，電流表A1示數(shù)變??；D．S1斷開，若滑動(dòng)變阻器滑片向右滑動(dòng)，電壓表和電流表A1的比值變小11．如圖所示的電路中，電源電壓保持不變，閉合開關(guān)S，將變阻器滑片向左移動(dòng)時(shí)（）。A．燈泡L1亮度不變、L2變亮；B．電流表示數(shù)變小，電壓表示數(shù)不變；C．電流表示數(shù)不變，電壓表示數(shù)變大；D．電流表、電壓表示數(shù)均不變12．為了測(cè)定風(fēng)速的大小，小明設(shè)計(jì)了四種裝置，如圖所示．圖中探頭、金屬桿和滑動(dòng)變阻器的滑片P相連，可上下移動(dòng)．現(xiàn)要求：當(dāng)風(fēng)吹過探頭時(shí)，滑動(dòng)變阻器凡的滑片P向上移動(dòng)，且風(fēng)速增大時(shí)電壓表的示數(shù)增大．以下四個(gè)圖中符合要求的是（）。A． B．C． D．13．在圖甲所示的電路中，電源電壓保持不變，電阻R2的阻值為30Ω，開關(guān)S閉合、開關(guān)S1斷開時(shí)，電流表的示數(shù)為0.4A；開關(guān)S、S1均閉合時(shí)，電流表的示數(shù)如圖乙所示。求：(1)電源電壓U；(2)通過電阻R1的電流I1。三、培優(yōu)練（挑戰(zhàn)自我）14．在如圖所示的電路中，電源電壓為4.5V且不變，當(dāng)同時(shí)閉合開關(guān)S1、S2時(shí)，通過電阻R1的電流為0.3A，求：（1）電阻R1的阻值？（2）當(dāng)閉合開關(guān)S1，斷開開關(guān)S2時(shí)，通過R2的電流為0.2A，根據(jù)題目所給的條件，求此時(shí)R2兩端的電壓和R2的電阻值？15．如圖所示的電路中，R = 10Ω，當(dāng)閉合S1，S2、S3斷開時(shí)，電壓表的示數(shù)為6V；當(dāng)S1、S3斷開，S2閉合時(shí)，電壓表的示數(shù)為3V。求：（1）電源電壓；（2）當(dāng)S1閉合，S2、S3斷開時(shí),電路中的電流；（3）當(dāng)S1、S3斷開，S2閉合時(shí)，此時(shí)燈絲的電阻。

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