
(知識(shí)點(diǎn)總結(jié)+例題講解)
一、歐姆定律在串聯(lián)電路中的應(yīng)用:
1.電阻的串聯(lián):
(1)通過各電阻的電流都相同:I=I1=I2=…=In;
(2)串聯(lián)電路的總電壓,等于各電阻兩端電壓之和:U=U1+U2+…+Un;
U=U1+U2=I×R1+I×R2=I(R1+R2)=IR
R即為電阻串聯(lián)的總電阻:R=R1+R2
2.串聯(lián)分壓規(guī)律:
(1)串聯(lián)電路中,電源電壓被用電器分了,其分得的比例等于該用電器的電阻占電路總電阻的比例;
同理:
①由上可知,電阻越大,分得的電源電壓越多,用電器的電壓就越大;
②在電阻串聯(lián)電路中,如果有一個(gè)電阻阻值變小,則其分得的電壓變小,其它電阻分得的電壓變大;
(2)串聯(lián)電路中,各電阻兩端電壓與其阻值成正比(電壓之比等于電阻之比);
【例題1】已知R1=3Ω,R2=5Ω,把它們串聯(lián)后接在16V的電源上。求:
(1)串聯(lián)后電路的總電阻是多少?
(2)此時(shí)電路中的電流是多少?
【變式1】如圖所示,L1的電阻是10Ω,L2的電阻是20Ω,閉合開關(guān)后電壓表的示數(shù)是2V。求:
(1)流過L2的電流;
(2)電源電壓。
【例題2】如圖所示,R1=4Ω,R2=6Ω,當(dāng)開關(guān)S閉合時(shí),通過R1與R2的電流之比為 ;加在R1與R2兩端的電壓之比為 。
【變式2】如圖所示,R1為定值電阻,R2為滑動(dòng)變阻器,電源電壓保持不變,閉合開關(guān)S后,滑片P從a端滑到b端,電流表示數(shù)I與電壓表示數(shù)U的變化關(guān)系如圖乙所示。求:電源電壓。
二、歐姆定律在并聯(lián)電路中的應(yīng)用:
1.電阻的并聯(lián):
(1)并聯(lián)電路干路電流等于各支路電流之和:I=I1+I2+…In;
(2)并聯(lián)電路各支路兩端電壓相同:U=U1=U2=…Un;
推廣:
∴只有兩個(gè)電阻的時(shí)候:
2.并聯(lián)分流:
(1)并聯(lián)電路中,通過各電阻的電流與其阻值成反比:
、
(2)在并聯(lián)電路中,如果有一個(gè)電阻阻值變小,其它支路電流不變,干路電流I會(huì)變大,此時(shí),回路總電阻也變小了。
【例題3】在如圖所示的電路中,已知電阻R1阻值為10Ω。閉合開關(guān)S后,電流表A的示數(shù)為1.5A,電流表A1的示數(shù)為1A。求:
(1)通過R1的電流;
(2)電源電壓;
(3)電阻R2的阻值。
【變式3】如圖甲所示電路中,電源電壓U=6V,電阻R1=30Ω,閉合開關(guān)S,當(dāng)滑動(dòng)變阻器滑片P滑至某處位置時(shí),電路中的電流表示數(shù)如圖乙所示。求:
(1)通過R1的電流;
(2)此時(shí)滑動(dòng)變阻器R接入的阻值。
【例題5】如圖所示,電源電壓保持不變,只閉合開關(guān)S時(shí),電流表的示數(shù)為0.2A,若再閉合開關(guān)S1,發(fā)現(xiàn)電流表的示數(shù)為0.5A,此時(shí)通過R1的電流為I1,通過R2的電流為I2,則( )
A.I1∶I2=2∶5
B.I1∶I2=3∶5
C.R1∶R2=3∶2
D.R1∶R2=2∶3
【變式5】如圖所示的電路中,電源電壓恒定不變,已知R1=3R2。當(dāng)S1閉合,S2斷開時(shí),電壓表示數(shù)為3V,電流表示數(shù)為0.4A,電阻R1為 Ω;當(dāng)S1斷開,S2閉合時(shí),電流表示數(shù)為 A。
三、電路的故障分析:
【例題5】如圖所示電路中,電源電壓恒定。閉合開關(guān),電路正常工作一段時(shí)間后,燈泡L突然熄火,電路中只有兩個(gè)電表有示數(shù)。電阻R或燈泡L僅有一個(gè)出現(xiàn)了故障,其它元件均完好。下列說法中( )
①可能燈泡L斷路
②可能燈泡L短路
③可能電阻R斷路
④可能電阻R短路
A.只有①②正確B.只有③④正確C.只有②④正確D.只有①③正確
【變式5】如圖所示,閉合開關(guān),燈L1、L2均不亮,小華用電壓表去判斷電路故障,當(dāng)他將電壓表接在L1兩端時(shí),電壓表無示數(shù);當(dāng)他將電壓表接在L2兩端時(shí),電壓表有示數(shù),由此可以判斷( )
A.燈L1斷路
B.燈L2斷路
C.燈L1短路
D.燈L2短路
【例題6】如圖所示,電源電壓不變,閉合開關(guān)S,燈泡L1、L2都發(fā)光,一段時(shí)間后,其中一個(gè)燈泡突然熄滅,而電流表和電壓表的示數(shù)都不變,則產(chǎn)生這一現(xiàn)象的原因可能是( )
A.燈泡L1斷路 B.燈泡L1短路 C.燈泡L2斷路 D.燈泡L2短路
【變式6】圖示電路在閉合開關(guān)后,兩電流表正常工作,且讀數(shù)相同,則可能發(fā)生的故障是( )
A.R短路 B.R斷路 C.L短路 D.L斷路
四、電路的動(dòng)態(tài)分析:
【例題7】如圖所示,電源電壓不變,閉合開關(guān)S,滑動(dòng)變阻器的滑片向右滑動(dòng)過程中,下列說法正確的是( )
A.電流表A示數(shù)變小 B.電壓表V1 示數(shù)不變
C.電壓表V2示數(shù)與電流表A示數(shù)乘積變小 D.電壓表V1示數(shù)與電流表A示數(shù)比值變小
【變式7】如圖所示電路,電源電壓保持不變,開關(guān)S閉合后,在滑動(dòng)變阻器滑片P向左移動(dòng)的過程中,下列說法正確的是( )
A.電壓表V1示數(shù)變小,電壓表V2示數(shù)不變,電流表A示數(shù)變小
B.電壓表V1示數(shù)變小,電壓表V2示數(shù)變大,電壓表V1的示數(shù)與電流表A的示數(shù)之比變小
C.電壓表V2示數(shù)不變,電流表A示數(shù)變大,電壓表V1的示數(shù)與電流表A的示數(shù)之比變大
D.電壓表V1示數(shù)變小,電壓表V2示數(shù)不變,電壓表V2的示數(shù)與電流表A的示數(shù)之比變小
【例題8】如圖是某學(xué)生設(shè)計(jì)的一種身高體重秤,其工作原理如圖甲所示,電源電壓不變,分別用兩塊電流表的示數(shù)指示身高和體重。其中R0是滑動(dòng)變阻器,R為壓敏電阻,R的阻值隨壓力變化關(guān)系如圖乙所示,下列說法正確的是( )
A.當(dāng)壓力變大時(shí),R阻值變大
B.被測(cè)體重越大,電流表A1示數(shù)越大
C.被測(cè)身高越高,電流表A2示數(shù)越小
D.被測(cè)身高每發(fā)生相同的變化量,電流表A2示數(shù)變化量也相同
【變式8】題圖甲為某物理興趣小組設(shè)計(jì)的利用電路測(cè)量物體重力的儀器,電壓表V1、V2的量程均為0~15V,R0=5Ω,R=15Ω,在保證電路的安全下,彈簧的伸長(zhǎng)與拉力均成正比。當(dāng)秤盤里不放重物時(shí),滑片P恰好在a點(diǎn),閉合開關(guān)S可以得到電壓表V2的示數(shù)與電阻R的關(guān)系如乙圖。下列說法正確的是( )
A.盤內(nèi)物體重力變大時(shí),電路消耗的總功率變小
B.P在滑動(dòng)過程中,電壓表V1、V2示數(shù)的差值不變
C.V1表盤不能改造成顯示重力大小的刻度
D.若秤盤由于粘上泥土質(zhì)量偏大,則要保持原來的最大測(cè)量范圍,可適當(dāng)增大R0的阻值
五、電路圖設(shè)計(jì):
【例題9】交通法規(guī)規(guī)定,駕駛員不系安全帶屬交通違法行為。某汽車上設(shè)置的“安全帶指示燈”電路由電源、指示燈L、保護(hù)電阻R、開關(guān)S1、S2組成。開關(guān)S1為常開開關(guān),即座椅上坐有駕駛員時(shí)開關(guān)S1閉合,否則斷開;開關(guān)S2為常閉開關(guān),即當(dāng)駕駛員系好安全帶時(shí)開關(guān)S2斷開,否則閉合。當(dāng)駕駛員坐在座椅上未系安全帶時(shí)指示燈L亮起,提醒駕駛員系好安全帶,駕駛員系好安全帶時(shí)指示燈L熄滅。下列最符合上述要求的電路圖是( )
【變式9】某小區(qū)的門禁系統(tǒng)利用電動(dòng)機(jī)實(shí)現(xiàn)開關(guān)門。業(yè)主可利用人臉識(shí)別(相當(dāng)于開關(guān)S1)或門禁卡(相當(dāng)于開關(guān)S2)自動(dòng)開門進(jìn)入小區(qū);外來人員經(jīng)過核查登記后,由保安人員手動(dòng)控制開關(guān)S3,開門進(jìn)入小區(qū),下列符合設(shè)計(jì)要求的電路圖是( )
【例題10】為加強(qiáng)疫情防控、保護(hù)師生安全,學(xué)校在校門口設(shè)立了紅外人臉識(shí)別測(cè)溫系統(tǒng)。若人臉識(shí)別通過,開關(guān)S1閉合;若紅外測(cè)溫?cái)?shù)值在正常范圍內(nèi),開關(guān)S2閉合。只有兩個(gè)條件都滿足時(shí),系統(tǒng)才會(huì)啟動(dòng)電動(dòng)機(jī)打開閘門放行。圖中電路設(shè)計(jì)符合要求的是( )
【變式10】某種電吹風(fēng),當(dāng)只閉合開關(guān)S1時(shí),風(fēng)扇電機(jī)工作吹出冷風(fēng).再閉合開關(guān)S2,電熱絲工作,此時(shí)能吹出熱風(fēng).為保障電吹風(fēng)安全,不能只加熱不吹風(fēng).下面簡(jiǎn)化電路圖符合要求的是( )
序號(hào)
知識(shí)點(diǎn)
難易程度
例題數(shù)
變式題數(shù)
合計(jì)
一
歐姆定律在串聯(lián)電路中的應(yīng)用
★★
2
2
20
二
歐姆定律在并聯(lián)電路中的應(yīng)用
★★
2
2
三
電路的故障分析
★★
2
2
四
電路的動(dòng)態(tài)分析
★★★
2
2
五
電路圖設(shè)計(jì)
★★
2
2
人教版 八年級(jí)物理上冊(cè) 第17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 講義
(知識(shí)點(diǎn)總結(jié)+例題講解)
一、歐姆定律在串聯(lián)電路中的應(yīng)用:
1.電阻的串聯(lián):
(1)通過各電阻的電流都相同:I=I1=I2=…=In;
(2)串聯(lián)電路的總電壓,等于各電阻兩端電壓之和:U=U1+U2+…+Un;
U=U1+U2=I×R1+I×R2=I(R1+R2)=IR
R即為電阻串聯(lián)的總電阻:R=R1+R2
2.串聯(lián)分壓規(guī)律:
(1)串聯(lián)電路中,電源電壓被用電器分了,其分得的比例等于該用電器的電阻占電路總電阻的比例;
同理:
①由上可知,電阻越大,分得的電源電壓越多,用電器的電壓就越大;
②在電阻串聯(lián)電路中,如果有一個(gè)電阻阻值變小,則其分得的電壓變小,其它電阻分得的電壓變大;
(2)串聯(lián)電路中,各電阻兩端電壓與其阻值成正比(電壓之比等于電阻之比);
【例題1】已知R1=3Ω,R2=5Ω,把它們串聯(lián)后接在16V的電源上。求:
(1)串聯(lián)后電路的總電阻是多少?
(2)此時(shí)電路中的電流是多少?
【答案】(1)串聯(lián)后電路的總電阻是8Ω;(2)此時(shí)電路中的電流是2A。
【解析】解:(1)因?yàn)榇?lián)電阻等于各分電阻之和,所以總電阻:
R=R1+R2=3Ω+5Ω=8Ω;
(2)電路中的電流:I=UR=16V8Ω=2A。
答:(1)串聯(lián)后電路的總電阻是8Ω;(2)此時(shí)電路中的電流是2A。
【變式1】如圖所示,L1的電阻是10Ω,L2的電阻是20Ω,閉合開關(guān)后電壓表的示數(shù)是2V。求:
(1)流過L2的電流;
(2)電源電壓。
【答案】(1)流過L2的電流為0.1A;(2)電源電壓為3V。
【解析】解:由電路圖可知,L1與L2串聯(lián),電壓表測(cè)L2兩端的電壓。
(1)通過L2的電流:I2=U2R2=2V20Ω=0.1A;
(2)因串聯(lián)電路中電流處處相等,則I1=I2=0.1A;
根據(jù)I=UR可得L1兩端電壓:U1=IR1=0.1A×10Ω=1V;
因串聯(lián)電路中總電壓等于各分電壓之和,
所以,電源電壓:U=U1+U2=1V+2V=3V。
答:(1)流過L2的電流為0.1A;(2)電源電壓為3V。
【例題2】如圖所示,R1=4Ω,R2=6Ω,當(dāng)開關(guān)S閉合時(shí),通過R1與R2的電流之比為 ;加在R1與R2兩端的電壓之比為 。
【答案】1:1;2∶3。
【解析】串聯(lián)電路中,各處電流都相同,故I1:I2=1:1;
加在R1與R2兩端的電壓之比U1∶U2=R1∶R2=4Ω∶6Ω=2∶3。
故答案為:1:1;2∶3。
【變式2】如圖所示,R1為定值電阻,R2為滑動(dòng)變阻器,電源電壓保持不變,閉合開關(guān)S后,滑片P從a端滑到b端,電流表示數(shù)I與電壓表示數(shù)U的變化關(guān)系如圖乙所示。求:電源電壓。
【答案】3V
【解析】定值電阻與滑動(dòng)變阻器串聯(lián),電壓表測(cè)變阻器的電壓,電流表測(cè)電路的電流,滑片P在a端時(shí),只有定值電阻連入電路中,此時(shí)的電流最大,由圖乙知:I1=0.6A,由歐姆定律,電源電壓:U=I1R1=0.6A×R1,﹣﹣﹣﹣﹣①,
當(dāng)滑片在b端時(shí),變阻器的最大電阻與定值電阻串聯(lián),電路的電流最小,由圖乙知,I2=0.2A,電壓表示數(shù)為:UV=2V,
根據(jù)串聯(lián)電路的規(guī)律及歐姆定律,電源電壓:U=I2R1+UV=0.2A×R1+2V﹣﹣﹣﹣﹣②,
由①②得:R1=5Ω,代入①得:電源電壓:U=3V。
答:電源電壓U=3V。
二、歐姆定律在并聯(lián)電路中的應(yīng)用:
1.電阻的并聯(lián):
(1)并聯(lián)電路干路電流等于各支路電流之和:I=I1+I2+…In;
(2)并聯(lián)電路各支路兩端電壓相同:U=U1=U2=…Un;
推廣:
∴只有兩個(gè)電阻的時(shí)候:
2.并聯(lián)分流:
(1)并聯(lián)電路中,通過各電阻的電流與其阻值成反比:
、
(2)在并聯(lián)電路中,如果有一個(gè)電阻阻值變小,其它支路電流不變,干路電流I會(huì)變大,此時(shí),回路總電阻也變小了。
【例題3】在如圖所示的電路中,已知電阻R1阻值為10Ω。閉合開關(guān)S后,電流表A的示數(shù)為1.5A,電流表A1的示數(shù)為1A。求:
(1)通過R1的電流;
(2)電源電壓;
(3)電阻R2的阻值。
【答案】(1)通過R1的電流為1A;(2)電源電壓為10V;
(3)電阻R2的阻值為20Ω。
【解析】解:由電路圖可知,閉合開關(guān)S后,R1與R2并聯(lián),電流表A測(cè)干路電流,電流表A1測(cè)R1支路的電流。
(1)由電流表A1的示數(shù)可知,通過R1的電流I1=1A;
(2)因并聯(lián)電路中各支路兩端的電壓相等,
所以,由I=UR可得,電源的電壓:U=I1R1=1A×10Ω=10V;
(3)由電流表A的示數(shù)可知,干路電流I=1.5A,
因并聯(lián)電路中干路電流等于各支路電流之和,
所以,通過R2的電流:I2=I﹣I1=1.5A﹣1A=0.5A,
則電阻R2的阻值:R2=UI2=10V0.5A=20Ω。
答:(1)通過R1的電流為1A;(2)電源電壓為10V;
(3)電阻R2的阻值為20Ω。
【變式3】如圖甲所示電路中,電源電壓U=6V,電阻R1=30Ω,閉合開關(guān)S,當(dāng)滑動(dòng)變阻器滑片P滑至某處位置時(shí),電路中的電流表示數(shù)如圖乙所示。求:
(1)通過R1的電流;
(2)此時(shí)滑動(dòng)變阻器R接入的阻值。
【答案】(1)通過R1的電流為0.2A;(2)滑動(dòng)變阻器連入電路的阻值為60Ω。
【解析】解:由電路圖可知,閉合開關(guān),R1與R并聯(lián),電流表A測(cè)干路電流。
(1)因并聯(lián)電路中各支路兩端的電壓相等,
所以,通過R1的電流:I1=UR1=6V30Ω=0.2A;
(2)電流表選用的量程為0~0.6A,分度值為0.02A,電流表A的示數(shù)I=0.3A,
并聯(lián)電路干路電流等于各支路電流之和,則通過R的電流:
I2=I﹣I1=0.3A﹣0.2A=0.1A,
滑動(dòng)變阻器連入電路的阻值:R2=UI2=6V0.1A=60Ω。
答:(1)通過R1的電流為0.2A;(2)滑動(dòng)變阻器連入電路的阻值為60Ω。
【例題5】如圖所示,電源電壓保持不變,只閉合開關(guān)S時(shí),電流表的示數(shù)為0.2A,若再閉合開關(guān)S1,發(fā)現(xiàn)電流表的示數(shù)為0.5A,此時(shí)通過R1的電流為I1,通過R2的電流為I2,則( )
A.I1∶I2=2∶5
B.I1∶I2=3∶5
C.R1∶R2=3∶2
D.R1∶R2=2∶3
【答案】D
【解析】只閉合開關(guān)S時(shí),只有R2接入電路,通過R2的電流I2=0.2A;
再閉合開關(guān)S1,兩電阻并聯(lián),總電流I=0.5A,
故通過R1的電流I1=I-I2=0.5A-0.2A=0.3A。可見
故選:D。
【變式5】如圖所示的電路中,電源電壓恒定不變,已知R1=3R2。當(dāng)S1閉合,S2斷開時(shí),電壓表示數(shù)為3V,電流表示數(shù)為0.4A,電阻R1為 Ω;當(dāng)S1斷開,S2閉合時(shí),電流表示數(shù)為 A。
【答案】30;0.3。
【解答】由圖可知,當(dāng)S1閉合、S2斷開時(shí),兩電阻并聯(lián),電流表測(cè)干路電流,電壓表測(cè)電源電壓,
根據(jù)歐姆定律和并聯(lián)電路的電流特點(diǎn)可知:I=I1+I2=+=+=0.4A,解得:R1=30Ω,R2=10Ω;
當(dāng)S1斷開、S2閉合時(shí),兩電阻仍并聯(lián),電流表測(cè)R2電流,電壓表仍測(cè)電源電壓,
電流表示數(shù)為:I'===0.3A。
故答案為:30;0.3。
三、電路的故障分析:
【例題5】如圖所示電路中,電源電壓恒定。閉合開關(guān),電路正常工作一段時(shí)間后,燈泡L突然熄火,電路中只有兩個(gè)電表有示數(shù)。電阻R或燈泡L僅有一個(gè)出現(xiàn)了故障,其它元件均完好。下列說法中( )
①可能燈泡L斷路
②可能燈泡L短路
③可能電阻R斷路
④可能電阻R短路
A.只有①②正確B.只有③④正確C.只有②④正確D.只有①③正確
【答案】A
【解析】解:電路正常工作時(shí),R與燈泡L串聯(lián),電流表測(cè)量電路中的電流,電壓表V測(cè)電源兩端的電壓,電壓表V1測(cè)L兩端的電壓;
①若燈泡L斷路,電路中無電流,電流表示數(shù)變?yōu)?,此時(shí)兩個(gè)電壓表測(cè)量的都是電源電壓,有示數(shù),故①正確;
②若燈泡L短路,電路是通路,電路中有電流,電流表有示數(shù);根據(jù)U=IR可知,電壓表V1示數(shù)為0;電壓表V測(cè)電源兩端的電壓,有示數(shù),故②正確;
③若電阻R斷路,電路中無電流,電流表示數(shù)變?yōu)?;電壓表V與電源兩極之間是斷開的,無示數(shù),電壓表V測(cè)電源兩端的電壓,有示數(shù),故③錯(cuò)誤;
④若電阻R短路,電路是通路,電路中有電流,電流表有示數(shù);此時(shí)兩個(gè)電壓表測(cè)量的都是電源電壓,有示數(shù),故④錯(cuò)誤。
故選:A。
【變式5】如圖所示,閉合開關(guān),燈L1、L2均不亮,小華用電壓表去判斷電路故障,當(dāng)他將電壓表接在L1兩端時(shí),電壓表無示數(shù);當(dāng)他將電壓表接在L2兩端時(shí),電壓表有示數(shù),由此可以判斷( )
A.燈L1斷路
B.燈L2斷路
C.燈L1短路
D.燈L2短路
【答案】B
【解析】解:A、如果燈L1斷路,L2不能發(fā)光,電壓表接在L1兩端時(shí),相當(dāng)于與其它部分串聯(lián),所以有示數(shù)為電源電壓。此選項(xiàng)不符合題意;
B、如果燈L2斷路,L1不能發(fā)光,電壓表接在L1兩端時(shí),處于斷路狀態(tài)無示數(shù)。此選項(xiàng)符合題意;
C、如果燈L1短路,L2會(huì)發(fā)光。此選項(xiàng)不符合題意;
D、如果燈L2短路,L1會(huì)發(fā)光。此選項(xiàng)不符合題意。
故選:B。
【例題6】如圖所示,電源電壓不變,閉合開關(guān)S,燈泡L1、L2都發(fā)光,一段時(shí)間后,其中一個(gè)燈泡突然熄滅,而電流表和電壓表的示數(shù)都不變,則產(chǎn)生這一現(xiàn)象的原因可能是( )
A.燈泡L1斷路
B.燈泡L1短路
C.燈泡L2斷路
D.燈泡L2短路
【答案】C
【解析】解:兩燈泡并聯(lián),電流表測(cè)量的是燈L2中電流,電壓表測(cè)量的是燈L1、燈L2并聯(lián)電路兩端的電壓,
A、燈L1斷路,則電流表斷路,電流表無示數(shù),故A不合題意;
BD、燈L1短路或燈L2短路,電源被短路,電流表會(huì)被燒壞,電壓表無示數(shù),故BD不合題意;
C、燈L2斷路,則電壓表直接測(cè)電源電壓,并且示數(shù)不變;L1支路不受影響,電流表示數(shù)不變,故C符合題意。
故選:C。
【變式6】圖示電路在閉合開關(guān)后,兩電流表正常工作,且讀數(shù)相同,則可能發(fā)生的故障是( )
A.R短路
B.R斷路
C.L短路
D.L斷路
【答案】B
【解析】解:由電路圖可知,燈泡與電阻R組成并聯(lián)電路,一個(gè)電流表測(cè)干路中的電流,另一個(gè)電流表測(cè)量通過L的電流。
A、如果R短路,與燈泡L在一條支路的電流表被短路,示數(shù)為零,電源被短路,電路中電流過大,干路中電流表示數(shù)較大,可能會(huì)燒壞電流表,故A錯(cuò)誤;
B、如果R斷路,兩個(gè)電流表測(cè)量L中的電流,兩個(gè)電流表示數(shù)相等,故B正確;
C、如果L短路,電源被短路,電路中電流過大,可能會(huì)燒壞電流表,故C錯(cuò)誤;
D、如果L斷路,與燈泡L在一條支路的電流表示數(shù)為零,干路中的電流表測(cè)量R中的電流,此電流表有示數(shù),故D錯(cuò)誤。
故選:B。
四、電路的動(dòng)態(tài)分析:
【例題7】如圖所示,電源電壓不變,閉合開關(guān)S,滑動(dòng)變阻器的滑片向右滑動(dòng)過程中,下列說法正確的是( )
A.電流表A示數(shù)變小
B.電壓表V1 示數(shù)不變
C.電壓表V2示數(shù)與電流表A示數(shù)乘積變小
D.電壓表V1示數(shù)與電流表A示數(shù)比值變小
【答案】D
【解析】由圖可知,定值電阻R2和滑動(dòng)變阻器R1串聯(lián),電流表測(cè)量電路中的電流,電壓表V1測(cè)量R1兩端的電壓,電壓表V2測(cè)量電源電壓;
A、閉合開關(guān)S,滑動(dòng)變阻器的滑片向右滑動(dòng)過程中,滑動(dòng)變阻器接入電路的電阻變小,根據(jù)歐姆定律可知,電路中的電流變大,即電流表示數(shù)變大;故A錯(cuò)誤;
B、滑動(dòng)變阻器接入電路的電阻變小,根據(jù)串聯(lián)電路的分壓規(guī)律可知,滑動(dòng)變阻器兩端的電壓減小,電壓表V1 示數(shù)減??;電壓表V2測(cè)量電源電壓,保持不變;故B錯(cuò)誤;
C、電壓表V2示數(shù)不變,電流表A示數(shù)變大,其乘積變大;故C錯(cuò)誤;
D、電壓表V1示數(shù)與電流表A示數(shù)比值為滑動(dòng)變阻器的電阻,電阻變小,比值變小,故D正確。
故選:D。
【變式7】如圖所示電路,電源電壓保持不變,開關(guān)S閉合后,在滑動(dòng)變阻器滑片P向左移動(dòng)的過程中,下列說法正確的是( )
A.電壓表V1示數(shù)變小,電壓表V2示數(shù)不變,電流表A示數(shù)變小
B.電壓表V1示數(shù)變小,電壓表V2示數(shù)變大,電壓表V1的示數(shù)與電流表A的示數(shù)之比變小
C.電壓表V2示數(shù)不變,電流表A示數(shù)變大,電壓表V1的示數(shù)與電流表A的示數(shù)之比變大
D.電壓表V1示數(shù)變小,電壓表V2示數(shù)不變,電壓表V2的示數(shù)與電流表A的示數(shù)之比變小
【答案】D
【解析】解:由圖可知,R與滑動(dòng)變阻器串聯(lián),電壓表V1測(cè)滑動(dòng)變阻器兩端的電壓,電壓表V2測(cè)電源電壓,電流表測(cè)電路中的電流;
由于電源電壓不變,移動(dòng)滑片時(shí),電壓表V2示數(shù)不變;
開關(guān)S閉合后,在滑動(dòng)變阻器滑片P向左移動(dòng)的過程中,滑動(dòng)變阻器接入電路的電阻變小,總電阻變小,根據(jù)歐姆定律可知,電路中的電流變大,電流表A示數(shù)變大;
根據(jù)U=IR可知,R兩端的電壓變大;根據(jù)串聯(lián)電路的電壓規(guī)律可知,滑動(dòng)變阻器兩端的電壓變小,即電壓表V1示數(shù)變??;
電壓表V2示數(shù)不變,電流表A示數(shù)變大,電壓表V2的示數(shù)與電流表A的示數(shù)之比變??;
根據(jù)R=UI可知,電壓表V1的示數(shù)與電流表A的示數(shù)之比為滑動(dòng)變阻器接入電路的電阻,由于滑動(dòng)變阻器接入電路的電阻變小,電壓表V1的示數(shù)與電流表A的示數(shù)之比變?。?br>綜上所述,D正確。
故選:D。
【例題8】如圖是某學(xué)生設(shè)計(jì)的一種身高體重秤,其工作原理如圖甲所示,電源電壓不變,分別用兩塊電流表的示數(shù)指示身高和體重。其中R0是滑動(dòng)變阻器,R為壓敏電阻,R的阻值隨壓力變化關(guān)系如圖乙所示,下列說法正確的是( )
A.當(dāng)壓力變大時(shí),R阻值變大
B.被測(cè)體重越大,電流表A1示數(shù)越大
C.被測(cè)身高越高,電流表A2示數(shù)越小
D.被測(cè)身高每發(fā)生相同的變化量,電流表A2示數(shù)變化量也相同
【答案】B
【解析】解:由圖甲知壓敏電阻和滑動(dòng)變阻器并聯(lián),電流表A1測(cè)量通過壓敏電阻的電流,電流表A2測(cè)量通過滑動(dòng)變阻器的電流;
A、根據(jù)圖乙可知,當(dāng)壓力變大時(shí),R阻值變小,故A錯(cuò)誤;
B、被測(cè)體重越大時(shí),壓力越大,R越小,R兩端的電壓不變,根據(jù)I=UR可知,通過壓敏電阻的電流越大,即電流表A1示數(shù)越大,故B正確;
C、被測(cè)身高越高時(shí),R0接入電路的電阻越小,根據(jù)I=UR可知,通過R0的電流越大,電流表A2示數(shù)越大,故C錯(cuò)誤;
D、導(dǎo)體的電阻的大小與導(dǎo)體的長(zhǎng)度、材料、橫截面積和溫度有關(guān),在導(dǎo)體的材料、橫截面積和溫度不變時(shí),電阻與長(zhǎng)度成正比,被測(cè)身高每發(fā)生相同的變化量,則電阻R0的改變量是相同的,即身高變化量與電阻變化量相同,根據(jù)I=UR可知,在電壓一定時(shí),電流與電阻是成反比的,所以電流的變化量與電阻變化量不同,則被測(cè)身高每發(fā)生相同的變化量,電流表A2示數(shù)變化量不相同,故D錯(cuò)誤。
故選:B。
【變式8】題圖甲為某物理興趣小組設(shè)計(jì)的利用電路測(cè)量物體重力的儀器,電壓表V1、V2的量程均為0~15V,R0=5Ω,R=15Ω,在保證電路的安全下,彈簧的伸長(zhǎng)與拉力均成正比。當(dāng)秤盤里不放重物時(shí),滑片P恰好在a點(diǎn),閉合開關(guān)S可以得到電壓表V2的示數(shù)與電阻R的關(guān)系如乙圖。下列說法正確的是( )
A.盤內(nèi)物體重力變大時(shí),電路消耗的總功率變小
B.P在滑動(dòng)過程中,電壓表V1、V2示數(shù)的差值不變
C.V1表盤不能改造成顯示重力大小的刻度
D.若秤盤由于粘上泥土質(zhì)量偏大,則要保持原來的最大測(cè)量范圍,可適當(dāng)增大R0的阻值
【答案】B
【解析】解:A.由圖甲可知,盤內(nèi)物體重力變大彈簧伸長(zhǎng),指針向下移,電阻絲aP的電阻增大,且電壓表V1測(cè)量供電設(shè)備兩端電壓,電壓表V2測(cè)量R兩端的電壓;由圖乙知道,閉合開關(guān)S后,隨著電阻的變化,R兩端的電壓均勻增大,即通過電阻R的電流大小不發(fā)生變化,始終大小是5V5Ω=1A,說明此過程中,串聯(lián)電路的電流不發(fā)生變化,由P=I2R可知,電路消耗的總功率不變,故A錯(cuò)誤;
B.由串聯(lián)電路的電壓特點(diǎn)知道,電壓表V1、V2示數(shù)的差值是R0兩端的電壓;在P滑動(dòng)過程中,由圖乙知道,電壓表V2的示數(shù)增大,但通過電路的電流不變,由歐姆定律知道,R0兩端的電壓不變,即電壓表V1、V2示數(shù)的差值不變,故B正確;
C.根據(jù)題意知道,彈簧的伸長(zhǎng)與拉力均成正比,又因?yàn)榻尤腚娐返碾娮璧拈L(zhǎng)度與彈簧的伸長(zhǎng)相等,所以,接入電路的電阻的長(zhǎng)度與拉力均成正比,由于彈簧受到的拉力與盤內(nèi)物體重力相等,所以,接入電路的電阻的長(zhǎng)度與盤內(nèi)物體重力均成正比,設(shè)接入電路的電阻的長(zhǎng)度與盤內(nèi)物體重力成正比的關(guān)系R=kG,由串聯(lián)電路的電壓特點(diǎn)知道,電壓表V1的示數(shù):U1=IR0+IR=IR0+kIG,所以,V1表盤能改造成顯示重力大小的刻度,故C錯(cuò)誤;
D.由C選項(xiàng)分析知道,電壓表V1的示數(shù)為:U1=IR0+IR=IR0+kIG,所以,若秤盤由于粘上泥土,要保持原來的最大測(cè)量范圍,可適當(dāng)減小R0的阻值,故D錯(cuò)誤。
故選:B。
五、電路圖設(shè)計(jì):
【例題9】交通法規(guī)規(guī)定,駕駛員不系安全帶屬交通違法行為。某汽車上設(shè)置的“安全帶指示燈”電路由電源、指示燈L、保護(hù)電阻R、開關(guān)S1、S2組成。開關(guān)S1為常開開關(guān),即座椅上坐有駕駛員時(shí)開關(guān)S1閉合,否則斷開;開關(guān)S2為常閉開關(guān),即當(dāng)駕駛員系好安全帶時(shí)開關(guān)S2斷開,否則閉合。當(dāng)駕駛員坐在座椅上未系安全帶時(shí)指示燈L亮起,提醒駕駛員系好安全帶,駕駛員系好安全帶時(shí)指示燈L熄滅。下列最符合上述要求的電路圖是( )
【答案】A
【解析】解:根據(jù)題意可知,當(dāng)駕駛員坐在座椅上未系安全帶時(shí),此時(shí)S1閉合,S2也閉合,指示燈L亮起;
當(dāng)駕駛員坐在座椅上系好安全帶時(shí),此時(shí)S1閉合,S2斷開,指示燈L熄滅;
若駕駛員不在座椅上(S1斷開),也沒有系好安全帶(S2閉合),指示燈不能發(fā)光;
由此可知,兩個(gè)開關(guān)都閉合時(shí)指示燈才能發(fā)光,斷開其中任何一個(gè)開關(guān),指示燈都不能發(fā)光,所以兩個(gè)開關(guān)應(yīng)與指示燈L串聯(lián);為了保護(hù)電路,需在電路中串聯(lián)一個(gè)保護(hù)電阻R,故只有A圖最符合上述要求。
故選:A。
【變式9】某小區(qū)的門禁系統(tǒng)利用電動(dòng)機(jī)實(shí)現(xiàn)開關(guān)門。業(yè)主可利用人臉識(shí)別(相當(dāng)于開關(guān)S1)或門禁卡(相當(dāng)于開關(guān)S2)自動(dòng)開門進(jìn)入小區(qū);外來人員經(jīng)過核查登記后,由保安人員手動(dòng)控制開關(guān)S3,開門進(jìn)入小區(qū),下列符合設(shè)計(jì)要求的電路圖是( )
【答案】C
【解析】解:由題知,人臉識(shí)別、刷卡識(shí)別、手動(dòng)控制,只要其中一種方式“識(shí)別”成功,則相應(yīng)開關(guān)閉合,從而使電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)工作,所以三個(gè)開關(guān)應(yīng)并聯(lián)后再與電動(dòng)機(jī)串聯(lián),故只有C符合題意。
故選:C。
【例題10】為加強(qiáng)疫情防控、保護(hù)師生安全,學(xué)校在校門口設(shè)立了紅外人臉識(shí)別測(cè)溫系統(tǒng)。若人臉識(shí)別通過,開關(guān)S1閉合;若紅外測(cè)溫?cái)?shù)值在正常范圍內(nèi),開關(guān)S2閉合。只有兩個(gè)條件都滿足時(shí),系統(tǒng)才會(huì)啟動(dòng)電動(dòng)機(jī)打開閘門放行。圖中電路設(shè)計(jì)符合要求的是( )
【答案】D
【解析】解:由題知,只有當(dāng)人臉識(shí)別通過、體溫在正常范圍都滿足時(shí)(即兩開關(guān)都閉合時(shí)),系統(tǒng)才會(huì)啟動(dòng)電動(dòng)機(jī)打開閘門;當(dāng)人臉識(shí)別不通過或體溫不正常時(shí)(即一個(gè)開關(guān)斷開時(shí)),閘門就不會(huì)打開,這說明兩個(gè)開關(guān)是相互影響的,所以兩個(gè)開關(guān)是串聯(lián)的,由選項(xiàng)可知D符合題意。
故選:D。
【變式10】某種電吹風(fēng),當(dāng)只閉合開關(guān)S1時(shí),風(fēng)扇電機(jī)工作吹出冷風(fēng).再閉合開關(guān)S2,電熱絲工作,此時(shí)能吹出熱風(fēng).為保障電吹風(fēng)安全,不能只加熱不吹風(fēng).下面簡(jiǎn)化電路圖符合要求的是( )
【答案】B
【解析】解:閉合開關(guān)S1吹出冷風(fēng),再閉合開關(guān)S2吹出熱風(fēng),但只閉合開關(guān)S2電動(dòng)機(jī)不會(huì)工作,說明電熱絲和電動(dòng)機(jī)可以獨(dú)立工作、互不影響即為并聯(lián),且開關(guān)S1位于干路,開關(guān)S2位于電熱絲的支路,故B正確。
故選:B。序號(hào)
知識(shí)點(diǎn)
難易程度
例題數(shù)
變式題數(shù)
合計(jì)
一
歐姆定律在串聯(lián)電路中的應(yīng)用
★★
2
2
20
二
歐姆定律在并聯(lián)電路中的應(yīng)用
★★
2
2
三
電路的故障分析
★★
2
2
四
電路的動(dòng)態(tài)分析
★★★
2
2
五
電路圖設(shè)計(jì)
★★
2
2
這是一份初中物理人教版(2024)九年級(jí)全冊(cè)第4節(jié) 歐姆定律在串、并聯(lián)電路中的應(yīng)用習(xí)題,共20頁。試卷主要包含了歐姆定律在串聯(lián)電路中的應(yīng)用,歐姆定律在并聯(lián)電路中的應(yīng)用,電路的故障分析,電路的動(dòng)態(tài)分析,電路圖設(shè)計(jì)等內(nèi)容,歡迎下載使用。
這是一份初中物理人教版(2024)九年級(jí)全冊(cè)第4節(jié) 歐姆定律在串、并聯(lián)電路中的應(yīng)用課后復(fù)習(xí)題,共35頁。試卷主要包含了選擇題,填空題,作圖題等內(nèi)容,歡迎下載使用。
這是一份初中物理人教版(2024)九年級(jí)全冊(cè)第4節(jié) 歐姆定律在串、并聯(lián)電路中的應(yīng)用優(yōu)秀同步達(dá)標(biāo)檢測(cè)題,文件包含174歐姆定律在串并聯(lián)電路中的應(yīng)用考點(diǎn)解讀原卷版docx、174歐姆定律在串并聯(lián)電路中的應(yīng)用考點(diǎn)解讀解析版docx等2份試卷配套教學(xué)資源,其中試卷共43頁, 歡迎下載使用。
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