人教版同步教参物理九上欧姆定律在串并联电路中的应用.docx

人教版同步教参物理九上欧姆定律在串并联电路中的应用.docx

《人教版同步教参物理九上欧姆定律在串并联电路中的应用.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《人教版同步教参物理九上欧姆定律在串并联电路中的应用.docx（21页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。

人教版同步教参物理九上欧姆定律在串并联电路中的应用

欧姆定律

第4节欧姆定律在串、并联电路中的应用

【知识梳理】

一、等效电阻

1、在电路中，如果一个电阻的效果和几个电阻在同一电路中的效果相同，可以认为这个电阻是几个电阻的等效电阻。

2、这里的“等效”可以理解为在同一个电路中，即电源电压相同，电阻对电流的阻碍作用相同，电路中的电流大小相同

二、串、并联电路中的电阻关系

1、串联电路中的电阻关系：

R=R1+R2+R3+……+Rn

串联电路中电流处处相等，总电压等于各用电器的电压之和，即

I=I1=I2=I3=……=In

U=U1+U2+U3+……+Un

又U1=I1R1，U2=I2R2，……

所以IR=I1R1+I2R2+I3R3+……+InRn

得R=R1+R2+R3+……+Rn

同一串联电路中串联的电阻越多，等效电阻越大

2、并联电路中的电阻关系：

并联电路中总电流等于各支路的电流之和，各支路的电压均相等且等于电源电压，即

I=I1+I2+I3+……+In

U=U1=U2=U3=……=Un

又

所以

得

同一并联电路中并联的电阻越多，等效电阻越小

3、电路（串联、并联、混联）中任一电阻的阻值变大，电路中的总电阻都变大。

三、常见比例关系

1、当电流I一定时，U与R成正比（串联分压）。

U1：

U2：

U3=R1：

R2：

R3

2、当电压U一定时，I与R成反比（并联分流）。

3、当电阻R一定时，I与U成正比（不同电路中通过相同电阻的电流比等于该电阻两端的电压值比）

I1：

I2：

I3=U1：

U2：

U3

四、应用欧姆定律解决多状态类问题

1、分状态画出等效电路图

2、根据题目中的已知条件得出各物理量之间的关系，例如电流的比值与电压、电阻的关系，电流的变化量与电压、电阻的关系等

3、根据各种变化关系推导电路中各用电器的电阻之间的数学关系

4、根据电阻关系结合已知量求解其他物理量

【诊断自测】

1.将一个5 Ω的电阻和一个20 Ω的电阻串联，等效电阻是 Ω；若将它们并联，等效电阻是  Ω。

2.王明同学在修理电子玩具时，需要用一个12 Ω的电阻，但他手边只有阻值为2 Ω、10 Ω、20 Ω、30 Ω的电阻各一个，他可以选择其中的 Ω和  Ω两个电阻 联来获得阻值为12 Ω的电阻．

3.如图所示电路，电源电压保持不变。

当开关S1闭合、S2断开时，电流表示数为0.2A；当开关S1、S2都闭合时电流表示数为0.8A，则电阻R1与R2之比是 。

4.一只阻值为10 Ω的电阻与另一只阻值为10 kΩ的电阻并联后的总电阻的阻值 （）

A.近似等于10 ΩB.大于10 Ω，小于10 kΩ

C.近似等于10 kΩD.大于100 Ω ，小于1 kΩ

5.在右图所示的电路中，电源电压保持不变，当开关S闭合，滑动变阻器滑片P向右移动时，电流表和电压表示数的变化分别为 （）

A.电流表的示数变小，电压表的示数变大

B.电流表的示数变大，电压表的示数变小

C.电流表的示数变小，电压表的示数不变

D.电流表的示数变小，电压表的示数变小

【考点突破】

类型一：

电路的动态变化

例1如图是一个环境温度监控电路原理图。

电源电压不变，R0为定值电阻，R是用半导体材料制成的热敏电阻，其电阻值会随温度的升高而变小。

闭合开关S，则下列说法正确的是 （）

A.若环境温度升高，R的阻值变大

B.若环境温度升高，电压表示数变大

C.若环境温度降低，通过R电流变大

D.若环境温度降低，通过R0电流变大

<答案>B

<解析>由电路图可知，R0与R串联，电压表测R0两端的电压。

当环境温度升高时，热敏电阻的阻值变小，电路中的总电阻变小，故A不正确；由I=U/R可知，电路中的电流变大，由U=IR可知，R0两端的电压变大，即电压表的示数变大，故B正确；同理，当环境温度降低时，热敏电阻的阻值变大，电路中的总电阻变大，电流变小，因串联电路中各处的电流相等，所以，通过R和R0的电流变小，故CD不正确。

类型二：

欧姆定律的综合应用

例2如图甲是某生产流水线上的产品输送及计数装置示意图。

其中S为激光源，R1为光敏电阻（有光照射时，阻值较小；无光照射时，阻值较大），R2为定值保护电阻，a、b间接"示波器"（示波器的接入对电路无影响）。

水平传送带匀速前进，每当传送带上的产品通过S与R1之间时，射向光敏电阻的光线会被产品挡住。

若传送带上的产品为均匀正方体，示波器显示的电压随时间变化的关系如图乙所示。

己知计数器电路中电源两极间的电压恒为6V，保护电阻的阻值为400 Ω。

则 （）

A.有光照射时光敏电阻R1的阻值为200 Ω

B.有光照射和无光照射时保护电阻R2两端的电压之比为1:

2

C.有光照射和无光照射时光敏电阻的阻值之比为1:

2

D.有光照射和无光照射时光敏电阻的阻值之比为1:

4

<答案>AD

<解析>由甲图可知：

R1、R2串联，

由光敏电阻有光照射时阻值较小可知，当有光照射时，R1的阻值变小，电路的总电阻变小，

∵I=UR，

∴电路中的电流变大，R2两端的电压变大；

∵串联电路总电压等于各分电压之和，

∴R1两端的电压变小，即R1两端的电压较低，由图象知R1的电压U1=2 V，则

U2=U−U1=6 V−2 V=4 V，

电路中的电流：

，

光敏电阻的阻值：

，故A正确；

（2）R1无激光照时，由图象可得U1'=4 V，

U2'=U−U1'=6 V−4 V=2 V，

所以，有光照射和无光照射时保护电阻R2两端的电压之比

，故B不正确；

，

此时电阻R1的阻值：

，

所以，光照射和无光照射时光敏电阻的阻值之比

，故C不正确，D正确。

例3如图所示电路，电源电压保持不变，R为定值电阻．闭合开关S，调节滑动变阻器R´，发现电流表示数从0.1A变为0.3A，电压表示数改变了4V．由此可判断在这一过程中滑动变阻器连入电路的阻值 （选填“变大”或“变小”），定值电阻R的电阻值为  Ω

<答案>D

<解析>由电路图可知，电阻R与滑动变阻器串联，电压表测滑动变阻器两端的电压，电流表测电路中的电流；由I=UR可知，电流表示数从0.1 A变为0.3 A时，电路中的总电阻变小，即滑动变阻器接入电路的电阻变小；当电路中的电流I=0.1 A时，电源的电压U=IR+U滑=0.1 A×R+U滑；当电路中的电流I′=0.3 A时，电源的电压U=I′R+U′滑=0.3 A×R+U′滑；因电压表示数改变了4 V，所以U滑−U′滑=（U−0.1 A×R）−（U−0.3 A×R）=4 V，解得：

R=20 Ω

【易错精选】

1、如图所示，电源电压不变，R1、R2、R3为定值电阻，开关S1、S2都闭合时，电流表与电压表、均有示数。

断开开关S2，则 （）

A.电流表A示数变大，电压表V1示数变大

B.电流表A示数变小，电压表V2示数变小

C.电压表V1示数与电流表示数A的比值变大

D.电压表V2示数与电流表A示数的比值变大

2、如图甲所示的电路中，电源电压不变，R1为定值电阻，闭合开关S，将滑动变阻器R2的滑片P从a向b移动的过程中，电压表和电流表的示数变化情况如图乙所示，则R1的阻值为 Ω。

当滑动变阻器的滑片P在中点时，两电表的示数对应与乙图中的 点（选填“A”、“B”、“C”、“D”或“E”）。

3、如图所示的电路图中，电源两端的电压保持不变，电阻R2与电阻R3的阻值均为10Ω。

闭合开关S、S1、S2后，电流表A的示数为I；此时断开S2，电流表A2示数为I´2，A1的示数为0.3A；I:

I´2=5：

2。

求R1的阻值和电源电压U。

【精华提炼】

【本节训练】

训练【1】

如图所示，两个灯串联后接在9V的电路上，已知灯泡L1的电阻为12Ω，L2两端的电压为3V，如图所示，如通过L2的电流和L2的电阻分别是 （）

A.0.25A；3ΩB.0.5A；6Ω

C.0.25A；6ΩD.0.5A；9Ω

训练【2】

二氧化锡传感器能用于汽车尾气中一氧化碳浓度的检测，它的原理是其中的电阻随一氧化碳浓度的增大而减小．将二氧化锡传感器接入如图所示的电路中，则当二氧化锡传感器所处空间中的一氧化碳浓度减小时，电压表示数U与电流表示数I发生变化，其中正确的是 （）

A.U变大，I变大B.U变小，I变小

C.U变小，I变大D.U变大，I变小

训练【3】

如图所示，一定值电阻R0与最大阻值为40Ω，的滑动变阻器串联在电路中，闭合开关S，当滑动变阻器的滑片P滑到最左端时，电流表的示数为0.3A；当滑动变阻器的滑片P滑到最右端时，电流表的示数为0.1A。

则定值电阻R0= Ω，电源的电压U= V。

训练【4】

如图所示，当开关S闭合后，滑动变阻器滑片P在B端时，电压表示数为9V，电流表示数为0.15A；滑片P在中点C时电压表的示数为6V。

求：

（1）滑动变阻器R1的最大阻值

（2）电源电压和R2的阻值

基础巩固

1.关于串、并联电路，下列说法正确的是 （）

A.串联电路电流处处相等

B.串联电路总电阻的倒数等于各电阻倒数之和

C.并联电路各支路电流总相等

D.并联电路的总电阻等于各支路电阻之和

2.定值电阻R1和R2的“I—U”图象如图所示，则 （）

A.R1

B.当它们串联在电路中，电流为2A时，电路两端电压为30V

C.当它们串联在电压为10V的电路中时，电路中的电流为3A

D.当它们并联在电压为10V的电路中时，总电阻为15Ω

3.如图是握力计的原理图．其中弹簧上端和滑动变阻器的滑片P固定在一起，AB是可以自由拉伸的导线，R0是保护电阻，电流表的示数可以显示握力的大小．闭合开关，当握力F增加时，电流表的示数将 （）

A.变小B.变大C.不变D.无法确定

4.光敏电阻的特点是有光照射它时阻值变小。

如图是某小区门口利用光敏电阻设计的行人监控装置，R1为光敏电阻，R2为滑动变阻器，A、B之间接监控装置。

则 （）

A.当有人通过通道而遮蔽光线时，A、B间电压降低

B.当有人通过通道而遮蔽光线时，A、B间电压升高

C.当只增大R2连入电路中的阻值时，R1中的电流变大

D.当只增大R2连入电路中的阻值时，可增大A、B之间的电压

5.两个电阻R1和R2，阻值分别为R1=3Ω，R2=6Ω，将他们以不同方式连接，关于它们的总电阻，下列说法正确的是 （）

A.R1和R2串联，总电阻为9Ω

B.R1和R2并联，总电阻为9Ω

C.R1和R2并联，总电阻为3Ω

D.R1和R2并联，总电阻可能大于3Ω

6.将R1、R2并联后接到电源上，通过R1、R2的电流分别为I1、I2；R1、R2两端的电压分别为U1、U2，已知R1

A.I1>I2B.I1

7.在如图所示电路中，闭合开关S，电压表示数为U，电流表示数为I，下式中正确的是 （）

A.

B.

C.

D.

8.如下图所示，R1和R2为阻值不同的定值电阻，滑片P置于变阻器中间，电源电压保持不变。

下列说法正确的是 （）

A.只闭合S1，滑片向左滑动，电压表的示数不变

B.只闭合S2，滑片向右滑动，电压表与电流表A1示数的比值变小

C.只闭合S2和S3，且滑片置于最右端时，两电流表的示数可能相等

D.先闭合S1、S2，电路中的总电流为I1；再闭合S3并移动滑片后，电路中的总电流为I2。

I1与I2可能相等

9.如图所示，当闭合开关时，电流表的示数将 （填“不变”“增大”或“减小”），这是因为 。

10.在图所示的电路中，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V1的示数将 ．（均选填“变大”、“变小”或“不变”）

11.如图甲所示的电路中电源电压保持不变，闭合开关S后，滑动变阻器的滑片P由a端移动到b端时，测得电阻R两端的电压U与通过电阻R的电流I的变化关系如图乙所示．则：

电源的电压为 ，电压表V1示数的变化范围为 ，当滑动变阻器的滑片P滑至中点时电流表A的读数为 A．

12.已知两个定值电阻器，R1=4Ω，R2=8Ω将它们串联后总电阻为多少欧?

若将它们并联后接在电路中总电阻为多少欧?

13.如图所示的电路，电源电压为6V且保持不变，滑动变阻器R1标有"50Ω2A"字样。

（1）将滑片P移到最右端，闭合S1，断开S2，求电流表的示数I1；

（2）保持滑片P在最右端，闭合S1、S2，电流表示数I=5I1，求R2的阻值；

（3）将滑片P移至某一位置，闭合S1、S2，电流表示数为0.68A，求此时滑动变阻器接入电路的阻值。

14.如图甲为某型号电子秤，其原理结构如图乙所示，R0为定值电阻，R是压敏电阻，其阻值随所受压力F变化的关系如图丙所示，改写电压表（量程为3V）的表盘数值后可直接读出所称物体的质量．设踏板的质量为5kg，电源电压保持9V不变．g取10N/kg．

（1）空载时，电压表的示数为1V，求R0的阻值．

（2）该电子秤的量程是多大?

（3）如果保持电子秤结构和电压表量程不变，只在电路用一个电阻来替换R0，使电子秤的量程变为110kg，计算说明应将R0更换成多大的电阻?

15.如图所示电路中，电源两端电压不变。

断开开关S，滑动变阻器滑片P在a端时，电流表A1的示数为0.1A；电压表V的示数为1.5V。

当开关S闭合，滑动变阻器滑片P在b端时，电流表A1的示数为0.2A，电流表A2的示数为0.4A。

求：

电源电压以及电阻R2的阻值。

巅峰突破

1.如图所示的电路，电源电压恒定，开关S1闭合，S2断开.要使电压表和电流表的示数均增大，下列操作一定可行的是 （）

A.滑动变阻器的滑片P向右移

B.滑动变阻器的滑片P向左移

C.滑动变阻器的滑片P不动，S1由闭合到断开

D.滑动变阻器的滑片P不动，S2由断开到闭合

2.如图甲是灯泡L和电阻R的I—U关系图象，灯丝电阻受温度的影响，温度越高电阻越大．将L和R以两种不同的方式接在同一电源上，如图乙和丙．若乙图中U1：

U2=m，丙图中I1：

I2=n，则下列关系式中正确的是 （）

A.m=nB.mn=1C.mn<1D.mn>1

3.小朱在测量一电阻的阻值时，用相同的器材设计了两个电路，电路图如图所示。

若把滑动变阻器的滑片从最左端移到最右端（电压表、电流表均未超过量程），下列说法正确的是 （）

A.甲图的电压表示数变化范围大

B.乙图的电压表示数变化范围大

C.甲图的电流表示数变化范围大

D.甲图和乙图的电流表示数变化范围一样大

4.张华同学在“探究通过导体的电流与其两端电压的关系”时，将记录的实验数据通过整理作出了如图所示的图象，根据图象，下列说法错误的是 （）

A.当在导体乙的两端加上1V的电压时，通过导体乙的电流为0.1A

B.将甲、乙两导体并联后接到电压为3V的电源上时，干路中的电流为0.9A

C.通过导体甲的电流与其两端的电压成正比

D.导体甲的电阻大于导体乙的电阻

5.如图所示是一科技创新小组同学们设计的水位计工作原理图，绝缘浮子随水位的升降带动滑动变阻器R的金属滑杆P升降，通过电压表显示的数据来反映水位升降情况。

水位最低时，滑杆P位于R的a端处。

L是一个指示灯，电路各部分接触良好，不计导线电阻下列判断正确的是 （）

A.当水位不变时，电压表示数不变，指示灯不亮

B.当水位下降时，电压表示数变小，指示灯变亮

C.当电压表示数变大时，指示灯变暗，表明水位上升

D.若将电压表改装成水位计，则电压表零刻度线即为水位计零刻度线

6.如图甲所示电路中，R1是滑动变阻器，R2是定值电阻，电源两端电压保持不变。

当滑动变阻器滑片P从最右端滑到最左端，电压表示数随电流变化的图象如图乙所示，则滑动变阻器的最大阻值为 Ω。

7.定值电阻R1和最大阻值为R2的滑动变阻器串联在电压一定的电源上．当变阻器接入电路的电阻为其最大阻值的四分之一时，测得电路中的电流为I；当变阻器接入电路的阻值为其最大阻值R2时，电路中的电流减小了ΔI．则ΔI= ．

8.如图所示电路，滑动变阻器R2的最大阻值为50Ω，定值电阻R1=10Ω，电源电压恒为6V，电流表量程为0~0.6A，电压表量程为0~3V。

闭合开关S，移动滑动变阻器触头P滑动的过程中，为保证电流表、电压表不被烧毁，滑动变阻器允许接入电路的最大阻值和最小阻值之比是 

9.热敏电阻的阻值会随温度的改变而改变，小明同学用图甲所示的电路来探究某热敏电阻Rr的阻值与温度的关系。

已知M为控温器，电源电压恒为12V，R为电阻箱。

（1）小明在控温器中应该加入的液体是 （选填煤油

食盐水溶液），原因是 。

（2）当控温器中液体温度为80℃，电阻箱阻值为110Ω时，电流表的示数为0.1A。

则该温度下热敏电阻的阻值为 Ω。

（3）依次改变控温器中的液体温度，同时改变电阻箱的阻值，使电流表的示数始终保持在0.1A。

得到相关数据记录如表：

温度t（℃）

70

60

50

40

30

20

10

…

电阻箱（Ω）

98

92

85

76

64

47

26

…

由数据可知：

此热敏电阻的阻值随着温度的降低而 。

10.实验桌上有如下实验器材：

满足实验要求（两端电压合适且不变）的电源一个、阻值已知的定值电阻一个，电阻箱（电路图符号

）一个，已调零的电流表一块，开关两个，导线若干。

请选用上述实验器材，设计一个实验证明“两个电阻R1与R2串联时，如果R1的电阻保持不变，则电阻R1与R2串联的总电阻R跟电阻R2的关系为R=R1+R2。

请你

（1）画出实验电路图；

（2）写出实验步骤；

（3）画出实验数据记录表。

11.阅读短文，回答问题：

力传感器

常见的一种力传感器由弹簧钢和应变片组成，其结构示意图如图甲所示．弹簧钢右端固定，在其上、下表面各贴一个相同的应变片．若在弹簧钢的自由端施加向下的作用力F，则弹簧钢发生弯曲，上应变片被拉伸，下应变片被压缩．

应变片采用半导体材料制成，其阻值与长度成正比．给上、下应变片提供相等且恒定不变的电流，上应变片两端电压为U1，下应变片两端电压为U2，传感器把这两个电压的差值U（U=U1－U2）输出，用来反映力F的大小．

半导体应变片的阻值随温度会发生变化，其变化情况如图乙所示．为消除温度变化对测量精度的影响，需分别给上、下应变片串联一只合适的电阻，进行温度补偿．串联合适的电阻后，测量结果不再受温度影响．

（1）若向下力F越小，弹簧钢的弯曲程度越 （大/小），传感器输出的电压U越 （大/小）．

（2）若向下的外力F1时，上、下应变片的电阻分别是R1、R2；外力F2时，上、下应变片的电阻分别是

、

．若F1

、

从大到小的排列是 

A.

B.

C.

D.

（3）如果未进行温度补偿，自由端受到相同的力F作用，该传感器下应变片两端的电压U2冬天比夏天 （大/小）．

（4）进行温度补偿时，应给下应变片串联的电阻，最合适的是下图中的 ．

A：

B：

C：

D：

（5）当F=0时，由于弹簧钢具有重力，会导致传感器输出的电压不等于0，产生“零误差”，需进行矫正．你矫正“零误差”的方法是：

12.AB和CD是完全相同的两条带有绝缘皮的导线，它们并行地埋设在相距2km的甲、乙两地之间。

由于两导线之间某处的绝缘外皮受到损伤，而发生了漏电现象（即相当于两根导线之间在漏电处连接了一个电阻。

为了确定漏电处的位置，维修人员做了以下测量：

在甲地将两端电压恒为90V的电源的两极分别接在A、C两端，此时在乙地用内电阻很大的电压表测得B、D两端电压为72V。

在乙地将两端电压恒为100V的电源的两极分别接在B、D两端，此时在甲地用同一型号的电压表测得A、C端的电压为50V。

如果AB和CD导线每千米电阻值为2Ω，请你根据以上测量结果计算漏电处距甲地多远?

绝缘皮破损处的漏电电阻是多大?

13.如图所示的电路图中，把端点A、B接在电压U不变的电源两端，当闭合开关S1，断开开关S2时，电压表的示数为U1，电流表A1的示数为I1。

把端点C、D接在电压U不变的电源两端，当断开开关S1，闭合开关S2时，电压表的示数为U2，电流表A2的示数为I2。

把端点C、B接在电压U不变的电源两端，当闭合开关S1、S2时，电流表A1的示数为I3，电流表A2的示数为I4。

把端点A、D接在电压U不变的电源两端，当断开开关S1、闭合开关S2时，电流表A2的示数为I5。

已知：

U1：

U2=3：

4，I3：

I4=5：

3，R1=R2，U2=10V。

求：

（1）电流I1与I2的比值；

（2）电流I2与I5的比值；

（3）电源两端电压U。

14.在如图所示的电路中，电源两端电压保持不变，只闭合开关，将滑片P移至滑动变阻器的中点时，电压表V1的示数为U1，电压表V2的示数为U2，电流表A的示数为I1。

闭合开关S1、S2，将滑片P移至滑动变阻器R2的A端时，电压表V1的示数为U1´，电压表V2的示数为U2´，电流表A的示数为I2。

只闭合开关S1，将滑片P移至滑动变阻器R2的B端时，电流表A的示数为I3。

已知滑动变阻器最大电阻值为10Ω，

，

，I3=0.4A。

求：

（1）电阻R1、R3；

（2）电流I2。

15.如图所示的电路图中，电源两端电压保持不变，滑动变阻器的最大阻值为R3。

若只闭合开关S1，将滑动变阻器的滑片P置于A端时，电压表V1的示数为U1，电压表V2的示数为U2；若此时将滑动变阻器的滑片P移至B端，电压表V1的示数变为U1´，电压表V2的示数变为U2´，电流表A1的示数为0.4A。

已知U1:

U1´=1:

2，U2:

U2´=3:

1，R2=3Ω。

求：

（1）电阻R1的阻值；

（2）电源两端电压U；

（3）当开关都闭合，滑动变阻器的滑片P置于B端时，电流表A2的示数。

参考答案

【诊断自测】

1、25；4

2、2；10；串；（或20；30；并）

3、1:

3

4、A

5、C

【易错精选】

1、D

2、10；B

3、20Ω；2V

【本节训练】

1、B

2、B

3、20；6

4、

（1）60Ω

（2）18V

基础巩固

1.A2.B3.B4.A，D5.A，C6