17-4 欧姆定律在串并联电路中的应用(原卷版)-2023-2024学年九年级物理学与练(人教版)
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1第十七章欧姆定律
第4节欧姆定律在串并联电路中的应用
1.能用欧姆定律解决简单串并联电路的计算问题。2.通过计算,学会解析电学计算题的一般方法。
一、欧姆定律在串联电路中的应用:
1.电阻的串联:
(1)通过各电阻的电流都相同:I=I
1=I
2=…=I
n;
(2)串联电路的总电压,等于各电阻两端电压之和:U=U
1+U
2+…+U
n;
U=U
1+U
2=I×R
1+I×R
2=I(R
1+R
2)=IR
R即为电阻串联的总电阻:R=R
1+R
2
2.串联分压规律:(1)串联电路中,电源电压被用电器分了,其分得的比例等于该用电器的电阻占电路总电阻的比例;
U
RRR
R
RRU
IRU
211
1
2111
同理:U
RRR
R
RRU
IRU
212
2
2122
①由上可知,电阻越大,分得的电源电压越多,用电器的电压就越大;
②在电阻串联电路中,如果有一个电阻阻值变小,则其分得的电压变小,其它电阻分得的电压变大;
(2)串联电路中,各电阻两端电压与其阻值成正比(电压之比等于电阻之比);
21
21
RR
UU
二、欧姆定律在并联电路中的应用:
1.电阻的并联:
(1)并联电路干路电流等于各支路电流之和:I=I
1+I
2+…I
n;
2(2)并联电路各支路两端电压相同:U=U
1=U
2=…U
n;
RU
U
RRRU
RU
I)11
(
2121
12111
RRR推广:
nRRRR1111
21∴只有两个电阻的时候:
2121
RRRR
R
2.并联分流:(1)并联电路中,通过各电阻的电流与其阻值成反比:
I
RRR
RIR
RU
I
212
111
、I
RRR
RIR
RU
I
211
222
12
21
RR
II
(2)在并联电路中,如果有一个电阻阻值变小,其它支路电流不变,干路电流I会变大,此时,回路总电阻也变小了。
知识点一:解决串并联电路问题需要掌握的基础知识
【探究重点】
1.电阻R
1,R
2串联有以下几个特点:
(1)电流特点:I=I
1=I
2(串联电路中各处的电流相等)
(2)电压特点:U=U
1+U
2(总电压等于各处电压之和)
(3)电阻特点:R=R
1+R
2(总电阻等于各电阻之和)
2.电阻R
1,R
2并联有以下几个特点:
(1)电流特点:I=I
1+I
2(干路电流等于各支路电流之和)
(2)电压特点:U=U
1=U
2(干路电压等于各支路电压)(3)电阻特点:
12111
RRR(总电阻的倒数等于各并联电阻的倒数之和)
33.欧姆定律的应用:
(1)同一个电阻,阻值不变,与电流和电压无关,但加在这个电阻两端的电压增大时,通过的电流也增大。
(2)当电压不变时,电阻越大,则通过的电流就越小。
(3)当电流一定时,电阻越大,则电阻两端的电压就越大。
【例题精讲】(2023•雅安)家用抽油烟机主要是由排气扇和照明灯泡组成,它们既能同时工作,又能独立工作。同
学们设计了如图所示的四种抽油烟机的简化电路图,M表示排气扇的电动机。符合要求的是()
A
.B
.
C
.D
.
【巩固训练】(2023•湘潭)智能快递柜既可通过手机扫码(相当于S1闭合),也可通过输入密码(相当于S
2闭合)
使装置启动,打开柜门完成取件。符合以上要求的电路示意图是()
A
.B
.
C
.D.
知识点二:串联和并联电路规律的比较
【探究重点】
4
串联电路并联电路
电流
特点串联电路中各处电流相等
nIIII
21并联电路的干路总电流等于各支路电流之和
nIIII
21
电压
特点串联电路两端的总电压等于各部分电
路两端电压之和
nUUUU
21并联电路中,各支路两端的电压相等,且都等
于电源电压
nUUUU
21
电阻
特点串联电路的总电阻,等于各串联电阻之
和
nRRRR
21;
若有n个相同的电阻R0串联,则总电
阻为
0nRR;
把几个导体串联起来相当于增大了导
体的长度,所以总电阻比任何一个串联
分电阻都大。并联电阻中总电阻的倒数,等于各并联电路的
倒数之和
nRRRR1111
21;若只有两个电
阻R1和R
2并联,则总电阻R
总=
2121
RRRR
;若有
n个相同的电阻R
0并联,则总电阻为
nR
R0;
把几个电阻并联起来相当于增加了导体的横
截面积,所以并联总电阻比每一个并联分电阻
都小。
分配
特点串联电路中,电压的分配与电阻成正比
11
22=UR
UR并联电路中,电流的分配与电阻成反比
12
21IR
IR
电路
作用分压分流
【例题精讲】(2023•常德)如图所示的电路,闭合开关后两灯均不发光且电流表、电压表示数均为零。现将两灯泡
位置互换后再次闭合开关,电流表示数仍为零,电压表指针明显偏转。根据以上信息判断该电路故障可能为()
A.L
1断路、L
2断路B.L
1断路、L
2通路
C.L
1通路、L
2断路D.L
1短路、L
2断路
【巩固训练】(2023•牡丹江)如图所示,闭合开关,说法正确的是()
5A.两只小灯泡并联
B.电压表测量L
1两端的电压
C.若L
1不发光,一定是L
1断路
D.若L
2不发光,电压表一定无示数
1.(2023•海门市二模)小聪利用如图所示电路进行伏安法测电阻实验,正确连接电路后,闭合开关,移动滑动变
阻器的滑片P时,发现两个电表只有一个有示数,初步检查确认,电路接线完好,两个电表均无故障,则发生
故障的元件应是()
A.电源B.滑动变阻器C.定值电阻RₓD.开关
2.(2023•雨花区校级二模)如图所示是小明为养牛场设计的四个电路。养牛场要求:当牛正常在牛场内吃草时开
关S1、S
2均处于闭合状态,指示灯亮,电铃不响;若牛跑出栅栏,相当于断开S
2,电铃响报警。图中所示的电
路符合要求的是()
A
.B
.
C
.D
.
3.(2023•宿豫区三模)我市在城区许多道路口安装了违法闯红灯的高清自动抓拍系统。如果行人指示信号灯为红
6灯(开关S1闭合),此时仍有行人在斑马线上过马路,这套系统会使开关S
2闭合,自动将行人的图像拍摄下来,
曝光违法行人。下列电路图符合上述要求的是()
A
.B
.
C
.D
.
4.(2023•泰山区三模)如图所示的电路,闭合开关S后,灯泡L
1、L
2都正常发光。一段时间后,L
1突然熄灭,其
中一个电表示数增大,另一个电表示数减小。若不考虑其他因素,下列说法正确的是()
A.灯泡L
1断路B.灯泡L
1短路C.灯泡L
2断路D.灯泡L
2短路
5.(2023•洪山区校级模拟)如图所示电路,闭合开关,甲、乙两灯均正常发光,两电表均有示数。过一会儿,两
个灯泡突然同时熄灭,其中一个电表的示数减小到零,一个电表的示数反而增大。造成这个现象的原因可能是
()
A.甲灯断路B.甲灯短路C.乙灯断路D.乙灯短路
6.(2023•郯城县二模)如图所示的电路,闭合开关,观察发现灯泡L
1亮,L
2不亮,调节滑动变阻器滑片的位置,
灯泡L1的亮度发生变化,但灯泡L
2始终不亮。下列思路点拨正确的是()
7A.灯泡L
2短路,电压表有示数
B.灯泡L
2开路,电压表有示数
C.滑动变阻器短路,电压表有示数
D.滑动变阻器接触不良,电压表无示数
7.(2023•成武县校级四模)为了改善同学们的学习环境,今年暑假学校对教学楼进行了装修改造。细心的小明发
现学校新装的楼道灯(如图所示)变得智能了,楼道灯只有在天黑后且有同学经过时才会亮。小明利用“光控开
关S
光”(天黑自动闭合,天亮自动断开)和“人体红外线感应开关S
人”(有人经过自动闭合,没人经过时自动
断开)设计了电路图,如图所示符合这种智能要求的电路图是()
A
.B
.
C
.D
.
8.(2023•秀屿区模拟)如图所示的家用挂烫机为我们的生活提供了很多的方便,为了熨烫不同材质的衣料,一共
设置了低温、中温和高温三挡,下列设计的电路图中能通过开关通断,调节出高、中、低三挡温度的电路图是()