4 第1节 串并联电路综合练习(中)1

第2节串、并联电路中电压的规律01知识管理1．串联电路中电压的规律实验设计：如图实验结论：串联电路两端的总电压等于各部分电路两端电压______，即________．注意：如果用规格相同的灯泡做实验，会得出串联电路各部分电路两端的电压相等的结论，因此要换用规格不同的灯泡进行实验．2．并联电路中电压的规律实验设计：如图实验结论：并联电路两端的电压与各支路两端的电压______，即________．注意：并联电路中各支路两端的电压相等，但同一电路中两端电压相等的用电器却不一定并联，也可能是串联．另外，本实验中采用不同规格的灯泡进行多次实验的目的是广泛收集数据，避免偶然因素对实验结论的影响，使得出的结论具有客观性和普遍性．02基础题1．在“探究串联电路中电压大小的关系”实验中，某同学用电压表分别测出如图中AB、BC、AC三处的电压大小．为了进一步探究电压大小关系总结普遍规律．他下一步的操作应该是()A．将电源两极对调，再次测量AB、BC、AC三处的电压大小B．改变开关S的位置，再次测量AB、BC、AC三处的电压大小C．将图中两只灯泡位置对调，再次测量AB、BC、AC三处的电压大小D．换用不同规格的灯泡，再次测量AB、BC、AC三处的电压大小2．(徐州中考)如图所示的电路，开关闭合后，电压表V1的示数是1.5 V，V2的示数是4.5 V，则电源电压是()A．1.5 V B．3 V C．4.5 V D．6 V3．(郴州中考)如图所示，电源电压为6 V，闭合开关后，电压表的示数为4 V，下列描述不正确的是()A．L1两端电压为2 V B．L1两端电压为4 VC．L2两端电压为4 V D．L1和L2两端电压之和为6 V4．小亮家的卫生间按如图所示的电路安装了照明灯和换气扇，它们()A．只能各自独立工作，而不能同时工作B．只能同时工作，而不能各自独立工作C．工作时，两端的电压一定相等D．工作时，通过的电流一定相等5．将灯泡L1和L2串联接在一个电源上，加在它们两端的电压之比为3∶1；若把它们并联后接到同一个电源上，加在它们两端的电压之比为________．6．圣诞树上常用小彩灯装饰，现将5个小彩灯串联使用，每个灯泡只有在3 V的电压下才能正常发光，要使每个灯泡都正常发光，电路两端所加的总电压应为______V．如果电路的电压由干电池提供，要达到这个电压值，需要______节干电池串联．7．如图所示，电源电压保持不变，开关由断开到闭合时，电压表的示数________(填“由小变大”“由大变小”或“保持不变”)．8．如图甲所示电路中，电压表测量的是______(填“L1”或“L2”)两端的电压，电压表的示数如图乙所示，若电源电压为6 V，则灯L1两端电压为______V.03中档题9．下列关于并联电路电压的规律说法中正确的是()A．各支路两端的电压相等B．总电压等于各支路两端电压之和C．如果用电器两端电压相等，它们一定是并联D．并联用电器越多，各支路两端电压越小，说明并联电路电压与并联用电器数量成反比10．(自贡中考)如图所示的电路中，闭合开关，电压表V1的示数是7.5 V，电压表V2的示数为9 V，若电源电压为12 V，则L2两端电压是()A．4.5 V B．5.5 V C．3 V D．2 V11．(常德中考)小明按图甲的电路进行实验，当闭合开关用电器正常工作时，电压表V1和V2的指针完全一样，如图乙所示，则L1两端的电压为______V，L2两端的电压为______V.12．(莆田中考)小希用如图所示电路来探究串联电路的电压特点．(1)在拆接电路时，开关必须______．(2)实验中最好选择规格______(填“相同”或“不相同”)的小灯泡．(3)用电压表分别测出A与B、B与C、A与C两点间的电压为U AB、U BC、U AC.经过多次实验，得到的数据记录在图表中．分析实验数据，你可得到串联电路的电压特点是________________((4)小希进行多次实验的主要目的是______(填序号)．①寻找普遍规律②减小实验误差13．小明为探究并联电路中电压的规律，进行了以下探究，请你帮他归纳结论和进行评估：(1)提出问题：并联电路中，各电灯两端的电压有什么关系；(2)设计实验：小明用两个完全相同的小灯泡组成如图的并联电路，用电压表分别测量两个灯泡L1、L2以及电源两端的电压；(3)进行实验：按照电路图连接电路，进行实验测量，记录实验数据，测得两个灯泡L1、L2以及电源两端的电压均为3 V；(4)小明由此得出实验结论：________________________________；(5)实验评估：您认为本次实验存在的不足是什么？________________________________________________________________________；(6)您将建议小明如何改进本实验？________________________________________________________________________.04拓展题14．小宝在探究电路中电压关系时，根据实验数据绘制了电压U2随电压U1变化的图像，如图所示，请你根据该图像写出电压U2和U1的关系式：U2＝________．。

专题1串、并联电路中电功和电功率的计算类型1串联电路电功和电功率的计算1.如图所示电路中，R1的阻值为4 Ω，当开关S1和S2都闭合时，电流表示数为3 A；当只闭合S2时，电流表示数为2 A，下列说法正确的是（）A.电源电压为6 VB.R2的阻值为1 ΩC.S1和S2都闭合时，R2消耗的功率为18 WD.只闭合S2时，电路消耗的总功率为24 W2.两定值电阻甲、乙中的电流与电压关系如图所示，现将甲和乙串联后接在电压为6 V 的电源两端，下列分析正确的是（）A.乙两端的电压是2 VB.甲消耗的电功率等于0.8 WC.通过甲的电流大于通过乙的电流D.甲、乙两端的电压之比为2∶13.电阻R1、R2串联在电路中，已知R1∶R2＝3∶2，则通过两电阻的电流之比I1∶I2＝，电阻两端的电压之比U1∶U2＝，两电阻消耗的电功率之比P1∶P2＝Ｗ.4.LED灯是一种半导体新型节能灯.已知某LED灯在一定电压范围内的工作电流都是0.02 A，只是在不同电压下发光颜色不同：当加在它上面的电压为1.8 V时，它发红光；当加在它上面的电压为1.4 V时，它发黄光；当加在它上面的电压为3.2 V时，它发蓝光.将该LED灯与一定值电阻R串联后接在电压为5 V的电源两端时它发红光，则该LED灯的电功率是W，定值电阻R的阻值是Ω.5.如图所示，电源电压保持不变，R为定值电阻，灯泡L标有“6 V 3 W”字样，当开关S、S1同时闭合时，灯泡L正常发光；当开关S闭合，S1断开时，电流表示数为0.2 A（设灯丝电阻不受温度影响）.求：（1）电源电压；（2）电阻R的阻值；（3）当开关S闭合，S1断开时，灯泡L消耗的实际功率.类型2并联电路电功和电功率的计算6.如图所示，两个灯泡L1、L2阻值分别为6 Ω和10 Ω，闭合开关后的现象是（）A.通过两灯泡的电流I1∶I2＝3∶5B.灯泡两端的电压U1∶U2＝3∶5C.灯泡的电功率P1∶P2＝5∶3D.灯泡消耗的电能W1∶W2＝3∶57.如图所示，电源电压6 V且保持不变，当闭合开关S时，电流表A1的示数为1.5 A，电流表A2的示数为0.5 A，下列说法正确的是（）A.R1的阻值为6 ΩB.R2的阻值为12 ΩC.R1消耗的电功率为12 WD.R2消耗的电功率为6 W8.已知R1＝42 Ω，R2＝21 Ω，两个电阻并联后接在28 V的电源上，工作10 min后，电路消耗的总电能是J，总功率是W.9.如图所示，电源电压恒定，R1＝30 Ω，闭合开关S，断开开关S1，电流表示数是0.3 A.当闭合S、S1时，发现电流表示数变化了0.2 A，求：（1）电源电压；（2）R2的阻值是多少？（3）当闭合S、S1时，电路消耗的总功率.类型3综合提升10.若R1＞R2，则下列电路闭合开关后消耗电功率最大的是（）11.标有“12 V 6 W”与“12 V 3 W”的灯泡以串联方式接入电路中，若让其中一盏灯正常工作，则电源电压为（）A.24 VB.18 VC.16 VD.12 V12.图甲中的A、B分别为小灯泡和定值电阻的I－U图象，小灯泡和定值电阻的连接情况如图乙所示，电源电压为8 V，下列说法正确的是（）甲乙A.灯泡的实际电功率为0.6 WB.定值电阻的阻值为0.05 ΩC.小灯泡电阻随温度的增大而减小D.定值电阻的电功率为0.8 W13.在如图所示的电路中，电阻R1＝10 Ω，R2＝20 Ω，电源电压保持不变，当开关S1、S3断开，S2闭合时，电流表的示数为0.2 A；当开关S1、S3闭合，S2断开时，电流表的示数为A，R2的电功率为W.为了保障电路安全，两个开关不能同时闭合.14.将定值电阻R1与R2串联在电压恒为U的电源两端，R1消耗的电功率为9 W，两电阻消耗的总功率为P；若将R1和R2并联在该电源两端，R1消耗的电功率为25 W，两电阻消耗的总功率为P′；则P∶P′＝Ｗ.专题2灯泡的亮度问题类型1实际功率与灯泡亮度的关系1.下列说法正确的是（）A.灯泡的额定电压越大，灯泡越亮B.灯泡的额定功率越大，灯泡越亮C.灯泡的实际电压越大，灯泡越亮D.灯泡的实际功率越大，灯泡越亮2.L1、L2、L3三只灯泡分别标有“220 V100 W”，“110 V100 W”和“36 V100 W”的字样它们均正常发光时（）A.L1更亮B.L2更亮C.L3更亮D.三只灯一样亮3.两盏白炽灯，甲标有“220 V40 W”字样，乙标有“220 V25 W”字样，下列关于它们的亮度的说法中正确的是（）A.甲一定比乙亮B.乙一定比甲亮C.都正常工作时，甲比乙亮D.都正常工作时，乙比甲亮4.额定电压相同的甲、乙两只白炽灯，串联后接入某电路，甲灯比乙灯亮，则下列说法中正确的是（）A.甲灯的额定功率和实际功率都比乙灯大B.甲灯的额定功率小，实际功率大C.甲灯的额定功率和实际功率都比乙灯小D.甲灯的额定功率大，实际功率小5.如图所示电路，电源电压为12 V且保持不变，灯泡L标有“12 V 2 W”字样.当开关S断开时，灯泡L的实际功率为W；当开关S闭合时，灯L的亮度将（填“变亮”“变暗”或“不变”）.类型2比较串、并联电路中灯泡的亮度6.将规格为“3 V 3 W”的灯泡L1和规格为“6 V 3 W”的灯泡L2接入如图所示的电路，则（）A.两灯一样亮B.L1更亮C.L2更亮D.有一灯可能会烧坏7.现有L1“6 V 3 W”和L2“6 V9 W”两只小灯泡，若将两灯串联接入电源电压为12 V的电路中，假设灯泡电阻不变.下列说法正确的是（）A.两灯均能正常发光B.两灯的额定电流相同C.灯L1可能被烧毁D.灯L2可能被烧毁8.将A、B两个灯泡，按图1、图2两种方式连接，已知R A＝4 Ω，R B＝6 Ω，电源电压相同，下列分析正确的是（）A.图1中A灯比B灯亮B.图2中A灯比B灯亮C.图1中A灯比图2中A灯亮D.图1中的总功率比图2中的总功率要大9.有两只分别标有“6 V 3 W”和“9 V 3 W”字样的小灯泡L1、L2，不考虑温度对灯丝电阻的影响，下列说法正确的是（）A.L1和L2正常工作时的电流一样大B.L1和L2串联在一起同时使用时，两灯一样亮C.L1和L2并联在一起同时使用时，两灯消耗的功率一样大D.将L1串联一个12 Ω的电阻，接在电源电压为12 V的电路中，L1也能正常发光10.一只白炽灯标有“220 V40 W”字样，它正常工作时的电阻有多大？如果此时它两端的电压只有200 V，它实际消耗的电功率是多少？与接在220 V的电路上相比，这时它发光的亮度是亮些还是暗些？（设灯泡电阻不随温度改变）专题3电功率的动态电路及图象问题类型1动态电路问题1.如图所示，当开关S闭合，滑动变阻器的滑片P向左移动时，下列说法中正确的是（）A.电流表的示数变小B.电压表的示数变大C.灯泡L变暗D.电路中的总功率变大2.如图所示的电路，闭合开关S，当滑片P向左移动时，不考虑灯丝电阻受温度影响.下列说法正确的是（）A.小灯泡变亮B.电流表示数变大C.电压表示数变小D.电路的总功率不变3.（德州中考）如图所示电路中，电源电压保持不变，闭合开关S，滑动变阻器的滑片向左移动时.下列判断正确的是（）A.电路的总功率不变B.电压表与电流表示数的比值不变C.电压表的示数变大D.电流表的示数变小4.如图所示电路，开关S2由断开到闭合的过程中，下列有关说法正确的是（）A.电压表示数不变，电流表示数变大B.定值电阻R1的电功率变小C.电路的总功率变大D.电压表和电流表的示数的比值变大5.如图所示，电源电压保持不变，闭合开关S1和S2，灯L正常发光；则断开开关S2时（）A.电流表示数变小，灯L仍然正常发光B.电流表示数变大，灯L变亮C.电压表示数变大，灯L的实际功率变小D.电压表示数不变，电路的总功率变大6.如图所示，L是标有“6 V 1.2 W”字样的小灯泡，R是定值电阻，断开开关S2，闭合开关S1和S3，灯泡正常发光，电流表的示数为0.5 A.（1）求灯泡正常发光时，1 min内灯泡消耗的电能.（2）求定值电阻R的阻值.（3）断开开关S1和S3，闭合开关S2，改变电源电压，使灯泡正常发光，求电路的总功率.类型2图象问题7.如图甲是呼气式酒精测试仪的电路原理图，R1为气敏电阻，它的阻值随酒精气体浓度的变化曲线如图乙，R2为定值电阻，电源电压保持不变.检测时，驾驶员呼出的酒精气体浓度越大，则（）甲乙A.测试仪中电压表的示数越小B.测试仪中电流表的示数越小B.电路消耗的总功率越小D.电压表与电流表示数的比值不变8.如图甲所示的电路中，在滑动变阻器R1的滑片从A向B滑动的过程中，电压表与电流表示数的变化关系如图乙所示，下列说法正确的是（）A.R2的阻值为10 ΩB.电源电压为16 VC.当电流表示数为0.2 A时，R1接入电路的阻值为20 ΩD.该电路的最大功率为4.05 W9.如图所示是一个额定电流为0.5 A的灯泡在工作时电流随电压变化的曲线图，由图可知该灯泡的额定电压是V，额定功率为W.灯泡正常工作时的电阻是Ω.10.在某一温度下，两个电路元件甲和乙中的电流与电压的关系如图所示，由图可知，元件甲的电阻是Ω.若将元件甲、乙串联后接在电压为3 V的电源两端，则流过元件甲的电流是A，元件乙两端的电压是V；若将甲、乙两元件并联在2 V的电源两端，电路的总电流是A，乙元件的功率是W.11.灯L1上标有“12 V9.6 W”的字样，灯L2上只能看清12 V的字样，测得两灯的电流与电压的关系如图所示，求：（1）L1正常发光时的电阻是多少？（2）将L1、L2串联接在电源的两端时，通过L1的电流为0.3 A，电源的电压是多少？（3）电路中只有L1、L2两灯串联，使L2正常工作时，电路消耗的总功率是多少？专题4 电功率之极值问题1.灯泡L1、L2分别标有“10 V10 W”和“9 V 5.4 W”的字样，将它们串联使用时，电路两端允许加的最大电压值是V；并联时干路允许的最大电流为 A.（不考虑灯丝电阻变化）2.如图所示，电源电压为9 V，电流表量程为0～0.6 A，小灯泡的规格为“6 V 4 W”，为使电路安全，滑动变阻器连入电路的最小值为Ω.（不考虑灯丝电阻变化）3.如图所示，电源电压为12 V，定值电阻R1为12 Ω，滑动变阻器R2标有“50 Ω 1 A”字样，电流表A1量程为0～3 A，A2量程为0～0.6 A.当滑动变阻器的滑片在中点时，通过滑动变阻器的电流为A；在滑片移动过程中，电路的最大功率为W.4.如图所示的电路中，电源电压为20 V，定值电阻R为30 Ω，滑动变阻器标有“30 Ω1 A”字样，电压表选用的量程是0～15 V，在该电路正常使用的情况下，滑动变阻器连入电路的最小阻值为Ω，电路的最大功率为W.5.如图所示，R1的阻值为5 Ω，滑动变阻器R2的最大阻值为40 Ω，电源电压保持4.5 V 不变，电流表量程为“0～0.6 A”，电压表量程为“0～3 V”.为保证电路安全，R2接入电路中的最小阻值为Ω，R1消耗的最小功率为W.6.如图所示电路，R1＝20 Ω，R2＝10 Ω，电源电压保持不变，当S1闭合，S2、S3断开时，电流表的示数为0.6 A.（1）求电源电压；（2）当S2断开，S1、S3闭合时，求电流表的示数；（3）电路如何连接时，电路消耗的电功率最小？并求出该最小值.7.如图所示，电路中定值电阻R1＝20 Ω，R2为滑动变阻器，电源电压保持不变，当滑片在a 端时，电流表示数为0.3 A，滑片在b端时电压表示数为4 V.求：（1）电源电压；（2）滑动变阻器R2的最大阻值；（3）R1的最小电功率.8.在图甲所示的电路中，已知电源为电压可调的直流学生电源，灯泡L1的额定电压为8 V，灯泡L2的额定电压为6 V，图乙是灯泡L2的U－I图象.甲乙（1）当开关S接a时，电压表的示数为1.2 V，电流表的示数为0.3 A，求定值电阻R0的阻值.（2）开关S接a时，调节电源电压，使灯泡L1正常发光，此时R0消耗的功率为1 W，求灯泡L1的额定功率.（3）开关S接b时，通过调节电源电压可使电路允许达到的最大总功率是多少？专题5电热综合计算类型1挡位问题1.电饭锅是家庭常用的电器，它既有加热功能，又有保温功能.图甲所示为某型号电饭锅的简化电路图.S1是一个磁钢式限温开关，可以实现通断电自动控制，R1和R2均为发热体加热电阻.把电饭锅接入220 V的家庭电路中，在电饭锅工作的30 min内，电路中总电流随时间变化的图象如图乙所示.求：（1）加热电阻R1的阻值.（2）电饭锅的加热功率.（3）电饭锅在这30 min内产生的热量.2.如图所示是XX 型“220 V 1 000 W ”电饭煲的原理图.它有高温和保温两挡，通过单刀双掷开关S 进行调节，R 0为电阻丝.当开关S 接高温挡时，电路的功率为1 000 W ；当开关S 接保温挡时，电路的总功率为22 W.求：（1）电饭煲在高温挡时，开关S 应与哪个触点连接？ （2）电热丝R 0的阻值多大？（3）当电饭煲在保温时，实际电流多大？保温5 min ，电热丝R 0消耗的电能为多少？类型2 电和热综合3.一电热水器的铭牌如表所示，现将水箱装满水，电热水器正常工作时，把水从20 ℃加热到60 ℃.已知c 水＝4.2×103 J/（kg·℃），求：（1）水吸收的热量.（2）若电热水器正常工作，且产生的热量全部被水吸收，则需加热多长时间？4.某微电脑电热水壶具有温度可控、自动抽水等优点.下表是该电热水壶的铭牌.求：（1）如图所示，小电动机将1.2 L的水从桶中提升了0.5 m，电动机对水做的功至少是多少？（g取10 N/kg）（2）电热水壶在额定电压下工作时的电流.（保留一位小数）（3）电热水壶正常工作时，将1.2 L水从20 ℃加热到100 ℃，水吸收的热量是多少？（4）若（3）中的加热时间为7 min，求电热水壶的热效率.产品型号：BH—X22额定电压：220 V频率：50 Hz加热功率：1 200 W容量：1.2 L5.如图甲是一种恒温调奶器，可以自动调试好加水的奶粉，然后加热到最适合宝宝饮用的温度40 ℃，还可以自动保温，特别适合夜间使用.图乙是机器的电路简图，其相关参数如下表（R1、R2为电热丝，S为双触点自动开关）.求：（1）调奶器处于保温状态时的工作电流（结果保留两位小数）；（2）电阻R2的阻值；（3）若把200 g调好的奶粉从20 ℃加热到40 ℃所用时间为32 s，则调好的奶粉的比热容是多少（不计热损失）.甲乙参考答案：专题1 串、并联电路中电功和电功率的计算类型1 串联电路电功和电功率的计算1.D2.B3 1∶1 ， 3∶2 ， 3∶2 . 4. 0.036 ， 160 .5.解：（1）当开关S 、S 1同时闭合时，灯泡L 正常发光，电路中只有灯泡L ，灯泡正常发光时电压和额定电压相等，电源电压U ＝U L 额＝6 V（2）灯泡的电阻：R L ＝U 2额P 额＝（6 V ）23 W ＝12 Ω开关S 闭合，S 1断开时由欧姆定律得，电路总电阻：R 总＝U I ＝6 V0.2 A ＝30 Ω由串联电路电阻特点得电阻R 的阻值： R ＝R 总－R L ＝30 Ω－12 Ω＝18 Ω （3）灯泡L 消耗的实际功率： P L ＝I 2R L ＝（0.2 A ）2×12 Ω＝0.48 W 类型2 并联电路电功和电功率的计算6.C7.D8. 33 600 ， 56 .9.解：（1）由I ＝UR 可得，电源的电压：U ＝I 1R 1＝0.3 A ×30 Ω＝9 V（2）当闭合S 、S 1时，R 1与R 2并联，电流表测干路电流，因并联电路中各支路独立工作、互不影响，所以电流表示数的变化量即为通过R 2的电流，则I 2＝0.2 A ，所以，R 2的阻值：R 2＝U I 2＝9 V0.2 A ＝45 Ω（3）当闭合S 、S 1时，干路电流： I ＝I 1＋I 2＝0.3 A ＋0.2 A ＝0.5 A电路消耗的总功率：P ＝UI ＝9 V ×0.5 A ＝4.5 W类型3 综合提升 10.C 11.B 12.A13. 0.9 ， 1.8 . S 1、S 2 . 14. 6∶25 .专题2 灯泡的亮度问题类型1 实际功率与灯泡亮度的关系1.D2.D3.C4.B5. 2 ； 不变 .类型2 比较串、并联电路中灯泡的亮度6.B7.C8.B9.D10.解：由P ＝UI ＝U ·U R ＝U 2R 得灯泡正常工作时的电阻：R ＝U 2P ＝（220 V ）240 W ＝1 210 Ω当U 实＝200 V 时，灯泡的实际功率： P 实＝U 2实R ＝（200 V ）21 210 Ω≈33 W因为33 W ＜40 W ，所以与接在220 V 电路上相比，实际电压为200 V 时，灯泡亮度更暗些.专题3 电功率的动态电路及图象问题类型1 动态电路问题1.D2.D3.D4.C5.A6.解：（1）灯泡正常发光1 min 消耗的电能： W ＝P L t ＝1.2 W ×60 s ＝72 J（2）断开开关S 2，闭合开关S 1和S 3时，电阻R 和灯泡L 并联，灯泡正常发光，所以电源电压等于灯泡的额定电压，即U ＝6 V由P ＝UI 可知，灯泡正常发光时的电流：I L ＝P L U L ＝1.2 W6 V＝0.2 A 因为并联电路中，干路电流等于各支路电流之和，所以通过R 的电流： I R ＝I 总－I L ＝0.5 A －0.2 A ＝0.3 A由I ＝U R 可知，定值电阻R 的阻值：R ＝U I R ＝6 V 0.3 A＝20 Ω（3）由P ＝U 2R 可得，灯泡正常发光时的电阻：R L ＝U 2P L ＝（6 V ）21.2 W＝30 Ω断开开关S 1和S 3，闭合开关S 2，定值电阻R 和灯泡L 串联，且灯泡正常发光，所以电路中的总电阻：R 总＝R L ＋R ＝30 Ω＋20 Ω＝50 Ω因为灯泡正常发光，所以电路中的电流为0.2 A ，则电路的总功率：P ＝I 2L R 总＝（0.2 A ）2×50 Ω＝2 W类型2 图象问题7.D 8.D9. 2.5 ， 1.25 . 5 .10. 5 ， 0.2 ， 2 ； 0.6 ， 0.4 .11.解：（1）由P ＝U 2R可知，灯泡L 1正常发光时的电阻：R 1＝U 2L 额P L 额＝（12 V ）29.6 W ＝15 Ω（2）由图可知，电流I ＝0.3 A 时，灯泡L 1、L 2两端电压分别为：U 1＝2 V ，U 2＝4 V 两灯泡串联，电源电压：U ＝U 1＋U 2＝2 V ＋4 V ＝6 V（3）灯L 2正常工作时的电压为12 V ，由图象可知，此时通过L 2的电流为0.5 A ，灯L 1两端电压为4 V ，两灯泡串联，电源总电压：U ′＝4 V ＋12 V ＝16 V电路消耗的总功率：P ＝U ′I ′＝16 V ×0.5 A ＝8 W专题4 电功率之极值问题01 专题训练1. 15 ； 1.5 .2. 6 .3. 0.48 ； 19.2 .4. 10 ， 10 .5. 2.5 ， 0.45 .6.解：（1）由电路图知，当S 1闭合，S 2、S 3断开时，只有R 2连入电路中，电流表测R 2的电流，由I ＝UR得电源电压：U ＝U 2＝I 2R 2＝0.6 A ×10 Ω＝6 V（2）由电路图知，当S 2断开，S 1、S 3闭合时，R 1与R 2并联，电流表测干路电流，由并联电路电压特点知：U ＝U 1＝U 2＝6 V ，由并联电路的电流特点和I ＝UR可得，电流表示数：I ＝I 1＋I 2＝U R 1＋I 2＝6 V20 Ω＋0.6 A ＝0.9 A（3）电源电压保持不变，由P ＝UI ＝U 2R 可知：当电路中电阻最大时功率最小，由图知，当只闭合S 2，断开S 1、S 3时两电阻串联，电路中电阻最大，所以电路消耗的最小功率：P 最小＝U 2R 1＋R 2＝（6 V ）220 Ω＋10 Ω＝1.2 W7.解：（1）当滑片在a 端时，滑动变阻器短路，只有R 1工作， 由I ＝UR 得电源电压：U ＝I 1R 1＝0.3 A ×20 Ω＝6 V（2）滑片在b 端时，滑动变阻器和R 1串联，且滑动变阻器接入电路的电阻最大，根据串联电路的分压特点可得：U 2U －U 2＝R 2R 1， 即4 V 6 V －4 V ＝R 220 Ω，解得：滑动变阻器R 2的最大阻值：R 2＝40 Ω（3）当滑动变阻器的阻值最大时，电路中的电流最小，R 1消耗的电功率最小，此时R 1两端的电压：U 1＝U －U 2＝6 V －4 V ＝2 VR 1消耗的最小电功率：P 1＝U 21R 1＝（2 V ）220 Ω＝0.2 W8.解：（1）当开关S 接a 时，灯泡L 1与电阻R 0串联，电压表测R 0两端电压，由I ＝UR 得电阻R 0的阻值：R 0＝U 0I ＝1.2 V 0.3 A＝4 Ω（2）当开关S 接a 时，灯泡L 1与电阻R 0串联，灯泡L 1正常发光时，灯泡L 1两端的电压为额定电压：U 1＝8 V ，由P ＝UI ＝I 2R 得此时电路中的电流：I 0＝P 0R 0＝ 1 W4 Ω＝0.5 A ，即I 1＝I 0＝0.5 A 灯泡L 1的额定功率：P 1＝U 1I 1＝8 V ×0.5 A ＝4 W（3）开关S 接b 时，灯泡L 1与灯泡L 2串联，由图乙知灯泡L 2正常发光时的电流为0.6 A ＞0.5 A ，所以电路中电流最大为：I max ＝I 1＝0.5 A ，由图乙可知，当电流为0.5 A 时，灯泡L 2两端的电压：U 2＝4 V 则电源电压为：U ＝U 1＋U 2＝8 V ＋4 V ＝12 V 所以电路允许达到的最大总功率： P 总＝UI m ax ＝12 V ×0.5 A ＝6 W专题5 电热综合计算类型1 挡位问题1.解：（1）由图甲可知，当两个开关都闭合时，两个电阻并联，总电流最大； 当闭合S 、断开S 1时，电路中只有R 1工作，电流较小，由图乙可知，此时电流中的总电流，即通过R 1的电流I 1＝1 A ，由I ＝U R可得R 1的阻值： R 1＝U I 1＝220 V 1 A＝220 Ω （2）电饭锅加热时电流最大；由图乙知加热电流为I 加热＝4 A ，电饭锅加热功率：P 加热＝UI 加热＝220 V ×4 A ＝880 W（3）由图乙知，在30 min 内电路中总电流为1 A 的工作时间：t 1＝（15 min －10 min ）＋（30 min －20 min ）＝15 min ＝900 s所以电路中总电流为4 A 的工作时间：t 2＝30 min －15 min ＝15 min ＝900 s由Q ＝W ＝UIt 可得，电饭锅在这30 min 内产生的热量：Q ＝Q 1＋Q 2＝UI 1t 1＋P 加热t 2＝220 V ×1 A ×900 s ＋880 W ×900 s ＝9.9×105 J2.解：（1）由P ＝U 2R可知，在电压U 一定时，电阻R 越小，电功率越大， 由电路图可知，S 接2触点时，电路为R 0的简单电路，电路电阻最小，此时电饭煲功率最大，电饭煲在高温挡；（2）电饭煲在高温挡时，电路为R 0的简单电路，由P ＝U 2R可得，电热丝R 0的阻值： R 0＝U 2P 高温＝（220 V ）21 000 W ＝48.4 Ω （3）由P ＝UI 可得，当电饭煲在保温挡时实际电流：I ＝P 保温U ＝22 W 220 V＝0.1 A 保温5 min ，电热丝R 0消耗的电能：W 0＝I 2R 0t ＝（0.1 A ）2×48.4 Ω×5×60 s ＝145.2 J类型2 电和热综合3.解：（1）水吸收热量：Q 吸＝cm Δt ＝4.2×103 J/（kg·℃）×50 kg ×（60 ℃－20 ℃）＝8.4×106 J（2）若电热水器正常工作，且产生的热量全部被水吸收，则Q 吸＝Q 放＝W ＝Pt ＝8.4×106 J需要加热时间：t ＝W P ＝8.4×106 J 2 000 W＝4 200 s ＝70 min 4.解：（1）V ＝1.2 L ＝1.2×10－3 m 3，所以 1.2 L 的水的质量：m ＝ρV ＝1.0×103kg/m 3×1.2×10－3 m 3＝1.2 kg电动机对水做的功：W ＝Gh ＝mgh ＝1.2 kg ×10 N/kg ×0.5 m ＝6 J（2）由图知，电水壶的额定电压为220 V ，额定功率为1 200 W ，电热水壶在额定电压下工作时的电流：I ＝P U ＝1 200 W 220 V≈5.5 A （3）水吸收的热量：Q 吸＝cm Δt ＝4.2×103 J/（kg·℃）×1.2 kg ×（100 ℃－20 ℃）＝4.032×105 J（4）电热水壶消耗的电能：W 电＝Pt ＝1 200 W ×420 s ＝5.04×105 J电热水壶的热效率：η＝Q 吸W 电＝4.032×105 J 5.04×105 J＝80% 5.（1）由P ＝UI 可得，调奶器处于保温状态时的工作电流：I ＝P 保温U ＝16 W 220 V ≈0.07 A （2）由题意可知，当S 接“2”时，电路为R 1的简单电路，调奶器处于保温状态； 当接“3”时，电路为R 1、R 2并联，调奶器处于加热状态，因电路中的总功率等于各用电器功率之和，所以，R 2的电功率：P 2＝P 加热－P 保温＝500 W －16 W ＝484 W由P ＝W t 可得，电阻R 2的阻值：R 2＝U 2P 2＝（220 V ）2484 Ω＝100 Ω （3）由P ＝W t可得，调奶器消耗的电能： W ＝P 加热t ′＝500 W ×32 s ＝16 000 J不计热损失，调好的奶粉吸收的热量：Q 吸＝W ＝16 000 J ，由Q 吸＝cm （t －t 0）可得，调好的奶粉的比热容：c ＝Q 吸m （t －t 0）＝16 000 J 0.2 kg ×（40 ℃－20 ℃）＝4×103 J/（kg·℃）。

第4节串联电路和并联电路电表的改装1.一电流表(表头)并联一个分流电阻后就改装成一个大量程的电流表,当把它和标准电流表串联后去测某电路中的电流时,发觉标准电流表读数为1 A,而改装电流表的读数为1.1 A,略微偏大一些,为了使它的读数精确,应( A )A.在原分流电阻上再并联一个较大的电阻B.在原分流电阻上再串联一个较小的电阻C.在原分流电阻上再串联一个较大的电阻D.在原分流电阻上再并联一个较小的电阻解析:改装表示数偏大,说明改装成电流表时并联的分流电阻偏大.故要使内阻略微变小一些,需要在原分流电阻上再并联一个较大的电阻,故A正确.2.把小量程电流表(表头)改装成量程较大的电流表时,下列说法中正确的是( B )A.改装的原理是串联电阻能减小电流的作用B.改装后,原电流表本身允许通过的最大电流值并不转变C.改装后原电流表自身的电阻增大了D.改装后使用时,通过原电流表的电流就可以大于改装前允许通过它的最大电流了解析:把表头改装成较大量程的电流表时,并联电阻使较多的电流通过该电阻进行分流而扩大电流的通过量,但原电流表本身允许通过的最大电流值并不转变,选项B正确.3. 一个电压表由表头G与分压电阻R串联而成,如图所示,若在使用中发觉电压表的读数总是比精确值稍小一些,接受下列哪种措施可能加以改进( D )A.在R上串联一个比R小得多的电阻B.在R上串联一个比R大得多的电阻C.在R上并联一个比R小得多的电阻D.在R上并联一个比R大得多的电阻解析:改装后的电压表比精确值稍小一些的直接缘由是通过表头的电流偏小,根本缘由是串联的电阻的阻值偏大造成的,在R上并联一个阻值很大的电阻即可解决,选项D正确.串、并联电路4. 3个完全相同的电压表如图所示接入电路中,已知V1表读数为8 V,V3读数为5 V,那么V2表读数为( B )A.5 VB.3 VC.8 VD.大于3 V,小于5 V解析:设电压表内阻为R V,由串联特点得:U1U3=R VR V(R V+R)2R V+R,解方程得RR V=23,由于R与V2表串联总电压为5 V,故U2=3 V,选项B正确.5. (多选)如图所示,一电压表和可变电阻器R串联后接在一电压恒定的电源两端,假如可变电阻的阻值减小到原来的1/4,电压表的示数将由U变为2U,则( ABD )A.流过R的电流将增大到原来的2倍B.R两端的电压将减到原来的1/2C.电源两端的电压为4UD.当R阻值变为零时,电压表示数将增大到3U解析:由于电压表的示数由U变为2U,则串联电路的电流变为原来的2倍,选项A正确;通过R电流变为原来的2倍,电阻变为原来的1/4,由U=IR得,R两端的电压将减到原来的1/2,选项B正确;由题意可知:U+IR=2U+2I×R4, 解得IR=2U,故电路两端的恒定电压为3U,当R阻值变为零时,电压表示数将增大到3U,选项C错误,D正确.6. (2022福建师大附中期中)(多选)如图所示,图线①②③分别表示导体A,B,C的伏安特性曲线,其中导体B为一非线性电阻,它们的电阻分别为R1,R2,R3,则下列说法正确的是( CD )A.导体A的电阻大于导体C的电阻B.导体B的电阻随电压增加而变大C.当它们串联接在电压恒为6 V直流电源两端时,流过三导体的电流均为1 AD.当它们串联接在电压恒为6 V直流电源两端时,它们的电阻之比R1∶R2∶R3=1∶2∶3解析:依据I=UR可知,直线的斜率的倒数等于电阻,故导体A的电阻小于导体C的电阻,选项A错误;导体B的电阻随电压增加而变小,选项B错误;当它们串联接在电压恒为6 V直流电源两端时,由图线可知,通过三个电阻的电流相等,电压之和等于6 V,由图线可知,三个电阻两端的电压分别为1 V,2 V,3 V,流过三导体的电流均为1 A,此时它们的电阻之比等于电压之比,即R1∶R2∶R3=1∶2∶3;选项C,D正确. 7. 如图所示,电压表V1和V2的内阻分别为3 000 Ω和1 500 Ω,R1=R2=500 Ω,假如电压U保持不变,S从断开到接通,比较电压表的读数U1和U2的变化状况( C )A.U1增加、U2减小B.U1不变、U2不变C.U1减小、U2增加D.不能确定解析:S断开时,电压表V1和V2按电阻的比例安排电压,此时U1=23U,U2=13U;当S闭合时,电压表V1和R1的并联电阻为3 0007Ω,电压表V2与R2的并联电阻为375 Ω,则按电阻的比例安排电压,U1=120225U、U2=105225U,故U1减小,U2增加,故选项C 正确.8.甲、乙两个同学,分别接受如图中(甲)、(乙)所示电路,测同一未知电阻R x的阻值.设直流电源的内阻可忽视.若(甲)测得电压表的读数为6 V,电流表的读数为2 mA.则(乙)测得的结果将是( D )A.U=6 V,I=2 mAB.U >6 V,I<2 mAC.U<6 V,I<2 mAD.U<6 V,I>2 mA解析:若(甲)测得电压表的读数为6 V,说明电源电动势为6 V,则(乙)测得电压U<6V,(甲)图中电流为2 mA,满足6R x +R A=2 mA,对于(乙)图,电流表的读数为I=6R并+R A ,其中R 并=R x R VR x +R V<R x ,则电流I>2 mA,选项D 正确. 9.有一只量程为1 mA 的电流表,刻度盘共有50格,若给它并联一个10-2 Ω的电阻,则可将它改装成一个量程为1 A 的电流表,若要把这个量程为1 mA 的电流表改装成一个量程为10 V 的电压表,应在电流表上串联一个 Ω的电阻.将这个电压表接在某段电路上,指针偏转40格,这段电路两端的电压是 V. 解析:将电流表并联一个分流电阻R 0,可改装成一较大量程的电流表,设量程为I,则I=I g +I g R gR 0,故R g=IR 0-I g R 0I g =1×10-2-10-3×10-210-3Ω=9.99 Ω≈10 Ω.将电流表改装成电压表,则需串联一分压电阻,设为R,则U=I g (R g +R),R=U I g-R g =（1010-3-10）Ω=9 990 Ω.当电压表指针偏转40 格时,表明这段电阻两端电压U ′=45U=8 V. 答案:9 990 810.(2022吉林一中检测)如图(甲)所示的电路中,电流表A 1指针指满刻度,电流表A 2指针指满刻度的23处;图(乙)中,A 2指针指满刻度,A 1指针指满刻度的13处.已知A 1的内阻为0.45 Ω,则A 2的内阻为( D )A.0.15 ΩB.0.25 ΩC.0.30 ΩD.0.10 Ω解析:设两电流表的满偏电流为I 1和I 2,图(甲)中,两电流表串联,电流相等,依据题中信息可得I 1=23I 2,图(乙)中,两电表并联,则电压相 等,由欧姆定律可得U=I 2r 2g =1I 1r 1g ,由于r 1g =0.45 Ω,联立可得r 2g = 0.10 Ω,故选项D 正确.11.(2022南昌二中月考)一个量程为15 V 的电压表,串联一个R 1=3 k Ω的电阻后,测量某电路两端的电压时,电压表示数为12 V,若已知该电路两端的实际电压为15 V,试求: (1)该电压表的内阻R V ;(2)将该电压表改装成量程为90 V 的电压表,应串联电阻的阻值R 2.解析:(1)当电压表串联一个电阻R 1=3 k Ω测量某电路两端的电压时,电压表两端的电压为U=12 V,电阻分得的电压为U 1=3 V,据U 1=R V 1得R V =U1R 1=12 k Ω. (2)将这个电压表改装成量程为90 V 的电压表,原电压表两端最大分得的电压为U V =15 V,串联电阻分得的电压U 2=75 V.据U V U 2=R VR 2,得R 2= 60 k Ω.答案:(1)12 k Ω (2)60 k Ω (老师备用) 【补偿题组】1.(针对第4题)(2022福建师大附中期中)两只电压表V1和V2是由完全相同的两个电流计改装成的,V1表的量程是5 V,V2表的量程是15 V,把它们串联起来接入电路中,则下列说法正确的是( B )A.它们的示数相等,指针偏转角度也相等B.它们的示数之比为1∶3,指针偏转角度相等C.它们的示数相等,指针偏转角度之比为1∶3D.它们的示数之比、指针偏转角度之比均为1∶3解析:由于电压表是由电流计串联一个定值电阻而成的,V2表的量程是V1表的量程的3倍,可知V2表的内阻是V1表内阻的3倍,把它们串联起来接入电路中时,通过的电流相同,则电表指针的偏转角度是相同的,两端的电压之比等于内阻之比为1∶3,故它们的示数之比为1∶3,故选项B正确.2. (针对第7题)(2022邢台一中月考)三个电阻器依据如图所示的电路连接,其阻值之比为R1∶R2∶R3=1∶3∶6,则电路工作时,通过三个电阻器R1,R2,R3上的电流之比I1∶I2∶I3为( D )A.6∶3∶1B.1∶3∶6C.6∶2∶1D.3∶2∶1解析:电阻R2和R3是并联关系,则电流之比等于电阻之比的倒数,即I2∶I3=R3∶R2=2∶1;而R1上的电流等于R2和R3的电流之和,故I1∶I2∶I3=3∶2∶1,选项D正确.3.(针对第8题)(2022南昌二中月考)(多选)小明去试验室取定值电阻两只,R1=10A.U1肯定大于3.0 VB.U2肯定小于9.0 VC.U1与U2之和小于12 VD.U1与U2之比肯定不等于1∶3解析:依据欧姆定律可得两电阻串联后两端的电压之比为U实1U实2=R1R2=13,由于总电压为12 V,所以U实1=3 V,U实2=9 V,串联电路中电阻两端的电压和电阻成正比,当电压表与R1并联后,由于电压表有内阻,所以并联后的总电阻小于10 Ω,相当于R1减小,故R1两端的电压小于3 V,电压表与R2并联后的总电阻小于30 Ω,相当于R2减小,所以U2肯定小于9.0 V,A错误,B正确;由于U1<3 V,U2<9 V,所以U1+U2<12 V,C正确;由于和电压表并联后相当于两个电阻发生变化,所以比值不肯定还为1∶3,但有可能还等于1∶3,D错误.。

第二节串并联电路电压的规律同步练习1．在探究串联电路中的电压规律时，下列的实验步骤正确的顺序是（）（1）熟悉电压表的量程和正确读数方法（2）正确读出所测量的电压表的数据，并记录下来（3）根据记录的数据，分析总结串联电路的电压规律（4）根据电路图连接正确的电路A．（1）（2）（3）（4）B．（4）（3）（2）（1）C．（1）（4）（2）（3）D．（4）（1）（3）（2）2．下列关于串并联电路规律的说法中正确的是（）A．各用电器两端电压相等的电路就是并联电路B．并联电路总电流等于各支路电流之和C．并联电路某一用电器断路不会影响其它用电器的正常工作D．通过各用电器电流大小相等的电路就是串联电路3．如图电路中R1＞R2，电压表V的示数为6V，电压表V1的示数（）第3题图第4题图A．大于3V B．等于6V C．等于3 V D．小于3V★4．如图，开关闭合后关于电压表V1、V2的说法正确的是（）A．V2的示数小于V1B．V1的示数小于V2C．V2的示数等于V1D．无法判断5．如图所示，在“探究串联电路的电压规律”实验时，闭合开关，用电压表分别测出AB、BC、AC两端的电压分别为U AB=1.5V，U BC=1.5V，U AC=3V，在表格中记录数据后，接着的实验步骤是（）第5题图第6题图A．整理器材，结束实验B．分析数据，得出结论C．换用不同规格的小灯泡，再测出几组电压值D．换用电压表的另一量程，再测出一组电压值6．在探究串联电路电压关系的实验中，物理实验小组按如图所示的电路测得电压表V的示数是3.8V，电压表V1的示数是2.3V，电压表V2的示数应为（）A ．1.5VB ．3.8VC ．2.3VD ．6.1V7．在下图所示的电路中，S 闭合时，电压表的读示数为4.5V ，若断开时，电压表的示数为3V ，则这时灯泡1L 、2L 两端的电压分别为（ ）第7题图 第8题图A ． 4.5V 、3VB ． 3V 、4.5VC ． 3V 、1.5VD ． 3V 、7.5V★8．如图所示，电源电压为6V ，闭合开关后，电压表的示数为4V ，下列描述不正确的是 （ ）A ．L 1 两端电压为2VB ．L 1两端电压为4VC ．L 2 两端电压为4VD ．L 1 和 L 2 两端电压之和6V★9．图（a ）所示电路，当闭合开关S 后，两个电压表指针偏转均为图（b ）所示，则电阻R 1和R 2两端的电压分别为（ ）第9题图 第10题图A ．8V 2VB ．10V 2VC ．2V 8VD ．2V 10V ★★10．如图所示，开关闭合后，L1、L2均正常发光，下面说法错误的是（ ）A ．电压表V 2测电源电压B ．电压表V 1测灯L 2两端电压C ．电流表测干路电流D ．V 1的示数小于V 2的示数11．一个遥控汽车，工作时电压为6V ，可用 节串联起来干电池作为电源。