人教版九年级全册第1节 电能 电功导学案
展开第一部分 课后习题(P85)再现
【习题1】把5Ω的电阻R1跟15Ω的电阻R2和一个电流表串联起来,接在电源上,电流表的读数是0.3 A,电源的电压是多少?
【答案】电路中的总电阻R=R₁+R₂=5Ω+15Ω=20Ω,电路中的电流I=0.3A,所以电源的电压U=IR=0.3A×20Ω=6V。
点评:解决串并联电路问题需要掌握的基础知识
(1)电阻特点:R=R1+R2(总电阻等于各电阻之和)
(2)欧姆定律I=U/R 变形U=IR
【习题2】电阻R1与R2并联后接入电路,两端所加电压为24 V,如果R1为80Ω,通过R2的电流为0.2A,电路中的总电流是多少?电阻R2 的阻值是多少?
【答案】通过R1的电流
I1=UR1=24V80Ω=0.3A,
这个并联电路的总电流
I=I1+I2=0.3A+0.2 A=0.25A
电阻R2的阻值为
R2=U2/I2=U/I2=24 V/0.2 A=120Ω
点评:电阻R1,R2并联有以下几个特点:
(1)电流特点:I=I1+I2(干路电流等于各支路电流之和)
(2)电压特点:U=U1=U2(干路电压等于各支路电压)
(3)电阻特点:(总电阻的倒数等于各并联电阻的倒数之和)
【习题3】有一个40Ω的电阻,允许通过的最大电流是0.2 A。若将它接在20 V的电源上,该电阻能正常工作吗?为使其正常工作,应串联一个多大的电阻?
【答案】不能正常工作。60Ω.
该电阻两端允许的最大电压为:U最大=I最大R=0.2A×40Ω=8V
所以该电阻不能直接接在20V的电源上。
为了使其正常工作,应该给电路中串联一个合适的电阻,
串联电阻两端的电压为U'=U−U最大=20V−8V=12V
该串联电阻的阻值为R'=U'I最大=12V0.2A=60Ω
点评:(1)求出已知电阻最大电压;(2)求未知电阻两端电压;(3)未知电阻电流等于已知电阻最大电流;(4)应用欧姆定律求出未知电阻。
【习题4】如何用一个电流表和一个已知电阻来测量某未知电阻的阻值?小林设计了图17.4-3所示的电路。实验时,已知R1为20Ω,在闭合S的情况下,断开S1时电流表的读数是0.15 A,闭合S1时电流表读数是0.21 A。整个实验过程中电池的电压不变,求被测电阻R1的阻值。
【答案】在闭合S 的情况下,断开S 1 时电流表的读数是0.15 A,0.15A即为通过R1的电流。
这时电源电压等于R1的两端电压:U=U1=I1R1=0.15A×20Ω=3V,
闭合S 1时,R2两端的电压等于电源电压,U2=U=3V
通过R2的电流为I2=I-I1=0.21A-0.15A=0.06A,
被测电阻R2=U/I2=3V/0.06A=50Ω
第二部分 课后习题变式练
A •基础过关练
1.如图所示,当开关和都闭合时,两灯、均正常发光,电流表都有示数;突然一盏灯熄灭了,此时两个电流表的示数都变小,则可能出现的电路故障是
A.灯短路B.灯短路C.灯断路D.灯断路
2.两个用电器,第一个电阻是,第二个电阻是,把它们串联起来接入电路中,如果第一个电阻两端的电压是4伏,那么第二个电阻两端的电压为
A.2伏B.8伏C.4伏D.6伏
3.两个电阻的阻值分别为和,它们串联后的总电阻为
A.B.C.D.
4.一滑动变阻器标有“”字样,把它和的定值电阻串联起来接入电路,则电路的总电阻变化范围是
A.B.C.D.
5.,,将这两个电阻并联接入电路,等效电阻大小
A.一定大于B.一定小于
C.在与之间D.无法确定
6.阻值分别为和的两只电阻并联在电路中,已知,其总电阻阻值为,则下列关系中正确的是
A.B.C.D.
7.两导体电阻,,并联后的总电阻
A.大于B.小于
C.在与之间D.无法确定
8.下列电路,总电阻最大的是
A.B.
C.D.
9.把和的两个电阻并联在电路中,它们的总电阻是 ,两端电压与两端电压之比是 。
10.三个电阻值分别为、和的电阻,如果想要得到比它们都小的电阻,可以将三个电阻 联,联接后的总电阻是 。
11.有两个电阻,,,如果把它们并联在电路中,总电阻是 ,通过它们的电流分别为、,则 。
12.如图所示,电源电压不变,为,为,将和串联后总电阻为 ;并联后仍接在该电源上,则总电阻为 。
B •能力提升练
13.定值电阻、,它们图线如图所示。若、串联后的总电阻为,并联后的总电阻为,则关于、的图线所在的区域,下列说法中正确的是
A.在Ⅰ区域,在Ⅲ区域B.在Ⅲ区域,在Ⅰ区域
C.在Ⅰ区域,在Ⅱ区域D.在Ⅱ区域,在Ⅲ区域
14.现有两个电阻、,且,下列图中电路总电阻最小的是
A.B.
C.D.
15.有三个阻值分别为,,的电阻。若实验时需要一个阻值为的电阻,以下是从这三个电阻中选用两个进行连接,能满足实验要求的是
A.和并联B.和并联C.和串联D.和串联
16.把一根阻值为的均匀电阻丝弯折成一个闭合的等边三角形,如图所示,图中点为边的中点。则两点间的电阻为
A.B.C.D.
17.有两段导体电阻分别为,,把它们串联起来的总电阻和把它们并联起来的总电阻分别是
A.和B.和C.和D.和
18.某同学要把一个阻值为、正常工作电压为的灯泡接在的电源上使其正常工作,那么需给灯泡
A.串联一只的电阻B.并联一只的电阻
C.串联一只的电阻D.并联一只的电阻
19.电路中有一根电阻丝,若要使电路中的电阻变大,可以采取的方法是
A.串联一根相同的电阻丝B.并联一根相同的电阻丝
C.增大电路两端的电压D.减小通过电路中的电流
20.将、两个电阻串联后总电阻为 ,它们串联接到电压为的电源上,电路中的电流为 ,若将它们并联接到的电源上,流过电阻的电流为 。
21.如图所示,、分别表示由相同材料制成的两条长度相同、粗细均匀的电阻丝的图像, (选填“”或“” 代表的电阻丝较粗,、并联后的电阻的图像在区域 (选填“Ⅰ”、“Ⅱ”或“Ⅲ”。
22.、、、、、六根阻值均为的电阻丝连接如图所示,则、之间的等效电阻为 。
参考答案
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
A ·基础过关练
1.【答案】
【解答】解:由图可知,灯、并联,测干路电流,测的电流:
、若灯短路,此时电源发生短路,则两盏灯都不会发光,故错误;
、若灯短路,此时电源发生短路,则两盏灯都不会发光,故错误;
、若灯断路,此时熄灭,发光,原来电流表测的是的电流,现在仍测该灯泡的电流,故其示数不变,故错误;
、若灯断路,熄灭,发光,此时电流表示数为0,即示数变小,原来测的是两灯泡的总电流,现在测的是的电流,故其示数也变小,故正确。
故选:。
2.【答案】
【解答】解:对第一个电阻由欧姆定律可得:
电路中的电流;
则第二个电阻两端的电压;
故选:。
3.【解答】解:串联电路的总电阻等于各串联电阻之和,
所以它们串联后的总电阻。
故选:。
4.【答案】
【解答】解:由题意可知,滑动变阻器与定值电阻串联,因串联电路中总电阻等于各分电阻之和,所以,当滑动变阻器接入电路中的电阻为0时,电路为定值电阻的简单电路,电路的总电阻为;当滑动变阻器接入电路中的电阻为时,电路中的总电阻,所以,整个电路总电阻的变化范围为。
故选:。
5.【答案】
【解答】解:电阻并联,相当于增大了电阻的横截面积,电阻越并越小,小于任一个电阻,故并联电阻既小于又小于,所以,一定小于。
故选:。
6.【答案】
【解答】解:电阻并联时,相当于增大了导体的横截面积,故总电阻小于任一分电阻,即,故错误,正确。
故选:。
7.【答案】
【解答】解:电阻并联,相当于增大了横截面积,电阻越并越小,小于任一个电阻,故并联电阻一定小于。
故选:。
8.【答案】
【解答】解:两个电阻并联时,小于任一个电阻,故总电阻最小;两个电阻串联时,相当于增加了电阻的长度,故总电阻最大,大于其中的任何一个电阻;根据选项可知,中是串联电路,所以中的总电阻是最大的。
故选:。
9.【答案】4;。
【解答】解:两个电阻并联电路中,由并联电路的电阻规律可得:,故;
并联后各电阻两端的电压相等,故。
故答案为:4;。
10.【答案】并;10。
【解答】解:将三个电阻并联的总电阻最小,根据并联电阻规律,得
解得
故答案为:并;10。
11.【答案】2;。
【解答】解:
(1)并联电路中,电路中总电阻的倒数等于各分电阻倒数之和,即:
,
则;
(2)在并联电路中,电路各部分两端电压相等,通过导体的电流与导体的电阻成反比,
则;
故答案为:2;。
12.【答案】9;2。
【解答】解:和串联,则总电阻:;
和并联,由电阻并联的规律得电路的总电阻:
。
故答案为:9;2。
B·能力提升练
13.【答案】
【解答】解:根据串联电路的电阻特点知:比每一个串联的分电阻都要大,根据并联电路中电阻的特点可知:比每一个并联电路的分电阻都要小。在这四个电阻值中,最大,最小,所以,当它们两端加相同的电压时,通过的电流最小,故它的图线在区;通过的电流最大,故它的图线在Ⅲ区。
故选:。
14.【答案】
【解答】解:.两个电阻串联,根据串联电路电阻特点,总电阻最大,故不符合题意;
.两个电阻并联,根据并联电路电阻特点,总电阻最小,故符合题意;
.是单独一个电阻或接入电路,不是最小值,也不是最大值,故不符合题意。
故选:。
15.【答案】
【解答】解:需要一个阻值为的电阻,因为串联电路的总电阻等于各电阻之和;所以,若采取两个电阻串联,则这两个电阻都应小于,由于三个阻值中只有一个,故不采取串联,故错误;
因为并联电路总电阻小于任一支路电阻,所以,需要一个阻值为的电阻应利用大于的电阻并联,
由于只有和的电阻大于,且和并联的电阻可获得,故错误,正确。
故选:。
16.【答案】
【解答】解:设每条边的电阻为,
由题意得:;则
,
因并联电路总电阻的倒数等于各分电阻倒数之和,则
。
故选:。
17.【答案】
【解答】解:(1)已知,,因串联电阻的总电阻等于各串联电阻之和,则的电阻为:;
(2)若将、并联起来,由可得,解得:。
故选:。
18.【解答】解:由题知,电源电压大于灯泡正常工作的电压,
由串联电路的分压特点可知,要使小灯泡在的电源上正常发光时应串联一个电阻分压,
小灯泡正常发光时的电压为,因串联电路中总电压等于各分电压之和,
所以,电阻两端的电压:,
因串联电路各处的电流相等,
所以,由可得,电路中的电流:
,即,
解得:。
故选:。
19.【解答】解:、串联一根相同电阻丝,导体的长度增大,电路中的电阻增大;故正确。
、并联一根相同电阻丝,横截面积增大,则电路中的电阻减小,故错误;
、导体电阻的大小与其两端的电压的大小无关,故增大电路两端的电压不影响电阻的大小,故错误;
、导体电阻的大小与通过的电流的大小无关,故减小通过电路的电流不影响电阻的大小,故错误。
故选:。
20.【解答】解:(1)将、两个电阻串联,根据电阻的串联规律,总电阻为:
;
(2)它们串联接到电压为的电源上,由欧姆定律,电路中的电流为:
;
(3)若将它们并联接到的电源上,根据并联电路电压的规律,电阻的电压为,由欧姆定律,流过电阻的电流为:
。
故答案为:12;0.5;1.5。
21.【答案】;Ⅲ。
【解答】解:(1)由图像可知,当电阻丝的电流相等即时,它们两端的电压关系为,
由可知,两电阻丝的阻值关系为,
因材料和温度相同时,导体的长度越长、横截面积越小,其阻值越大,
所以,相同材料制成的两条长度相同、粗细均匀的电阻丝、中,代表的电阻丝较粗;
(2)因电阻并联时相当于增加了导体的横截面积,
所以,并联电路中总电阻小于任何一个分电阻,即,
由可知,电压相同时,并联电路的总电流最大,则、并联后的电阻的图像在区域Ⅲ。
故答案为:;Ⅲ。
22.【答案】
【解答】解:等效电路图如图:
因为各电阻的阻值相等,则图中电阻两端电压为零,所以没有电流通过;
上边的两个电阻串联的总电阻为,
中间的两个电阻串联的总电阻也是,
上边的两个串联和中间的两个串联后再并联,所以这四个电阻的总电阻是:,
又与下边的电阻并联,所以,。
故答案为:。
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