电阻的串联和并联
初中物理
电阻的串联和并联
【考点精讲】
1. 电阻的串联
(1)串联电路的特点
串联电路的总电阻,等于各串联电阻之和。即R。
①总电阻比任何一个分电阻都大;
②串联电阻的个数增加,总电阻也增大;
③几个阻值相同的电阻(设每个阻值为R0)串联后的总电阻;
④串联的电阻中,某个分电阻增大,总电阻也一定增大。
(2)串联电路的分压作用
在串联电路中,由于电流处处相等,根据欧姆定律,也可以把串联电路的电流关系写成:,变形可得。可以理解为串联电路中,各个电阻分得的电压与各电阻的阻值成正比。
2. 电阻的并联
(1)并联电路的特点
并联电路的总电阻的倒数等于各并联电阻的倒数之和,用公式可表示为:
。
①总电阻比任何一个分电阻都小;
②并联电阻的个数增加,总电阻减小;
③并联的电阻中,某个分电阻增大,总电阻也一定增大。
(2)关于并联电路的几个特殊结论
①两个电阻并联后的总电阻;
②几个阻值相同的电阻(设每个阻值为R0)并联后的总电阻;
③并联电路中,电流的分配和电阻成反比:。
【典例精析】
例题1 如图所示,电源电压保持不变,R1的阻值是R2的4倍,闭合开关S后,通过R1的电流为I1,通过R2的电流为I2,电路总电流为I。则下列关系正确的是( )
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A. I1:I2=4:1 B. I1:I=1:5
C. I:I2=5:1 D. I1:I=4:5
思路导航:此电路为并联电路,为等压分流电路,电流的分配和电阻成反比。因为R1的阻值是R2的4倍,即R1:R2=4:1,所以I1:I2=1:4,所以可排除A选项;利用赋值法,设I1=1,I2=4,则I=5,所以I1:I=1:5,B选项正确,D选项错误;I:I1=5:1,C选项错误。
答案:B
例题2 如图所示的电路中,电阻R1和R2串联接在AB两端,电压表并联接在R1两端。已知R1=10Ω,R2=20Ω,电压表示数为2.5V,则AB两端的电压U=_______V。
思路导航:电阻R1和R2串联接在AB两端,根据 “串联电路中各电阻分得的电压跟它的阻值成正比”,即=得,U2=U1=×2.5V=5V,则AB两端的总电压U=U1+U2=2.5V+5V=7.5V。
答案:7.5
例题3 (广东中考)如图所示的电路,电源电压为6V且保持不变,滑动变阻器R 标有“50Ω 2A ”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=5 I1,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。
思路导航:(1)闭合S1,断开S2,通过R1的电流I1===0.12A
(2)闭合S1、S2,R1和R2并联,所以U1=U2=U=6V
干路电流I=5I1=5×0.12A=0.6A
3
通过R2的电流I2=I-I1=0.6A-0.12A=0.48A
R2的阻值R2===12.5Ω
(3)移动滑片P,通过R2的电流不变,即I2=0.48A
通过滑动变阻器的电流I′1=I′-I2=0.68A-0.48A=0.2A
R′1的阻值R′1===30Ω
答案:(1)0.12A(2)12.5Ω(3)30Ω
例题4 (呼和浩特)如图所示,当电源两端的电压为6V时,电流表的示数为0.6A;当电源两端的电压为5V时,电压表的示数为2.0V。
求:电阻R1和R2的值。
由电路图可知,两电阻串联,电压表测R2两端的电压,电流表测电路中的电流。
思路导航:(1)当电源两端的电压为6V时,电路中的电流为0.6A,
R1+R2===10Ω-----------①
(2)当电源两端的电压为5V时,R1两端的电压:
U1=U-U2=5V-2V=3V,
根据欧姆定律可得:
===
即R1=R2----------②
把②代入①可得:R2+R2=R2=10Ω,解得:R2=4Ω,R1=6Ω
答案:4Ω,6Ω
【总结提升】
1. 串联电路中的电压分配规律为:串联电路中各电阻分得的电压跟它的阻值成正比。
2. 并联电路中的电流分配规律为:并联电路中通过各电阻的电流跟它的阻值反比。
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