电阻的串联
【考情分析】
关于“电阻的串联”这一节主要电阻串联的总阻值与各电阻阻值的关系、探究串联电路总电阻等于各部分电阻之和、证明串联电路中电压之比等于阻值比。
【知识点睛】
串联电路中电阻的特点:
(1)串联电路的总电阻与各分电阻的关系
串联电路的总电阻等于各分电阻之和
(2)理解:把n段导体串联起来,总电阻比任何一段导体的电阻都大,这相当于增加了导体的长度
(3)n个相同的电阻R0串联,则总电阻R=nR0
例1一个滑动变阻器标有“1.5A 50Ω”的字样,当它与一个阻值为30Ω的电阻串联接入电路时,整个电路总电阻的变化范围为( )
A.30-80Ω B.0-80Ω
C.0-50Ω D.0-30Ω
【答案】A
【总结】
串联电路中总得电阻等于各部分电阻之和
例2有两只电阻,R1=10Ω,R2=15Ω,把它们串联起来接入电路,通过电路中的电流为0.8A,它们两端的电压为( )
A.25V B.20V
C.15V D.10V
【试题解析】本题考查串联电路的电阻问题。
因为I=U/R,
所以两端电压U=I(R1+R2)=0.8A×(10Ω+15Ω)=20V
【答案】B
【总结】
利用滑动变阻器判断未知电阻的阻值是一个较难的判断方法,结合不同的题意,达到扎实的掌握
1如图所示,小灯泡的电阻为10Ω,滑动变阻器R的阻值范围为“0~20Ω”,则小灯泡和滑动变阻器串联后电阻的最大值是________Ω;闭合开关后,变阻器滑片由b往a移动,小灯泡的亮度________(选填“变亮”、“变暗”或“不变”).
2.把5Ω的电阻R1跟15Ω的电阻R2串联起来,接在电压是6V的电源上,通过R1的电流是________A,R2两端的电压是________V.
3.将20Ω和30Ω的两个电阻,串联后接入电源电压为12V的电路中,总电阻是________Ω,总电流是________A.
4.把两个阻值不同的电阻R1和R2串联,则总电阻( )
A.介于两个电阻之间 B.比任何一个电阻都要小
C.比任何一个电阻都要大 D.可能等于其中的一个电阻
5.现有一个电压为3V的电源和三个相同的电阻,连接在黑匣子内,其外部有4个接线柱与黑匣子中的电路相连接,用电压表分别测试任意两个接线柱间的电压,其读数分别为:UAB=3V,UAC=UAD=2V,UCB=UDB=1V.则黑匣子(虚线框)内电路连接正确的是( )
6.如图所示,电阻R1、R2、R3的电阻值均为4Ω,A、B两点间的电压为6V并保持恒定,当开关S断开和闭合时,A、B两端的电阻之比为___________;流过电阻R1的电流之比为________.
7.某兴趣小组为探究串联电路中总电阻与分电阻的关系,在拓展课中做了如下实验:
【实验步骤】
①按方案连接电路,闭合开关,用电流表测出电路中的电流,并记录;
②用电压表分别测出R1、R2两端电压以及R1和R2两端总电压,并记录;
请你用笔画线代替导线,将电流表接入如图电路中.
【数据处理】
① 数据处理时,有同学发现表中的一个数据有误,错误的数据是__________________;
②重新测量,根据所测的数据计算R1、R2和R总的值.
记录表:
【得出结论】串联电路的总电阻等于各分电阻之和.
【交流表达】科学研究有时需要等效替代的方法,如在某实验中需要用到35Ω的电阻,现有阻值为15Ω、20Ω、50Ω的三个电阻,就可以选用其中的____________两个电阻串联替代.
【答案】
1.120 变亮
2.0.3 4.5
3.50 0.24
4.C
【解析】由串联电阻规律可知,串联电阻的总电阻比任何一个分电阻的阻值都大
5.C
6. 3:22:3
【解析】开关断开时,R=R1+R2+R3=4Ω+4Ω+4Ω=12Ω;
I=U /R=6V /12Ω=0.5A;
开关闭合时,R′=R1+R2=4Ω+4Ω=8Ω;
I′=U /R′=6V /8Ω=0.75A;
R:R′=12Ω:8Ω=3:2
I′=0.5A:0.75A=2:3
7.515Ω、20Ω
【解析】实验步骤:根据表中数据可知,电流表选择0~0.6A即可;
从电源正极依次串联电流表、R2、R1、开关回到电源负极,电压表并联在R1两端;如下图所示:
数据处理:①因为电源电压为3V,而表中有电压值为5V,因此5V数据是错误的;
交流表达:因为串联电路的总电阻等于各分电阻之和,所以要得到35Ω的电阻,需用15Ω和20Ω电阻串联使用.