高考物理一輪復(fù)習(xí)講義：電阻的串并聯(lián)及其應(yīng)用

第第頁(yè)課題：電阻的串并聯(lián)及其應(yīng)用知識(shí)點(diǎn)總結(jié)：電阻的串聯(lián)和并聯(lián)1．串聯(lián)電路的特點(diǎn)：（1）電流關(guān)系：I＝I1＝I2＝I3＝…＝In，串聯(lián)電路各處的電流相等．（2）電壓關(guān)系：U＝U1＋U2＋U3＋…＋Un，串聯(lián)電路兩端的總電壓等于各部分電路電壓之和．（3）電阻關(guān)系：R＝R1＋R2＋R3＋…＋Rn，串聯(lián)電路的總電阻等于各部分電路電阻之和．（4）電壓分配規(guī)律：eq\f(U,R)＝eq\f(U1,R1)＝eq\f(U2,R2)＝…＝eq\f(Un,Rn)，串聯(lián)電路中各電阻兩端的電壓跟它的電阻成正比．2．關(guān)聯(lián)電路的特點(diǎn)：（1）電流關(guān)系：I＝I1＋I(xiàn)2＋I(xiàn)3…＋I(xiàn)n，并聯(lián)電路的總電流等于各支路電流之和．（2）電壓關(guān)系：U＝U1＝U2＝U3…＝Un，并聯(lián)電路的總電壓與各支路電壓相等．（3）電阻關(guān)系：eq\f(1,R)＝eq\f(1,R1)＋eq\f(1,R2)＋eq\f(1,R3)…＋eq\f(1,Rn)，并聯(lián)電路的總電阻的倒數(shù)等于各部分電路電阻的倒數(shù)之和．（4）電流分配規(guī)律關(guān)系：IR＝I1R1＝I2R2＝…＝InRn＝U，并聯(lián)電路中通過(guò)各支路電阻的電流跟它們的阻值成反比．3．串聯(lián)電路的總電阻大于其中任一部分電路的電阻，并聯(lián)電路的總電阻小于其中任一支路的電阻．4．當(dāng)一個(gè)大電阻和一個(gè)小電阻串聯(lián)時(shí)，總電阻接近大電阻；當(dāng)一個(gè)大電阻和一個(gè)小電阻并聯(lián)時(shí)，總電阻接近小電阻．5．多個(gè)電阻無(wú)論串聯(lián)還是并聯(lián)，其中任一電阻增大總電阻也隨之增大．二、電壓表和電流表的改裝項(xiàng)目小量程電流表G改裝成大量程電壓表V小量程電流表G改裝成大量程電流表A電路結(jié)構(gòu)R的作用分壓分流擴(kuò)大量程的計(jì)算U＝Ig（R＋Rg）R＝eq\f(U,Ig)－RgIgRg＝（I－Ig）RR＝eq\f(Ig,I－Ig)Rg電表的總內(nèi)阻RV＝Rg＋RRA＝eq\f(RRg,R＋Rg)使用并聯(lián)在被測(cè)電路中，“＋”接線柱接電勢(shì)較高的一端串聯(lián)在被測(cè)支路中，電流從“＋”接線柱流入三、限流電路和分壓電路接法項(xiàng)目限流式分壓式電路組成變阻器接入電路特點(diǎn)連接變阻器的導(dǎo)線分別接金屬桿一端和電阻線圈一端的接線柱（圖中變阻器Pa部分短路不起作用）連接變阻器的導(dǎo)線分別接金屬桿一端和電阻線圈的兩端接線柱（圖中變阻器Pa、Pb都起作用，即從變阻器上分出一部分電壓加到待測(cè)電阻上）調(diào)壓范圍eq\f(URx,Rx＋R)～U（U為路端電壓）0～U（U為路端電壓）伏安法測(cè)電阻的兩種電路內(nèi)接法外接法電路圖誤差原因電流表的分壓電壓表的分流測(cè)量值和真實(shí)值的比較測(cè)量值大于真實(shí)值測(cè)量值小于真實(shí)值適用條件RA?Rx或eq\f(RV,Rx)＜eq\f(Rx,RA)RV?Rx或eq\f(RV,Rx)＞eq\f(Rx,RA)適用于測(cè)量大阻值電阻小阻值電阻五、安安法測(cè)電流內(nèi)阻若電流表內(nèi)阻已知，則可將其當(dāng)做電流表、電壓表以及定值電阻來(lái)使用。（1）如圖甲所示，當(dāng)兩電表所能測(cè)得的最大電壓接近時(shí)，如果已知的內(nèi)阻R1，則可測(cè)得的內(nèi)阻R2＝eq\f(I1R1,I2)。（2）如圖乙所示，當(dāng)兩電表的滿偏電壓UA2?UA1時(shí)，串聯(lián)一定值電阻R0后，同樣可測(cè)得的電阻R2＝eq\f(I1R1＋R0,I2)。六、伏伏法測(cè)電壓表內(nèi)阻若電壓表內(nèi)阻已知，則可將其當(dāng)做電流表、電壓表和定值電阻來(lái)使用。（1）如圖甲所示，兩電表的滿偏電流接近時(shí)，若已知的內(nèi)阻R1，則可測(cè)出的內(nèi)阻R2＝eq\f(U2,U1)R1。（2）如圖乙所示，兩電表的滿偏電流IV1?IV2時(shí)，并聯(lián)一定值電阻R0后，同樣可得的內(nèi)阻R2＝eq\f(U2,\f(U1,R1)＋\f(U1,R0))。七、半偏法測(cè)電流表內(nèi)阻電路圖如圖16所示步驟：（1）斷開(kāi)S2，閉合S1，調(diào)節(jié)R0，使表滿偏為I0；（2）保持R0不變，閉合S2，調(diào)節(jié)R，使表讀數(shù)為eq\f(I0,2)；（3）由上可得RA＝R。八、等效替代法測(cè)電阻如圖所示，先讓待測(cè)電阻與一電流表串聯(lián)后接到電動(dòng)勢(shì)恒定的電源上，讀出電流表示數(shù)I；然后將電阻箱與電流表串聯(lián)后接到同一電源上，調(diào)節(jié)電阻箱的阻值，使電流表的讀數(shù)仍為I，則電阻箱的讀數(shù)即等于待測(cè)電阻的阻值。典例強(qiáng)化例1、如圖所示的電路中，R1＝8Ω，R2＝4Ω，R3＝6Ω，R4＝3Ω．（1）求電路中的總電阻．（2）當(dāng)加在電路兩端的電壓U＝42V時(shí)，通過(guò)每個(gè)電阻的電流是多少？例2、如圖所示的電路中，各電阻的阻值已標(biāo)出．當(dāng)輸入電壓UAB＝110V時(shí)，輸出電壓UCD是多少？例3、有一電流表G，內(nèi)阻Rg＝10Ω，滿偏電流Ig＝3mA．（1）要把它改裝成量程為0～3V的電壓表，應(yīng)串聯(lián)一個(gè)多大的電阻？改裝后電壓表的內(nèi)阻是多大？（2）要把它改裝成量程為0～0．6A的電流表，需要并聯(lián)一個(gè)多大的電阻？改裝后電流表的內(nèi)阻是多大？例4、在伏安法測(cè)電阻的實(shí)驗(yàn)中，待測(cè)電阻Rx約為200Ω，電壓表○的內(nèi)阻約為2kΩ，電流表○的內(nèi)阻約為10Ω，測(cè)量電路中電流表的連接方式如圖實(shí)-7-19（a）或（b）所示，結(jié)果由公式Rx＝eq\f(U,I)計(jì)算得出，式中U與I分別為電壓表和電流表的示數(shù)。若將圖（a）和圖（b）中電路測(cè)得的電阻值分別記為Rx1和Rx2，則______（填“Rx1”或“Rx2”）更接近待測(cè)電阻的真實(shí)值，且測(cè)量值Rx1______（填“大于”、“等于”或“小于”）真實(shí)值，測(cè)量值Rx2______（填“大于”、“等于”或“小于”）真實(shí)值。例5、電壓表滿偏時(shí)通過(guò)該表的電流是半偏是通過(guò)該表的電流的兩倍。某同學(xué)利用這一事實(shí)測(cè)量電壓表的內(nèi)阻（半偏法）實(shí)驗(yàn)室提供材料器材如下：待測(cè)電壓表（量程3V，內(nèi)阻約為3000歐），電阻箱R0（最大阻值為99999．9歐），滑動(dòng)變阻器R1（最大阻值100歐，額定電壓2A），電源E（電動(dòng)勢(shì)6V，內(nèi)阻不計(jì)），開(kāi)關(guān)兩個(gè)，導(dǎo)線若干（1）虛線框內(nèi)為同學(xué)設(shè)計(jì)的測(cè)量電壓表內(nèi)阻的電路圖的一部分，將電路圖補(bǔ)充完整（2）根據(jù)設(shè)計(jì)的電路寫(xiě)出步驟（3）將這種方法測(cè)出的電壓表內(nèi)阻記為R1v與內(nèi)阻的真實(shí)值Rv先比R1vRv（添“>”“=”或“<”）主要理由是知識(shí)鞏固練習(xí)1．如圖所示三個(gè)完全相同的電阻阻值R1＝R2＝R3，接在電路中，則它們兩端的電壓之比為（）A．1∶1∶1B．1∶2∶2C．1∶4∶4D．2∶1∶12．電阻R1、R2、R3串聯(lián)在電路中．已知R1＝10Ω、R3＝5Ω，R1兩端的電壓為6V，R2兩端的電壓為12V，則（）A．電路中的電流為0．6AB．電阻R2的阻值為20ΩC．三只電阻兩端的總電壓為21VD．電阻R3兩端的電壓為4V3．電阻R1阻值為6Ω，與電阻R2并聯(lián)后接入電路中，通過(guò)它們的電流之比I1∶I2＝2∶3，則電阻R2的阻值和總電阻的阻值分別是（）A．4Ω2．4ΩB．4Ω3．6ΩC．9Ω3．6ΩD．9Ω4．5Ω4．如圖所示四個(gè)相同的燈泡按如圖所示方式連接，關(guān)于四個(gè)燈泡的亮度，下列結(jié)論中正確的是（）A．A燈、B燈一樣亮，C燈次之，D燈最暗B．A燈最亮、C燈次之，B與D燈最暗且亮度相同C．A燈最亮、B與C燈一樣亮，D燈最暗D．A與B燈一樣亮，C與D燈一樣亮，但比A與B燈暗些5．把表頭G改裝成大量程電流表時(shí)，下列說(shuō)法正確的是（）A．改裝原理為并聯(lián)電阻能增大通過(guò)G的電流B．改裝成電流表后，表頭G本身允許通過(guò)的最大電流并不改變C．改裝后，表頭G自身的電阻減小了D．改裝后使用時(shí)，表頭G本身的參量都不改變，整個(gè)并聯(lián)電路允許通過(guò)的電流增大了6．電流表的內(nèi)阻是Rg＝200Ω，滿刻度電流值是Ig＝500μA，現(xiàn)欲把此電流表改裝成量程為1V的電壓表，正確的方法是（）A．應(yīng)串聯(lián)一個(gè)0．1Ω的電阻B．應(yīng)并聯(lián)一個(gè)0．1Ω的電阻C．應(yīng)串聯(lián)一個(gè)1800Ω的電阻D．應(yīng)并聯(lián)一個(gè)1800Ω的電阻7．用電流表和電壓表測(cè)量電阻Rx的阻值．如圖所示，分別將圖（a）和（b）兩種測(cè)量電路連接到電路中，按照（a）圖測(cè)量時(shí)，電流表示數(shù)為4．60mA，電壓表示數(shù)為2．50V；按照（b）圖測(cè)量時(shí)，電流表示數(shù)為5．00mA，電壓表示數(shù)為2．30V，比較這兩次結(jié)果，正確的是（）A．電阻的真實(shí)值更接近543Ω，且大于543ΩB．電阻的真實(shí)值更接近543Ω，且小于543ΩC．電阻的真實(shí)值更接近460Ω，且大于460ΩD．電阻的真實(shí)值更接近460Ω，且小于460Ω8．用兩個(gè)相同的小量程電流表，分別改裝成了兩個(gè)量程不同的大量程電流表A1、A2，若把A1、A2分別采用串聯(lián)或并聯(lián)的方式接入電路，如圖所示，則閉合電鍵后，下列有關(guān)電流表的示數(shù)和電流表指針偏轉(zhuǎn)角度的說(shuō)法正確的是（）A．圖（a）中的A1、A2的示數(shù)相同B．圖（a）中的A1、A2的指針偏角相同C．圖（b）中的A1、A2的示數(shù)和偏角都不同D．圖（b）中的A1、A2的指針偏角相同9．一個(gè)“I”型電路如圖6所示，電路中的電阻R1＝10Ω，R2＝120Ω，R3＝40Ω．另有一測(cè)試電源，電動(dòng)勢(shì)為100V，內(nèi)阻忽略不計(jì)．則（）A．當(dāng)c、d端短路時(shí)，a、b之間的等效電阻是40ΩB．當(dāng)a、b端短路時(shí)，c、d之間的等效電阻是40ΩC．當(dāng)a、b兩端接通測(cè)試電源時(shí)，c、d兩端的電壓為80VD．當(dāng)c、d兩端接通測(cè)試電源時(shí)，a、b兩端的電壓為80V10．如圖是測(cè)量阻值約幾十歐的未知電阻Rx的原理圖，圖中R0是保護(hù)電阻（10Ω），R1是電阻箱（0～99．9Ω），R是滑動(dòng)變阻器，A1和A2是電流表，E是電源（電動(dòng)勢(shì)10V，內(nèi)阻很?。Ｔ诒ＷC安全和滿足要求的情況下，使測(cè)量范圍盡可能大。實(shí)驗(yàn)具體步驟如下：（1）連接好電路，將滑動(dòng)變阻器R調(diào)到最大；（2）閉合S，從最大值開(kāi)始調(diào)節(jié)電阻箱R1，先調(diào)R1為適當(dāng)值，再調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器R，使A1示數(shù)為I1＝0．15A，記下此時(shí)電阻箱的阻值R1和A2的示數(shù)I2；（3）重復(fù)步驟（2），再測(cè)量6組R1和I2值；（4）將實(shí)驗(yàn)測(cè)得的7組數(shù)據(jù)在坐標(biāo)紙上描點(diǎn)。根據(jù)實(shí)驗(yàn)回答以下問(wèn)題：①現(xiàn)有四只供選用的電流表：A．電流表（0