1物理思维与训练高中(二)第六讲:简单串、并联电路一、电流:I=qt是标量,规定:正电荷定向移动方向为电流方向。例题1:氢原子核外电子绕核运动的轨道半径为R,电子质量为m,电子电荷量为e,则电子绕核运动时所形成的等效环形电流的电流强度是。例题2:下列说法中正确的是()(A)电流的方向就是电荷移动的方向(B)在一直流电源的外电路上,电流的方向是从电源正极流向负极(C)电流都是由电子的移动形成的(D)电流是有方向的量,所以是矢量例3:相同的时间间隔t内,导体中的电流从0均匀增加到1I,然后又均匀减少到15.0I,以后保持不变,最后减少到零。则在这t4时间内,通过导体的电荷电量为。二、电阻、电阻定律:SLRl:导体的长度:米(m)S:导体的横截面积:米2(m2)ρ:材料的电阻率:欧·米(Ω·m)主要由导体的材料所决定。某些金属材料的电阻率随温度变化:)1(tt例题4:如图所示,现有半球形导体材料,接成两种形式,则两种接法的电阻值之比为________。例题5:如图所示,要使AB间的总电阻恰等于R0,则R1=________(设R0已知)例题6:(多选)一个标有“220V,60W”的白炽灯泡,所加电压由零逐渐增大到220V。在此过程中,关于电压U和电流I的关系图线,如图中肯定不符合实际的是()4t3t00.5I1I1It2tt2三、部分电路欧姆定律:I=UR适用条件:纯电阻电路,即电能将全部转化为内能的电路。伏安特性曲线:RARB例题7:如图所示的图像所对应的是两个导体:(1)R1:R2=;(2)若两个导体中的电流相等(不为零)时,电压之比U1:U2=;(3)若两个导体中的电压相等(不为零)时,电流强度之比I1:I2=。例题8:有三个电阻分别为10Ω、20Ω、30Ω的电阻,把它们按不同的方式连接后,接到电压不变的直流电源上。求:总电路中可能获得的最大电流和最小电流之比是多少?四、电功、电功率:电流所做的功叫做电功。22UP=UI=IR=R例题9:两个电阻,81R,22R,并联在电路中,欲使这两个电阻消耗的电功率相等,所可行的办法是()(A)用一个阻值为2的电阻与2R串联(B)用一个阻值为6的电阻与2R串联(C)要一个阻值为6的电阻与1R串联(D)用一个阻值为2的电阻与1R串联3例题10:如图所示电路中,各灯额定电压和额定功率分别是:A灯“10V,10W,B灯60V,60W”,c灯40V,40W,D灯30V,30W。在a、b两端加上电压后,四个灯都能发光,比较各灯消耗功率的大小,正确的是()(A)PB>PD>PA>PC(B)PB>PA>PD>PC(C)PB>PD>PC>PA(D)PA>PC>PD>PB【练习】1.通过一个电阻的电流是5A,经过4min,通过该电阻的一个截面的电量是()(A)20C(B)50C(C)1200C(D)2000C2.在如图所示的电路中,已知R1=20Ω,R3=40Ω,R1<R2<R3,则该电路总电阻的阻值()A.R总>20ΩB.20Ω<R总<40ΩC.20Ω<R总<100ΩD.8Ω<R总<10Ω3.三个相同的电阻,R1、R2、R3连接成三角形电路,如图所示,用欧姆表测得其任意两点间的电阻为8Ω。由于某种原因,其中一个电阻的阻值发生了变化,结果测得A、B和C、A间的电阻均为7.2Ω。那么三个电阻中电阻的阻值变为Ω,此时,B、C间的电阻值变为。4.如图所示,一长电阻网络,长度未知,图中最右端的电阻阻值为1Ω,余电阻中竖直方向放置的阻值均为2Ω,水平放置的阻值均为0.5Ω,求图中a、b两点间的电阻。5.电阻R1和R2串联在电路中时,R1两端的电压是R2两端电压的n倍,则当R1和R2并联在电路中时,通过R1的电流I1与通过R2的电流I2之比I1:I2为()A.nB.2nC.n/1D.2/1n6.如图所示,AB两端接直流稳压电源,UAB=100V,R0=40Ω,滑动变阻器总电阻R=20Ω,当滑动片处于滑动变阻器中点时,C、D两端电压UCD为V,通过电阻R0的电流为A。7.阻值分别为R1、R2、R3、R4的四个电阻的图线如图所示,给四个电阻加上相同的电压时,消耗电功率最大的是()A.R1B.R2C.R3R1R2R34D.R48.三个阻值相同的电阻,它们的额定电压均为8V,现将两个电阻并联后再与第三个电阻串联,这个电路允许的总电压的最大值为()A.8VB.10VC.12VD.16V9.如图所示,三个电阻R1、R2、R3的阻值相同,允许消耗的最大功率分别为10W、10W、4W,则此电路允许消耗的最大功率为()A.12WB.15WC.16WD.24W10.两只额定电压均为110V的灯泡A和B,额定功率分别为100W和40w,为了使它们接到220V电源上能止常发光,同时电路消耗的电功率最小,如图所示电路中最合理的是图()11.四个相同的灯泡如图所示连接在电路中,调节变阻器1R和2R,使四个灯泡都正常发光。设此时1R和2R消耗的功率分别为1P和2P,则有()A.212PPB.212PPC.2122PPPD.21PP12.当电阻两端加上某一稳定电压时,通过该电阻的电荷量为0.3C,消耗的电能为0.9J。为在相同时间内使0.6C的电荷量通过该电阻,在其两端需加的电压和消耗的电能分别是()A.3V,1.8JB.3V,3.6JC.6V,l.8JD.6V,3.6J13.(多选)小灯泡通电后其电流I随所加电压U变化的图线如图所示,P为图线上一点,PN为图线的切线,PQ为U轴的垂线,PM为I轴的垂线,下列说法中正确的是()A.随着所加电压的增大,小灯泡的电阻增大B.对应P点,小灯泡的电阻为R=U1I2.C.对应P点,小灯泡的电阻为R=U1I2-I1.D.对应P点,小灯泡的功率为图中梯形PQON所围面积14.有一个直流电动机,把它接入0.2V电压的电路时,电机不转,测得流过电动机的电流是0.4A。若把电动机接入2.0V电压的电路中,电动机正常工作,工作电流是1.0A。求电动机正常工作时的输出功率,如果在电动机正常工作时,转子突然被卡住,电动机的发热功率为R1R2R3R2R1k5多大?15.如图所示,是某一电路的一部分,其中51R,12R,33R,AI2.01,AOI1.2.则电流表上的读数为()A.0.2A,电流方向向右B.0.15A,方向向左C.0.2A,方向向左D.0.3A,方向向左16.如图所示,当R的触头向右移动时,A,B两点的电势BAUU,的变化情况是:(电源内阻不计)()A.AU增大,BU减小B.AU增大,BU增大C.AU减小,BU增大D.AU减小,BU减小17.(多选)家用电热灭蚊器中电热部分的主要元件是PTC,PTC元件是由钛酸钡等半导体材料制成的用电器,其电阻率与温度的关系如图所示,由于这种特性,因此,PTC元件具有发热、控温双重功能.对此,下列判断中正确的组合是()A.通电后,其电功率先增大后减小B.通电后,其电功率先减小后增大C.当其产生的热量与散发的热量相等时,温度保持在T1或T2不变D.当其产生的热量与散发的热量相等时,温度保持在T1~T2的某一值不变18.两个额定电压为220V的白炽灯L1和L2的U-I特性曲线如图所示。L2的额定功率约为W;现将Ll和L2串联后接在220V的电源上,电源内阻忽略不计,此时L2的实际功率约为W。19.在如图所示的电路中,R1=4Ω,R2=10Ω,R3=6Ω,R4=3Ω,a、b为两接线柱,电路两端所加电压U=24V。当在a、b间接入一理想电流表时,它的示数应是多少?AR3R1R2I1I2IεR2RR1OBA6动态变化分析:20.如图所示,滑动变阻器AB的总电阻与电阻R的阻值相同,电源电动势为E,内阻略去不计,电键合上后,当滑片C从左端A点开始一直滑到右端B点为止的过程中,下列说法正确的是()A.电流表示数逐渐增大B.电流表示数逐渐减小C.电流表示数先增大,后减小到原值D.电流表示数先减小,后增大到原值21.(多选)如图所示是电饭煲的电路图,1s是一个限温开关,手动闭合。当此开关的温度达到居里点)103(C自动断开,2S是一个自动温控开关,当温度低于C70时自动闭合,温度高于C80时会自动断开,红灯是加热状态时的指示灯,黄灯是保温状态的指示灯,电阻,50021RR,电阻503R。两灯电阻不计。下列说法正确的是()A.保温时温度在C80至C103之间变化B.R3为限流电阻,R1为加热电阻C.不闭合S1,温度最高只能升至80℃,无法将饭煮熟D.加热和保温两种状态下,电饭煲消耗的功率之比为12:1R1R2R3S2S1红灯黄灯220V