1 几个电阻串联起来,总电阻比其中任意一个导体的电阻都
大
(填“大”或“小”),这是因为把导体串联起来相当于增加了导体的长度
。答案
大 长度
解析
【分析】首先回忆电阻串联的相关知识:导体的电阻受长度、横截面积、材料和温度影响,在材料、横截面积和温度相同时,导体长度越长,电阻越大。几个电阻串联时,总电阻等于各串联电阻之和,因此总电阻比任意一个分电阻都大;同时,串联导体相当于增加了导体的长度,这是总电阻变大的原因。
【解析】根据串联电阻的规律:串联电路总电阻等于各部分电阻之和,所以总电阻大于任何一个分电阻;从影响电阻大小的因素分析,串联导体相当于增加了导体的长度,因此总电阻变大。由此可得两个空分别填“大”和“长度”。
【答案】大 长度
【知识点】电阻的串联、影响电阻大小的因素
【点评】本题为电学基础概念题,直接考察串联电阻的特点及原理,属于识记类基础题目,难度较低,用于巩固电学基础知识点。
【难度系数】0.8
【解析】根据串联电阻的规律:串联电路总电阻等于各部分电阻之和,所以总电阻大于任何一个分电阻;从影响电阻大小的因素分析,串联导体相当于增加了导体的长度,因此总电阻变大。由此可得两个空分别填“大”和“长度”。
【答案】大 长度
【知识点】电阻的串联、影响电阻大小的因素
【点评】本题为电学基础概念题,直接考察串联电阻的特点及原理,属于识记类基础题目,难度较低,用于巩固电学基础知识点。
【难度系数】0.8
2 如图所示,由串联电路中的电压规律知$U = U_1 + U_2$,即$IR_{总}=IR_1 + IR_2$,可见$R_{总}=\_\_\_\_\_\_\Omega$的电阻与它串联。
答案
$R_1 + R_2$ 8
解析
【分析】
要解决这个问题,需结合串联电路的电压规律和欧姆定律推导总电阻。首先明确串联电路的核心特点:总电压等于各部分电路两端电压之和,且串联电路中电流处处相等;再利用欧姆定律($U=IR$)将电压关系转化为电阻关系,即可推导出总电阻的表达式,若已知$R_1$、$R_2$的具体阻值,代入就能算出总电阻的具体数值。
【解析】
1. 根据串联电路的电压规律:总电压等于各部分电压之和,即 $U = U_1 + U_2$;
2. 由欧姆定律,对于电阻有 $U=IR_{总}$,$U_1=IR_1$,$U_2=IR_2$;
3. 将欧姆定律表达式代入串联电压规律,得:$IR_{总}=IR_1 + IR_2$;
4. 因为串联电路中电流$I$处处相等($I≠0$),两边同时除以$I$,化简得:$R_{总}=R_1 + R_2$;
5. 结合题目给定的条件,代入$R_1$、$R_2$的具体阻值,计算得总电阻的具体值为$8\Omega$。
【答案】
$R_1 + R_2$;$8$
【知识点】
串联电路电阻规律、欧姆定律
【点评】
本题是串联电路电阻规律的基础应用题,核心是利用串联电路电压特点和欧姆定律推导总电阻,推导过程简单,只要掌握串联电路的基本规律和欧姆定律就能轻松解决,属于电路基础题型。
【难度系数】
0.3
要解决这个问题,需结合串联电路的电压规律和欧姆定律推导总电阻。首先明确串联电路的核心特点:总电压等于各部分电路两端电压之和,且串联电路中电流处处相等;再利用欧姆定律($U=IR$)将电压关系转化为电阻关系,即可推导出总电阻的表达式,若已知$R_1$、$R_2$的具体阻值,代入就能算出总电阻的具体数值。
【解析】
1. 根据串联电路的电压规律:总电压等于各部分电压之和,即 $U = U_1 + U_2$;
2. 由欧姆定律,对于电阻有 $U=IR_{总}$,$U_1=IR_1$,$U_2=IR_2$;
3. 将欧姆定律表达式代入串联电压规律,得:$IR_{总}=IR_1 + IR_2$;
4. 因为串联电路中电流$I$处处相等($I≠0$),两边同时除以$I$,化简得:$R_{总}=R_1 + R_2$;
5. 结合题目给定的条件,代入$R_1$、$R_2$的具体阻值,计算得总电阻的具体值为$8\Omega$。
【答案】
$R_1 + R_2$;$8$
【知识点】
串联电路电阻规律、欧姆定律
【点评】
本题是串联电路电阻规律的基础应用题,核心是利用串联电路电压特点和欧姆定律推导总电阻,推导过程简单,只要掌握串联电路的基本规律和欧姆定律就能轻松解决,属于电路基础题型。
【难度系数】
0.3
3 有两个定值电阻,电阻之比 $ R_1:R_2 = 2:3 $,把它们串联在电压为10 V的电路中时,通过它们的电流之比是
1:1
,它们两端的电压之比是2:3
,电阻 $ R_1 $ 两端的电压为4
V,$ R_2 $ 两端的电压为6
V,由此可见,在串联电路中,电阻越大,所分得的电压越大
。答案
1:1 2:3 4 6 大
【解析】 由于串联电路中电流处处相等,故通过电阻的电流之比 $I_1:I_2 = 1:1$,电阻两端的电压之比 $U_1:U_2 = (I_1 R_1):(I_2 R_2) = R_1:R_2 = 2:3$,因为总电压为 10 V,把总电压平均分成5份,则每份是2 V,电阻 $R_1$ 分得 2 份,即 $R_1$ 两端电压为$2 × 2\ \mathrm{V} = 4\ \mathrm{V}$,电阻 $R_2$ 分得 3 份,即 $R_2$ 两端电压为 $3 × 2\ \mathrm{V} = 6\ \mathrm{V}$,在串联电路中,电阻越大,所分得的电压越大。
【解析】 由于串联电路中电流处处相等,故通过电阻的电流之比 $I_1:I_2 = 1:1$,电阻两端的电压之比 $U_1:U_2 = (I_1 R_1):(I_2 R_2) = R_1:R_2 = 2:3$,因为总电压为 10 V,把总电压平均分成5份,则每份是2 V,电阻 $R_1$ 分得 2 份,即 $R_1$ 两端电压为$2 × 2\ \mathrm{V} = 4\ \mathrm{V}$,电阻 $R_2$ 分得 3 份,即 $R_2$ 两端电压为 $3 × 2\ \mathrm{V} = 6\ \mathrm{V}$,在串联电路中,电阻越大,所分得的电压越大。
解析
【分析】
本题考查串联电路的基本规律,解题思路如下:① 先回忆串联电路的电流特点:串联电路中各处电流相等,据此得出电流之比;② 结合欧姆定律U=IR,由于串联电流相同,电压与电阻成正比,因此电压之比等于电阻之比;③ 已知总电压,根据电阻之比将总电压按比例分配,计算出两个电阻两端的电压;④ 最后总结串联电路中电阻与分得电压的关系。
【解析】
串联电路中各处电流相等,因此通过R₁和R₂的电流之比I₁:I₂ = 1:1;根据欧姆定律U=IR,电流I相同,故电压之比U₁:U₂ = (I₁R₁):(I₂R₂) = R₁:R₂ = 2:3;总电压为10V,总电阻对应的份数为2+3=5份,每份电压为10V÷5=2V,因此R₁两端电压U₁=2V×2=4V,R₂两端电压U₂=2V×3=6V;由此可得,在串联电路中,电阻越大,所分得的电压越大。
【答案】
1:1 2:3 4 6 大
【知识点】
串联电路的电流规律、串联电路的电压规律、欧姆定律
【点评】
本题是初中电学的基础题型,主要考查串联电路的电流、电压特点及欧姆定律的应用,侧重对基础知识点的掌握,难度较低。
【难度系数】
0.7
本题考查串联电路的基本规律,解题思路如下:① 先回忆串联电路的电流特点:串联电路中各处电流相等,据此得出电流之比;② 结合欧姆定律U=IR,由于串联电流相同,电压与电阻成正比,因此电压之比等于电阻之比;③ 已知总电压,根据电阻之比将总电压按比例分配,计算出两个电阻两端的电压;④ 最后总结串联电路中电阻与分得电压的关系。
【解析】
串联电路中各处电流相等,因此通过R₁和R₂的电流之比I₁:I₂ = 1:1;根据欧姆定律U=IR,电流I相同,故电压之比U₁:U₂ = (I₁R₁):(I₂R₂) = R₁:R₂ = 2:3;总电压为10V,总电阻对应的份数为2+3=5份,每份电压为10V÷5=2V,因此R₁两端电压U₁=2V×2=4V,R₂两端电压U₂=2V×3=6V;由此可得,在串联电路中,电阻越大,所分得的电压越大。
【答案】
1:1 2:3 4 6 大
【知识点】
串联电路的电流规律、串联电路的电压规律、欧姆定律
【点评】
本题是初中电学的基础题型,主要考查串联电路的电流、电压特点及欧姆定律的应用,侧重对基础知识点的掌握,难度较低。
【难度系数】
0.7
4 如图甲为湿度表的简化工作原理图,电源电压恒为6 V,定值电阻$R_0 = 5\ \Omega$,$R$为湿敏电阻,其阻值$R$随环境湿度RH的变化如图乙所示,电压表量程为“0~3 V”,电流表量程为“0~0.6 A”。闭合开关S,在保证两电表安全的情况下:

(1)环境湿度增加,电流表的示数
(2)当电路中电流表的示数为400 mA时,电阻$R$的阻值为多少?
(3)环境湿度为60%时,电压表的示数为多少?
(4)湿度表能够测量的最大环境湿度是多少?
(1)环境湿度增加,电流表的示数
变大
(填“变大”“变小”或“不变”)。(2)当电路中电流表的示数为400 mA时,电阻$R$的阻值为多少?
(3)环境湿度为60%时,电压表的示数为多少?
(4)湿度表能够测量的最大环境湿度是多少?
答案
解: (1)变大
(2)当电路中电流表的示数为 400 mA 时,由欧姆定律知,电路的总电阻 $R_{\mathrm{总}} = \dfrac{U}{I} = \dfrac{6\ \mathrm{V}}{400 × 10^{-3}\ \mathrm{A}} = 15\ \Omega$,
由串联电路电阻的规律知,此时电阻 $R$ 的阻值
$R = R_{\mathrm{总}} - R_0 = 15\ \Omega - 5\ \Omega = 10\ \Omega$。
(3)由题图乙知,当环境湿度为 60% 时,$R$ 的电阻为 $7.5\ \Omega$,
此时电路的电流 $I' = \dfrac{U}{R_0 + R'} = \dfrac{6\ \mathrm{V}}{5\ \Omega + 7.5\ \Omega} = 0.48\ \mathrm{A}$,
$R_0$ 两端的电压 $U_0 = I' R_0 = 0.48\ \mathrm{A} × 5\ \Omega = 2.4\ \mathrm{V}$,
即电压表的示数为 2.4 V。
(4)因为电流表的量程为 0~0.6 A,要使湿度表能够测量的环境湿度最大,湿敏电阻的阻值需要最小,电路的总电阻也最小,电路的电流最大,最大为 0.6 A,电路的最小电阻
$R_{\mathrm{总最小}} = \dfrac{U}{I_{\mathrm{大}}} = \dfrac{6\ \mathrm{V}}{0.6\ \mathrm{A}} = 10\ \Omega$,
由串联电路电阻的规律知,湿敏电阻的最小值
$R_{\mathrm{小}} = R_{\mathrm{总最小}} - R_0 = 10\ \Omega - 5\ \Omega = 5\ \Omega$,
此时定值电阻两端的电压
$U_0' = I_{\mathrm{大}} R_0 = 0.6\ \mathrm{A} × 5\ \Omega = 3\ \mathrm{V}$,
没有超过电压表的量程,对照题图乙知,此时的环境湿度为80% ,即湿度表能够测量的最大环境湿度是 80%。
(2)当电路中电流表的示数为 400 mA 时,由欧姆定律知,电路的总电阻 $R_{\mathrm{总}} = \dfrac{U}{I} = \dfrac{6\ \mathrm{V}}{400 × 10^{-3}\ \mathrm{A}} = 15\ \Omega$,
由串联电路电阻的规律知,此时电阻 $R$ 的阻值
$R = R_{\mathrm{总}} - R_0 = 15\ \Omega - 5\ \Omega = 10\ \Omega$。
(3)由题图乙知,当环境湿度为 60% 时,$R$ 的电阻为 $7.5\ \Omega$,
此时电路的电流 $I' = \dfrac{U}{R_0 + R'} = \dfrac{6\ \mathrm{V}}{5\ \Omega + 7.5\ \Omega} = 0.48\ \mathrm{A}$,
$R_0$ 两端的电压 $U_0 = I' R_0 = 0.48\ \mathrm{A} × 5\ \Omega = 2.4\ \mathrm{V}$,
即电压表的示数为 2.4 V。
(4)因为电流表的量程为 0~0.6 A,要使湿度表能够测量的环境湿度最大,湿敏电阻的阻值需要最小,电路的总电阻也最小,电路的电流最大,最大为 0.6 A,电路的最小电阻
$R_{\mathrm{总最小}} = \dfrac{U}{I_{\mathrm{大}}} = \dfrac{6\ \mathrm{V}}{0.6\ \mathrm{A}} = 10\ \Omega$,
由串联电路电阻的规律知,湿敏电阻的最小值
$R_{\mathrm{小}} = R_{\mathrm{总最小}} - R_0 = 10\ \Omega - 5\ \Omega = 5\ \Omega$,
此时定值电阻两端的电压
$U_0' = I_{\mathrm{大}} R_0 = 0.6\ \mathrm{A} × 5\ \Omega = 3\ \mathrm{V}$,
没有超过电压表的量程,对照题图乙知,此时的环境湿度为80% ,即湿度表能够测量的最大环境湿度是 80%。
解析
【分析】
本题为结合图像的串联电路动态分析题,需先明确电路结构:定值电阻$R_0$与湿敏电阻$R$串联,电流表测电路总电流,电压表测$R_0$两端电压。解题思路:(1)根据图乙判断湿度变化时$R$的阻值变化,结合欧姆定律分析电流变化;(2)已知电流,利用欧姆定律算总电阻,结合串联电阻规律求$R$;(3)从图乙找对应湿度的$R$,算电路电流,再求$R_0$的电压(电压表示数);(4)根据电表量程确定电路最大电流,进而求$R$的最小阻值,对应图乙得最大湿度。
【解析】
(1) 由图乙可知,环境湿度增加时,湿敏电阻$R$的阻值减小。电路总电阻$R_{总}=R_0+R$,电源电压$U$不变,根据欧姆定律$I=\frac{U}{R_{总}}$,总电阻减小,电路电流变大,故电流表的示数变大。
(2) 当电流$I=400\ \mathrm{mA}=0.4\ \mathrm{A}$时,电路总电阻:
$R_{总}=\frac{U}{I}=\frac{6\ \mathrm{V}}{0.4\ \mathrm{A}}=15\ \Omega$
串联电路总电阻等于各电阻之和,因此$R$的阻值:
$R=R_{总}-R_0=15\ \Omega -5\ \Omega=10\ \Omega$
(3) 由图乙可知,环境湿度为$60\%$时,$R=7.5\ \Omega$。此时电路电流:
$I'=\frac{U}{R_0+R'}=\frac{6\ \mathrm{V}}{5\ \Omega +7.5\ \Omega}=0.48\ \mathrm{A}$
电压表测$R_0$两端电压,故电压表示数:
$U_0=I'R_0=0.48\ \mathrm{A}×5\ \Omega=2.4\ \mathrm{V}$
(4) 要保证两电表安全,电流表最大电流为$0.6\ \mathrm{A}$,此时$R_0$两端电压:
$U_0'=I_{大}R_0=0.6\ \mathrm{A}×5\ \Omega=3\ \mathrm{V}$,刚好等于电压表量程最大值,故电路最大电流$I_{大}=0.6\ \mathrm{A}$。
电路最小总电阻:
$R_{总小}=\frac{U}{I_{大}}=\frac{6\ \mathrm{V}}{0.6\ \mathrm{A}}=10\ \Omega$
湿敏电阻的最小阻值:
$R_{小}=R_{总小}-R_0=10\ \Omega -5\ \Omega=5\ \Omega$
对照图乙,$R=5\ \Omega$对应的环境湿度为$80\%$,即湿度表能测量的最大环境湿度为$80\%$。
【答案】
(1)变大;(2)$10\ \Omega$;(3)$2.4\ \mathrm{V}$;(4)$80\%$
【知识点】
欧姆定律、串联电路电阻规律、动态电路分析
【点评】
本题结合湿度传感器的阻值变化图像,考查串联电路特点与欧姆定律的应用,需注意电表量程的限制,解题时要准确分析图像,逐步推导,难度适中。
【难度系数】
0.6
本题为结合图像的串联电路动态分析题,需先明确电路结构:定值电阻$R_0$与湿敏电阻$R$串联,电流表测电路总电流,电压表测$R_0$两端电压。解题思路:(1)根据图乙判断湿度变化时$R$的阻值变化,结合欧姆定律分析电流变化;(2)已知电流,利用欧姆定律算总电阻,结合串联电阻规律求$R$;(3)从图乙找对应湿度的$R$,算电路电流,再求$R_0$的电压(电压表示数);(4)根据电表量程确定电路最大电流,进而求$R$的最小阻值,对应图乙得最大湿度。
【解析】
(1) 由图乙可知,环境湿度增加时,湿敏电阻$R$的阻值减小。电路总电阻$R_{总}=R_0+R$,电源电压$U$不变,根据欧姆定律$I=\frac{U}{R_{总}}$,总电阻减小,电路电流变大,故电流表的示数变大。
(2) 当电流$I=400\ \mathrm{mA}=0.4\ \mathrm{A}$时,电路总电阻:
$R_{总}=\frac{U}{I}=\frac{6\ \mathrm{V}}{0.4\ \mathrm{A}}=15\ \Omega$
串联电路总电阻等于各电阻之和,因此$R$的阻值:
$R=R_{总}-R_0=15\ \Omega -5\ \Omega=10\ \Omega$
(3) 由图乙可知,环境湿度为$60\%$时,$R=7.5\ \Omega$。此时电路电流:
$I'=\frac{U}{R_0+R'}=\frac{6\ \mathrm{V}}{5\ \Omega +7.5\ \Omega}=0.48\ \mathrm{A}$
电压表测$R_0$两端电压,故电压表示数:
$U_0=I'R_0=0.48\ \mathrm{A}×5\ \Omega=2.4\ \mathrm{V}$
(4) 要保证两电表安全,电流表最大电流为$0.6\ \mathrm{A}$,此时$R_0$两端电压:
$U_0'=I_{大}R_0=0.6\ \mathrm{A}×5\ \Omega=3\ \mathrm{V}$,刚好等于电压表量程最大值,故电路最大电流$I_{大}=0.6\ \mathrm{A}$。
电路最小总电阻:
$R_{总小}=\frac{U}{I_{大}}=\frac{6\ \mathrm{V}}{0.6\ \mathrm{A}}=10\ \Omega$
湿敏电阻的最小阻值:
$R_{小}=R_{总小}-R_0=10\ \Omega -5\ \Omega=5\ \Omega$
对照图乙,$R=5\ \Omega$对应的环境湿度为$80\%$,即湿度表能测量的最大环境湿度为$80\%$。
【答案】
(1)变大;(2)$10\ \Omega$;(3)$2.4\ \mathrm{V}$;(4)$80\%$
【知识点】
欧姆定律、串联电路电阻规律、动态电路分析
【点评】
本题结合湿度传感器的阻值变化图像,考查串联电路特点与欧姆定律的应用,需注意电表量程的限制,解题时要准确分析图像,逐步推导,难度适中。
【难度系数】
0.6
5 几个导体并联起来,总电阻
小于
(填“大于”“小于”或“等于”)任何一个导体的电阻,这是因为把导体并联起来相当于增加了导体的横截面积
。答案
小于 横截面积
解析
【分析】
要解决该问题,需结合电阻的影响因素与并联导体的本质来思考:导体的电阻与横截面积成反比,横截面积越大,电阻越小;几个导体并联时,相当于增大了导体的横截面积,由此可推导总电阻的变化规律。
【解析】
导体的电阻大小由材料、长度、横截面积和温度决定,其中在材料、长度、温度相同时,横截面积越大,电阻越小。当几个导体并联时,相当于将导体的横截面积叠加,即增加了导体的横截面积,因此并联后的总电阻会小于任何一个参与并联的导体的电阻。
【答案】
小于;横截面积
【知识点】
并联电阻的特点;影响电阻大小的因素
【点评】
本题考查电学中并联电阻的基础概念,属于核心基础知识点,侧重对电阻影响因素与并联规律的理解,是学生需掌握的基础内容。
【难度系数】
0.8
要解决该问题,需结合电阻的影响因素与并联导体的本质来思考:导体的电阻与横截面积成反比,横截面积越大,电阻越小;几个导体并联时,相当于增大了导体的横截面积,由此可推导总电阻的变化规律。
【解析】
导体的电阻大小由材料、长度、横截面积和温度决定,其中在材料、长度、温度相同时,横截面积越大,电阻越小。当几个导体并联时,相当于将导体的横截面积叠加,即增加了导体的横截面积,因此并联后的总电阻会小于任何一个参与并联的导体的电阻。
【答案】
小于;横截面积
【知识点】
并联电阻的特点;影响电阻大小的因素
【点评】
本题考查电学中并联电阻的基础概念,属于核心基础知识点,侧重对电阻影响因素与并联规律的理解,是学生需掌握的基础内容。
【难度系数】
0.8
6 有两个定值电阻,电阻之比 $ R_1:R_2 = 2:5 $,把它们并联在电路中时,电阻两端的电压之比是
1:1
,通过它们的电流之比是5:2
,若干路电流是1.4 A,则通过电阻 $ R_1 $ 的电流为1
A,通过 $ R_2 $ 的电流为0.4
A,由此可见,在并联电路中,电阻越大,电路中的电流越小
。答案
1:1 5:2 1 0.4 小
【解析】 并联电路中各个支路两端的电压相等,它们并联在电路中时,则电阻两端的电压之比 $U_1:U_2 = 1:1$;已知 $R_1:R_2 = 2:5$,由欧姆定律可知,通过它们的电流之比 $I_1:I_2 = \dfrac{U}{R_1}: \dfrac{U}{R_2} = R_2:R_1 = 5:2$;由并联电路的电流特点可知,干路的电流 $I = I_1 + I_2 = 1.4\ \mathrm{A}$,解得 $I_1 = 1\ \mathrm{A}$,$I_2 = 0.4\ \mathrm{A}$;由于 $R_1 < R_2$,所以 $I_1 > I_2$,可以得出,在并联电路中,电阻越大,电路中的电流越小。
【解析】 并联电路中各个支路两端的电压相等,它们并联在电路中时,则电阻两端的电压之比 $U_1:U_2 = 1:1$;已知 $R_1:R_2 = 2:5$,由欧姆定律可知,通过它们的电流之比 $I_1:I_2 = \dfrac{U}{R_1}: \dfrac{U}{R_2} = R_2:R_1 = 5:2$;由并联电路的电流特点可知,干路的电流 $I = I_1 + I_2 = 1.4\ \mathrm{A}$,解得 $I_1 = 1\ \mathrm{A}$,$I_2 = 0.4\ \mathrm{A}$;由于 $R_1 < R_2$,所以 $I_1 > I_2$,可以得出,在并联电路中,电阻越大,电路中的电流越小。
解析
【分析】
本题考查并联电路的规律与欧姆定律的应用,解题思路如下:①利用并联电路“各支路两端电压相等”的特点,直接得出电压之比;②根据欧姆定律$I=\frac{U}{R}$,电压相同时电流与电阻成反比,计算电流之比;③结合并联电路“干路电流等于各支路电流之和”的特点,利用电流比求出两支路的电流;④最后通过对比电阻与电流的关系,总结并联电路中电流与电阻的规律。
【解析】
1. 并联电路中各支路两端电压相等,因此电阻两端的电压之比 $ U_1:U_2 = 1:1 $;
2. 根据欧姆定律 $ I = \frac{U}{R} $,当电压$U$相同时,电流与电阻成反比,已知 $ R_1:R_2 = 2:5 $,则通过它们的电流之比 $ I_1:I_2 = R_2:R_1 = 5:2 $;
3. 并联电路干路电流等于各支路电流之和,即 $ I = I_1 + I_2 = 1.4\ \mathrm{A} $,结合 $ I_1:I_2 = 5:2 $,设 $ I_1 = 5k $,$ I_2 = 2k $,则 $ 5k + 2k = 1.4\ \mathrm{A} $,解得 $ k = 0.2\ \mathrm{A} $,因此 $ I_1 = 5 × 0.2\ \mathrm{A} = 1\ \mathrm{A} $,$ I_2 = 2 × 0.2\ \mathrm{A} = 0.4\ \mathrm{A} $;
4. 由 $ R_1 < R_2 $ 时 $ I_1 > I_2 $,可得:并联电路中,电阻越大,电路中的电流越小。
【答案】
1:1 5:2 1 0.4 小
【知识点】
并联电路特点、欧姆定律、并联分流规律
【点评】
本题为初中电学基础题型,核心考查并联电路的基本规律及欧姆定律的应用,需牢记并联电路电压、电流的特点,并能灵活运用欧姆定律分析电流与电阻的关系,难度较低。
【难度系数】
0.7
本题考查并联电路的规律与欧姆定律的应用,解题思路如下:①利用并联电路“各支路两端电压相等”的特点,直接得出电压之比;②根据欧姆定律$I=\frac{U}{R}$,电压相同时电流与电阻成反比,计算电流之比;③结合并联电路“干路电流等于各支路电流之和”的特点,利用电流比求出两支路的电流;④最后通过对比电阻与电流的关系,总结并联电路中电流与电阻的规律。
【解析】
1. 并联电路中各支路两端电压相等,因此电阻两端的电压之比 $ U_1:U_2 = 1:1 $;
2. 根据欧姆定律 $ I = \frac{U}{R} $,当电压$U$相同时,电流与电阻成反比,已知 $ R_1:R_2 = 2:5 $,则通过它们的电流之比 $ I_1:I_2 = R_2:R_1 = 5:2 $;
3. 并联电路干路电流等于各支路电流之和,即 $ I = I_1 + I_2 = 1.4\ \mathrm{A} $,结合 $ I_1:I_2 = 5:2 $,设 $ I_1 = 5k $,$ I_2 = 2k $,则 $ 5k + 2k = 1.4\ \mathrm{A} $,解得 $ k = 0.2\ \mathrm{A} $,因此 $ I_1 = 5 × 0.2\ \mathrm{A} = 1\ \mathrm{A} $,$ I_2 = 2 × 0.2\ \mathrm{A} = 0.4\ \mathrm{A} $;
4. 由 $ R_1 < R_2 $ 时 $ I_1 > I_2 $,可得:并联电路中,电阻越大,电路中的电流越小。
【答案】
1:1 5:2 1 0.4 小
【知识点】
并联电路特点、欧姆定律、并联分流规律
【点评】
本题为初中电学基础题型,核心考查并联电路的基本规律及欧姆定律的应用,需牢记并联电路电压、电流的特点,并能灵活运用欧姆定律分析电流与电阻的关系,难度较低。
【难度系数】
0.7
7 [2023青岛中考]如图所示电路,电阻$R_1$、$R_2$并联接到电压为$U$的电源两端。闭合开关$S$后,通过电阻$R_1$、$R_2$的电流分别为$I_1$、$I_2$,电路的总电流为$I$。
(1)$R_1$、$R_2$并联后相当于一个电阻$R$,请推导证明:$\frac{1}{R}=\frac{1}{R_1}+\frac{1}{R_2}$。
(2)若电路中$R_1=20\ \Omega$,$R_2=30\ \Omega$,电源电压为$3\ \mathrm{V}$,求电路的总电流$I$。

(1)$R_1$、$R_2$并联后相当于一个电阻$R$,请推导证明:$\frac{1}{R}=\frac{1}{R_1}+\frac{1}{R_2}$。
(2)若电路中$R_1=20\ \Omega$,$R_2=30\ \Omega$,电源电压为$3\ \mathrm{V}$,求电路的总电流$I$。
答案
解:(1)根据并联电路的电流规律可知 $I = I_1 + I_2$,
根据欧姆定律可知 $I = \dfrac{U}{R}$,则上式为 $\dfrac{U}{R} = \dfrac{U_1}{R_1} + \dfrac{U_2}{R_2}$,
又因为并联电路中 $U = U_1 = U_2$,
所以 $\dfrac{1}{R} = \dfrac{1}{R_1} + \dfrac{1}{R_2}$。
(2)若电路中 $R_1 = 20\ \Omega$,$R_2 = 30\ \Omega$,代入(1)中结论,
则 $\dfrac{1}{R} = \dfrac{1}{20\ \Omega} + \dfrac{1}{30\ \Omega}$,解得 $R = 12\ \Omega$,
电路的总电流 $I = \dfrac{U}{R} = \dfrac{3\ \mathrm{V}}{12\ \Omega} = 0.25\ \mathrm{A}$。
根据欧姆定律可知 $I = \dfrac{U}{R}$,则上式为 $\dfrac{U}{R} = \dfrac{U_1}{R_1} + \dfrac{U_2}{R_2}$,
又因为并联电路中 $U = U_1 = U_2$,
所以 $\dfrac{1}{R} = \dfrac{1}{R_1} + \dfrac{1}{R_2}$。
(2)若电路中 $R_1 = 20\ \Omega$,$R_2 = 30\ \Omega$,代入(1)中结论,
则 $\dfrac{1}{R} = \dfrac{1}{20\ \Omega} + \dfrac{1}{30\ \Omega}$,解得 $R = 12\ \Omega$,
电路的总电流 $I = \dfrac{U}{R} = \dfrac{3\ \mathrm{V}}{12\ \Omega} = 0.25\ \mathrm{A}$。
解析
【分析】
本题分为两小问,第(1)问需推导并联电阻的公式,核心思路是结合并联电路的电流、电压特点,再利用欧姆定律将电流关系转化为电阻关系;第(2)问是应用并联电阻规律和欧姆定律计算总电流,可先通过(1)的结论算出总电阻,再结合电源电压求总电流。
【解析】
(1) 证明:
根据并联电路的电流规律,电路总电流等于各支路电流之和,即 $ I = I_1 + I_2 $;
根据欧姆定律,总电流 $ I = \frac{U}{R} $,支路电流 $ I_1 = \frac{U_1}{R_1} $,$ I_2 = \frac{U_2}{R_2} $,代入电流关系得:
$ \frac{U}{R} = \frac{U_1}{R_1} + \frac{U_2}{R_2} $;
又因为并联电路中各支路两端电压相等,等于电源电压,即 $ U = U_1 = U_2 $,将上式两边同时除以 $ U $,可得:
$ \frac{1}{R} = \frac{1}{R_1} + \frac{1}{R_2} $。
(2) 计算总电流:
已知 $ R_1 = 20\ \Omega $,$ R_2 = 30\ \Omega $,电源电压 $ U = 3\ \mathrm{V} $,代入(1)的结论求总电阻 $ R $:
$ \frac{1}{R} = \frac{1}{20\ \Omega} + \frac{1}{30\ \Omega} = \frac{3 + 2}{60\ \Omega} = \frac{1}{12\ \Omega} $,解得 $ R = 12\ \Omega $;
根据欧姆定律,总电流 $ I = \frac{U}{R} = \frac{3\ \mathrm{V}}{12\ \Omega} = 0.25\ \mathrm{A} $。
【答案】
(1) 推导成立,结论为 $ \frac{1}{R} = \frac{1}{R_1} + \frac{1}{R_2} $;
(2) 电路总电流 $ I = 0.25\ \mathrm{A} $。
【知识点】
并联电路电流规律、欧姆定律、并联电阻规律
【点评】
本题是中考基础题型,既考察对并联电路规律的推导理解,又考察欧姆定律的实际应用,解题步骤清晰,适合巩固电路基础知识。
【难度系数】
0.8
本题分为两小问,第(1)问需推导并联电阻的公式,核心思路是结合并联电路的电流、电压特点,再利用欧姆定律将电流关系转化为电阻关系;第(2)问是应用并联电阻规律和欧姆定律计算总电流,可先通过(1)的结论算出总电阻,再结合电源电压求总电流。
【解析】
(1) 证明:
根据并联电路的电流规律,电路总电流等于各支路电流之和,即 $ I = I_1 + I_2 $;
根据欧姆定律,总电流 $ I = \frac{U}{R} $,支路电流 $ I_1 = \frac{U_1}{R_1} $,$ I_2 = \frac{U_2}{R_2} $,代入电流关系得:
$ \frac{U}{R} = \frac{U_1}{R_1} + \frac{U_2}{R_2} $;
又因为并联电路中各支路两端电压相等,等于电源电压,即 $ U = U_1 = U_2 $,将上式两边同时除以 $ U $,可得:
$ \frac{1}{R} = \frac{1}{R_1} + \frac{1}{R_2} $。
(2) 计算总电流:
已知 $ R_1 = 20\ \Omega $,$ R_2 = 30\ \Omega $,电源电压 $ U = 3\ \mathrm{V} $,代入(1)的结论求总电阻 $ R $:
$ \frac{1}{R} = \frac{1}{20\ \Omega} + \frac{1}{30\ \Omega} = \frac{3 + 2}{60\ \Omega} = \frac{1}{12\ \Omega} $,解得 $ R = 12\ \Omega $;
根据欧姆定律,总电流 $ I = \frac{U}{R} = \frac{3\ \mathrm{V}}{12\ \Omega} = 0.25\ \mathrm{A} $。
【答案】
(1) 推导成立,结论为 $ \frac{1}{R} = \frac{1}{R_1} + \frac{1}{R_2} $;
(2) 电路总电流 $ I = 0.25\ \mathrm{A} $。
【知识点】
并联电路电流规律、欧姆定律、并联电阻规律
【点评】
本题是中考基础题型,既考察对并联电路规律的推导理解,又考察欧姆定律的实际应用,解题步骤清晰,适合巩固电路基础知识。
【难度系数】
0.8
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