17.4 欧姆定律在串并联电路中的应用（原卷版）

第十七章 欧姆定律 第4 节 欧姆定律在串并联电路中的应用 1 能用欧姆定律解决简单串并联电路的计算问题。 2 通过计算，学会解析电学计算题的一般方法。 一、欧姆定律在串联电路中的应用： 1 电阻的串联： （1）通过各电阻的电流都相同：=1=2=…=； （2）串联电路的总电压，等于各电阻两端电压之和：U=U1+U2+…+U； U=U1+U2=×R1+×R2=(R1+R2)=R R 即为电阻串联的总电阻：R=R1+R2 2 串联分压规律： （1）串联电路中，电源电压被用电器分了，其分得的比例等于该用电器的电阻占电路总电阻的比例； 同理： ①由上可知，电阻越大，分得的电源电压越多，用电器的电压就越大； ②在电阻串联电路中，如果有一个电阻阻值变小，则其分得的电压变小，其它电阻分得的电压变大； （2）串联电路中，各电阻两端电压与其阻值成正比（电压之比等于电阻之比）； 二、欧姆定律在并联电路中的应用： 1 电阻的并联： 学习目标 1 预习导学 02 （1）并联电路干路电流等于各支路电流之和：=1+2+…； （2）并联电路各支路两端电压相同：U=U1=U2=…U； 推广： ∴只有两个电阻的时候： 2 并联分流： （1）并联电路中，通过各电阻的电流与其阻值成反比： 、 （2）在并联电路中，如果有一个电阻阻值变小，其它支路电流不变，干路电流会变大，此时，回路总电阻也变小 了。 知识点一：解决串并联电路问题需要掌握的基础知识 【探究重点】 1．电阻R1，R2串联有以下几个特点： （1）电流特点：=1=2（串联电路中各处的电流相等） （2）电压特点：U=U1+U2（总电压等于各处电压之和） （3）电阻特点：R=R1+R2（总电阻等于各电阻之和） 2．电阻R1，R2并联有以下几个特点： （1）电流特点：=1+2（干路电流等于各支路电流之和） （2）电压特点：U=U1=U2（干路电压等于各支路电压） 探究提升 03 （3）电阻特点： （总电阻的倒数等于各并联电阻的倒数之和） 3．欧姆定律的应用： （1）同一个电阻，阻值不变，与电流和电压无关, 但加在这个电阻两端的电压增大时，通过的电流也增大。 （2）当电压不变时，电阻越大，则通过的电流就越小。 （3）当电流一定时，电阻越大，则电阻两端的电压就越大。 【例题精讲】（2023•雅安）家用抽油烟机主要是由排气扇和照明灯泡组成，它们既能同时工作，又能独立工作。 同学们设计了如图所示的四种抽油烟机的简化电路图，M 表示排气扇的电动机。符合要求的是（ ） ． B． ． D． 【巩固训练】（2023•湘潭）智能快递柜既可通过手机扫码（相当于S1闭合），也可通过输入密码（相当于S2闭 合）使装置 启动，打开柜门完成取件。符合以上要求的电路示意图是（ ） ． B． ． D． 知识点二：串联和并联电路规律的比较 【探究重点】 串联电路 并联电路 电流 特点 串联电路中各处电流相等 I=I1=I2=…=I n 并联电路的干路总电流等于各支路电流之和 I=I1+I2+…+I n 电压 特点 串联电路两端的总电压等于各部分电 路两端电压之和U=U 1+U 2+…+U n 并联电路中，各支路两端的电压相等，且都 等于电源电压 U=U 1=U 2=…=U n 电阻 特点 串联电路的总电阻，等于各串联电阻 之和 R=R1+R2+…+Rn； 若有个相同的电阻R0串联，则总电阻 为 R=nR0； 把几个导体串联起来相当于增大了导 体的长度，所以总电阻比任何一个串 联分电阻都大。 并联电阻中总电阻的倒数，等于各并联电路 的倒数之和 1 R = 1 R1 + 1 R2 +…+ 1 Rn ；若只有两 个电阻R1 和R2 并联，则总电阻R 总= R1 R2 R1+R2 ；若有个相同的电阻R0 并联，则总电阻为 R= R0 n ； 把几个电阻并联起来相当于增加了导体的横 截面积，所以并联总电阻比每一个并联分电 阻都小。 分配 特点 串联电路中，电压的分配与电阻成正 比 并联电路中，电流的分配与电阻成反比 电路 作用 分压 分流 【例题精讲】（2023•常德）如图所示的电路，闭合开关后两灯均不发光且电流表、电压表示数均为零。现将两灯 泡位置互换后再次闭合开关，电流表示数仍为零，电压表指针明显偏转。根据以上信息判断该电路故障可能为 （ ） ．L1断路、L2断路 B．L1断路、L2通路 ．L1通路、L2断路 D．L1短路、L2断路 【巩固训练】（2023•牡丹江）如图所示，闭合开关，说法正确的是（ ） ．两只小灯泡并联 B．电压表测量L1两端的电压 ．若L1不发光，一定是L1断路 D．若L2不发光，电压表一定无示数 1．（2023•海门市二模）小聪利用如图所示电路进行伏安法测电阻实验，正确连接电路后，闭合开关，移动滑动 变阻器的滑片P 时，发现两个电表只有一个有示数，初步检查确认，电路接线完好，两个电表均无故障，则发 生故障的元件应是（ ） ．电源 B．滑动变阻器 ．定值电阻Rₓ D．开关 2．（2023•雨花区校级二模）如图所示是小明为养牛场设计的四个电路。养牛场要求：当牛正常在牛场内吃草时 开关S1、S2均处于闭合状态，指示灯亮，电铃不响；若牛跑出栅栏，相当于断开S2，电铃响报警。图中所示的 电路符合要求的是（ ） 强化训练 040 ． B． ． D． 3．（2023•宿豫区三模）我市在城区许多道路口安装了违法闯红灯的高清自动抓拍系统。如果行人指示信号灯为 红灯（开关S1闭合），此时仍有行人在斑马线上过马路，这套系统会使开关S2闭合，自动将行人的图像拍摄下 来，曝光违法行人。下列电路图符合上述要求的是（ ） ． B． ． D． 4．（2023•泰山区三模）如图所示的电路，闭合开关S 后，灯泡L1、L2都正常发光。一段时间后，L1突然熄灭， 其中一个电表示数增大，另一个电表示数减小。若不考虑其他因素，下列说法正确的是（ ） ．灯泡L1断路 B．灯泡L1短路 ．灯泡L2断路 D．灯泡L2短路 5．（2023•洪山区校级模拟）如图所示电路，闭合开关，甲、乙两灯均正常发光，两电表均有示数。过一会，两 个灯泡突然同时熄灭，其中一个电表的示数减小到零，一个电表的示数反而增大。造成这个现象的原因可能是 （ ） ．甲灯断路 B．甲灯短路 ．乙灯断路 D．乙灯短路 6．（2023•郯城县二模）如图所示的电路，闭合开关，观察发现灯泡L1亮，L2不亮，调节滑动变阻器滑片的位置， 灯泡L1的亮度发生变化，但灯泡L2始终不亮。下列思路点拨正确的是（ ） ．灯泡L2短路，电压表有示数 B．灯泡L2开路，电压表有示数 ．滑动变阻器短路，电压表有示数 D．滑动变阻器接触不良，电压表无示数 7．（2023•成武县校级四模）为了改善同学们的学习环境，今年暑假学校对学楼进行了装修改造。细心的小明发 现学校新装的楼道灯（如图所示）变得智能了，楼道灯只有在天黑后且有同学经过时才会亮。小明利用“光控 开关S 光”（天黑自动闭合，天亮自动断开）和“人体红外线感应开关S 人”（有人经过自动闭合，没人经过时 自动断开）设计了电路图，如图所示符合这种智能要求的电路图是（ ） ． B． ． D． 8．（2023•秀屿区模拟）如图所示的家用挂烫机为我们的生活提供了很多的方便，为了熨烫不同材质的衣料，一 共设置了低温、中温和高温三挡，下列设计的电路图中能通过开关通断，调节出高、中、低三挡温度的电路图 是（ ） ． B． ． D． 9．（2023•安徽模拟）如图所示电路，闭合开关，观察到灯泡L1、L2均发光，电流表和电压表均有示数。过一会， 其中一只灯泡突然熄灭，电流表示数减小，电压表示数无变化，则电路出现故障的原因可能是（ ） ．灯泡L1短路 B．灯泡L2短路 ．灯泡L1断路 D．开关接触不良 10．（2023•英德市二模）如图是常见的风光互补路灯系统，该装置同时安装了风力发电机和太阳能电池板。它是 由充电部分和放电部分两块组成。充电部分分别由太阳能电池板和风电系统（用符号G 表示）给蓄电池充电， 放电部分则由蓄电池给LED 灯供电。则下列路灯示意图最合理的是（ ） ． B． ． D． 1．（2023•大连）如图所示的电路，闭合开关S，电压表无示数，说明电路中存在故障。此时，可以通过观察电流 表来做进一步判断。已知故障发生在R1或R2上，下列判断正确的是（ ） ．若电流表有示数，则R1被短接 B．若电流表有示数、则R2断路 ．若电流表无示数、则R2被短接 D．若电流表无示数、则R1断路 2．（2023•福建）如图所示，闭合开关S，滑动变阻器滑片P 移动过程中，灯突然熄灭，电压表和电流表均无示数。 若电路中仅有一处故障，则故障不可能是（ ） ．电流表接线松开 B．小灯泡L 断路 ．滑动变阻器R 断路 D．开关S 接触不良 3．（2023•内江）如图所示的电路中，闭合开关后一灯亮，另一灯不亮，电流表有示数，电压表无示数，其原因 可能是（ ） ．L1短路 B．L1断路 ．L2短路 D．L2断路 8．（2023•邵阳）细心的圆圆同学注意到自家汽车上没有安全带未系提示系统。当他坐在座椅上时，座椅下的开 关S1闭合，若未系安全带，安全带控制开关S2断开，车上的电铃会发出警报声；若系上安全带，安全带控制开 关S2闭合，警报声消失。下列按要求设计的电路图最合理的是（ ） ． B． ． D． 4．（2023•永州）如图所示，当开关S 闭合后，电流表无示数，电压表的示数接近电源电压。若电路中只有一处故 障，则故障可能是（ ） ．灯L1断路 B．灯L1短路 ．灯L2断路 D．灯L2短路 5．（2023•烟台）在电学实验中，遇到电路故障时常用电压表来检测。如图所示，电源电压恒为45V，闭合开关后 两灯均不亮，用电压表先后测得d、和b 两端的电压均为45V，则故障可能是（ ） ．灯L1断路 B．灯L2断路 ．灯L1短路 D．灯L2短路 6．（2022•东营）如图所示，闭合开关，灯L1、L2均不亮，小华用电压表去判断电路故障，当他将电压表接在L1 两端时，电压表无示数；当他将电压表接在L2两端时，电压表有示数，由此可以判断（ ） ．灯L1断路 B．灯L2断路 ．灯L1短路 D．灯L2短路 7．（2022•威海）某小区的门禁系统利用电动机实现开关门。业主可利用人脸识别（相当于开关S1）或门禁卡 （相当于开关S2）自动开门进入小区；外来人员经过核查登记后，由保安人员手动控制开关S3，开门进入小区， 下列符合设计要求的电路图是（ ） ． B． ． D． 8．（2023•广州）小明按图示电路图正确连接电路，电阻R 标有“5Ω”，灯L 标有“38V，03”。闭合开关S，L 发 光，电流表和1正常工作，示数均为024。小明认为出现上述现象的原因是R 被短路。该说法是否正确？ ； 若正确，写出理由；若不正确，思路点拨出现该实验现象的原因并写出思路点拨过程。 。