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第七章
电路
7.3
串联电路
[学习目标]
1.
理解串联电路的电流关系。
2.
理解串联电路的电压关系。
3.
知道串联电路的总电阻。
4.
能根据欧姆定律计算串联电路中的电流、电压和电阻。
[经典例说]
例1
把一个4欧的电阻R1和一个8欧的电阻R2串联后，接在电源的两端，测得风两端的电压为16伏，求电路的总电阻和总电压。
解析：解题要有好的习惯，首先作图，然后在图上标出已知量及未知量，标好后各物理量间的关系就一目了然，有利于解题。其次根据题意及图解题，在写的过程中要注意角标不要标错，如有单位不统一的，要注意单位换算，以免在计算中出错。
解：，
Ｒ＝Ｒ1＋Ｒ2＝４欧＋８欧＝１２欧，
Ｕ＝ＩＲ＝Ｉ1Ｒ＝4安×12欧=48伏
该串联电路的总电阻为12欧，总电压是48伏。
例2有一只电铃，它正常工作时电压是5
V，若电铃的电阻为10
Ω，电源电压是8
V，要使电铃正常工作，需要串联一个多大的电阻？
解法一：先根据题意画出电路图，并标出已知量和待求量，如图6-22所示.根据欧姆定律
I==0.5
A.
根据串联电路特点
I1=I2=0.5
A,
U2=U-U1=8
V-5
V=3
V
需要串联的电阻R2==6
Ω
解法二：先求整个电路的总电阻R.
根据串联电路特点I=I1==0.5
A
根据欧姆定律R==16
Ω
需要串联的电阻R2=R-R1=16
Ω-10
Ω=6
Ω.
解法三：根据串联电路中电压的分配与电阻成正比，即，可得
R2=R1=×10
Ω=6
Ω.
例3
如图所示，电源电压保持10伏不变，L1的电阻为10欧，L2的电阻为40欧；试求：各表的示数为多大?
解：
U2＝IR2＝0.2安×
40欧＝8伏。
U
l＝U＝10伏。
电流表?示数为0.2安，电压表?示数为10伏，?示数为8伏。
[夯实基础]
1．把电路元件______连接起来的电路，叫做串联电路．在串联电路中，通过一个元件的电流的同时________。
2．串联电路在各处的电流_______，只要一处断开，各处的电流都为_______。如图，分别测出A、B、C三点的电流IA、IB、IC，则IA、IB、IC之间的关系是_______。
3.
在如图所示的电路中，电压表V和V1的示数如图甲、乙所示，
则灯L2两端的电压是（
）
A.
4.1
V
B.
6.5
V
C.
2.4
V
D.
1.1
V
4.
有一种节日彩灯上串联着20只小灯泡.如果电源插头处的电流为200
mA，那么，通过每只小灯泡的电流是多大？
5.
电阻R1和R2串联后接在电压为U的电路上，R1两端的电压U1为
(
)。
A.
B.
C.
D.
6.
R1=12欧，将它与R2串联后接到8伏的电源上，已知R2两端的电压是2伏。求R2的阻值。
[能力提升]
7.
将电灯L1、L2串联，用电压表测出电灯L1两端的电压是8
V，电灯L1、L2串联的总电压是12
V，那么电灯L2两端的电压和两灯中电流的关系是（
）
A.
12
V，I1＞I2
B.
8
V，I1＜I2
C.
4
V，I1=I2
D.
16
V，I1=I2
8.
如图所示的电路中，若开关S闭合，灯L1、L2均不亮，某同学用一根导线去查找电路故障，当他用导线边接L1两端时，两灯仍不亮；当导线连接L2两端时，L1亮、L2不亮．由此可以判断（
）
A．灯L1断路
B．灯L2断路
C．灯L1短路
D．灯L2短路
9.如图所示，电源电压保持不变，当开关S1闭合、S2断开时，电压表的示数是3
V；当S1断开、S2闭合时，电压表的示数为4.5
V，则当灯泡S1、S2都断开时，L1和L2两端的电压分别是（
）
A.
3
V和5
V
B.
1.5
V和4.5
V
C.
3
V和1.5
V
D.
1.5
V和3
V
10.
如图所示是某同学做实验时的电路图，闭合开关后，发现L1、L2均不亮，电流表无示数，而电压表示数接近电源电压，则可能出现的故障是（
）
A.
电源正极到a点之间有断路
B.
a、L2、b之间有断路
C.
电源负极到b点之间有断路
D.
电流表被烧坏了
11.
已知R1=10Ω，电键S闭合，表的示数为0.6A。电键S断开，表的示数为0.2A。求：（1）电源电压；（2）R2的阻值。
12.
如图所示，R1=2Ω，R2=4Ω，表的示数为4V。求：
（1）表的示数
（2）电源电压U为多少？
[拓展提高]
13.
如图所示电路中，电源电压不变，当滑动变阻器滑片P向a端滑动过程中，电流表A和电压表V示数变化情况是(
)。
A．电流表A示数变大，电压表V示数变小
B．电流表A示数变大，电压表V示数变大
C．电流表A示数变小，电压表V示数变大
D．电流表A示数变小，电压表V示数不变
14．如图所示的电路中，电源电压不变。闭合电键S，电路正常工作。过了一会儿，两电表的示数都变大，则该电路中出现的故障可能是(
)。
A．灯L断路
B．灯L短路
C．电阻R断路
D．电阻R短路
15．右图中R2是0～50Ω的变阻器，电源电压保持18V不变，电压表的示数为5V，电流表示数为0．5A，求：
（1）变阻器接入电路中的阻值．
（2）若安培表的量程为0～0.6A，要使安培表不损坏，滑动变阻器接入电路中的阻值最小等于多少?
16.
某同学按图示电路图连接电路进行实验，在实验过程中，若保持R1不变，并通过改变滑动变阻器滑片P的位置，使电压表V1的示数分别为2V、4V和6V，电压表V2、V，电流表A相应的示数如下表所示：
电压表V1的示数（V）
2
4
6
电压表V2的示数（V）
6
4
2
电压表V的示数（V）
8
8
8
电流表A的示数（A）
0．2
0．4
0．6
（1）对表格中三只电压表的数据进行分析，可归纳出的结论是___________________
________________________
________
。
（2）对表格中电压表V1和电流表A的数据进行分析，可归纳出的结论是____
。
17.在图示的电路中，电源电压保持不变。闭合电键S，当滑动变阻器的滑片P向右移动时，电流表A的示数将________(选填“变小”、“不变”或“变大”)，电压表V与电压表V2示数的差值跟电压表V1示数的比值___________(选填“小于1”、“等于1”或“大于1”)。
18．在图示的电路中，闭合电键S，灯L不亮，电压表V有示数。已知电路中各处均接触良好，除灯L和电阻R外，其余元件均完好。
(1)请判断该电路中存在的故障可能是______________
______________________________________________。(请将两种可能填写完整)
(2)为进一步确定故障，小明同学将一个电流表正确串联在图15所示的电路中，闭合电键S，观察电流表的示数情况。若电流表有示数，说明故障是________________________；若电流表无示数，说明故障是_____________________。
(3)为进一步确定故障，小华同学将图中的电压表V正确并联在灯L两端，请判断他能否查找出电路的故障，并说明理由。
_______________________________________________________
19.图示的电路中，电源电压为6伏且不变，滑动变阻器R2上标有“50?，2A”字样。闭合电键S，移动滑片P到某位置时，电压表、电流表的示数分别为2伏和0．2安。
求：(1)滑动变阻器R2接入电路的阻值。
(2)电阻R1的阻值。
(3)在移动滑片P的过程中，通过电阻R1的最大电流I最大。
(4)改变滑片P的位置，使电压表、电流表指针偏离零刻度
线的角度恰好相同，如图(b)和(c)所示，此时滑动变阻器R2接入
电路的阻值。
参考答案
[夯实基础]
1.
逐个顺次、通过其他元件
2.相等，零，
3.
A
4.
200
mA
5.
D
6.
4欧
[能力提升]
7.
C
8.
B
9.
C
10.
B
11.
（1）6伏（2）20欧
12.
（1）1安（2）6伏
[拓展提高]
13.
A
14.
B
15.
（1）26欧（2）20欧
16.
（1）总电压等于各部分电路两端的电压之和，
（2）对于同一个电阻，通过它的电流随电压的升高而增大。
17.
变小；等于1
18.
(1)灯L短路、电阻R断路；(2)灯L短路；电阻R断路。(3)不能。在灯L短路和电阻R断路两种情况下，电压表V均无示数。
19.
解：（1）R2＝U2/I＝2伏/0.2安＝10欧
（2）U1=U—U2=6伏—2伏=4伏
R1＝U1/I＝4伏/0.2安＝20欧
（3）I最大＝U/R1＝6伏/20欧＝0.3安
（4）若电流表和电压表偏转的格数均为n，则电流表A的示数为n×0．02安，电压表V的示数为n×0．1伏或n×0．5伏
R2′＝U2′/I′＝n×0.1伏/（n×0.02安）＝5欧
R2′′＝U2′′/I′＝n×0.5伏/（n×0.02安）＝25欧
第2题图
第3题图
第6题图
第8题图
第9题图
第10题图
第11题图
第12题图
第13题图
第14题图
第15题图
第16题图
A
S
V1
V2
V
P
第17题图
第18题图
第19题图
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