专题27 利用欧姆定律解决串并联电路的计算--2021年中考物理37个重点专题高分三步曲(原卷版和解析版)
【内容简介】知识点1:欧姆定律1.理解欧姆定律公式(1)解欧姆定律数学表达式 (2)变形公式U=IR(3) 2.两个电阻串或者并联电路电流、电压、电阻的规律(1)串联电路特点:I=I1=I2 U=U1+U2 R=R1+R2(2)并联电路特点:I=I1=I2 U=U1=U2 3.欧姆定律使用注意:单位必须统一,电流用A,电压用V,电阻用Ω;不能理解为:电阻与电压成正比,与电流成反比,因为电阻常规情况下是不变的。知识点2:利用欧姆定律解串并联电路问题思维方法和解题规律学习欧姆定律单元,一般教学经验丰富,业务过硬的物理教师,会指导学生总结出利用欧姆定律解决串并联电路问题解题规律。交给学生一把打开解决问题的钥匙如下:(1)对于单个导体在电路中工作的问题,只要把精力放在找这个导体的两端电压U,流经电流I,导体电阻R。各量均用国际单位,根据欧姆定律列出方程:I=U/R,所求量在该方程中解出即可。(2)对于两个导体串联时,分别找出每个导体对应的电流、电压和电阻。如:对于导体A,电阻R1,两端电压U1,流经电流I1,这三个量满足欧姆定律:I1=U1/R1;对于导体B,电阻R2,两端电压U2,流经电流I2,这三个量满足欧姆定律:I2=U2/R2。然后再根据串联电路电流、电压、电阻的特点将上面两方程联系起来。比如:①串联电路两导体流经电流相等,也就是I1=I2=I(I是串联电路总电流),这样U2/R2=U1/R1=U/R(U是串联电路总电压,R为总电阻),题中待求的物理量就在这个方程中,解方程即可!②串联电路两导体电压之和等于电路总电压,也就是U1+U2=U,这样将U1=I1R1,U2=I2R2代入得I1R1+I2R2=U,解这个方程可得所要求的量。(3)对于两个导体并联时,分别找到两个支路导体的电流、电压、电阻,再看看电路的总电流、总电压、总电阻。如:对于第一个支路,流经电流I1,电阻R1,两端电压U1,用欧姆定律联系起来建方程:I1=U1/R1;对于第二个支路,流经电流I2,电阻R2,两端电压U2,也用欧姆定律联系起来建方程:I2=U2/R2;对于整个电路找总电流I,总电压U,总电阻R。再用欧姆定律联系起来建方程:I=U/R;然后根据并联电路的电流、电压、电阻之特点,将以上方程联系起来会得到新的方程,所求的量就在新的方程之中。如:①根据并联电路电流特点:I1+I2=I得U1/R1+U2/R2=U/R;②根据并联电路电压特点:U1=U2=U得:I1R1=I2R2=IR题中所要求解的物理量就在上述新方程之中。涉及电路其它方面的计算,都是以这个规律为基础解题。 【例题1】(2020湖北武汉)如图所示,电源电压15V保持不变,滑动变阻器的滑片在最右端。闭合开关S1,断开开关S2,滑片P移至中点附近时,电流表的示数是0.5A,保持滑片P不动,闭合开关S2,断开开关S1时,电流表的示数是0.2A,则电阻R3的阻值是( ) A. 20ΩB. 30ΩC. 45ΩD. 50Ω【答案】C【解析】分析电路可知, 闭合开关S1,断开开关S2,R2和R1串联,滑片P移至中点附近时,设R2和R1串联的总电阻为R′,电流表的示数是0.5A,由欧姆定律可得R′= = =30Ω闭合开关S2,断开开关S1时,R2、R3和R1串联,保持滑片P不动,设R2、R3和R1串联的总电阻为R″,电流表的示数是0.2A, 由欧姆定律可得R″= = =75Ω
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