本试题 “有n个阻值为R的电阻,串联时的总电阻是______,并联时的总电阻是______,若接在相同的电源上,通电时间相同,那么并联时电阻放出的总热量是串联时电阻放出的...” 主要考查您对电阻的串联
电阻的并联
焦耳定律及计算公式
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如何理解“串联分压与并联分流”问题:
1.分压原理:根据串联电路的电流特点及欧姆定律可知,变形得,这便是分压原理,即在串联电路中,电压的分配与电阻成正比。
2.分流原理:在并联电路中,由于并联电路电压相等,由变形得,这就是分流原理,即在并联电路中,电流的分配与电阻成反比。
例1在如图所示的电路中,两只电流表的规格相同,电流表有两个量程(0~0.6A以及0~3A)。闭合开关s,电阻R1与R2中均有电流流过,两只电流表的指针偏转角度相同,则R1与R2的比值为( )
解析:电流表A2测通过R2的电流,A1测干路中的电流,两只电流表的偏转角度相同,说明干路中的电流是R2支路中电流的5倍(注意:电流表的两量程是5倍关系),则通过R1的电流是通过R2电流的4 倍,故R1:R2=I2:I1=1:4。
答案:C
串联电路 | 并联电路 | |
电路图 | ||
电流 | I总=I1=I2 | I总=I1+I2 |
电压 | U总=U1+U2 | U总=U1=U2 |
电阻 | R总=R1+R2(若n个相同的电阻R串联,则R总=nR) | (若n个相同的电阻R并联,则) |
比例分配 |
探究方法:
控制变量法:
(1)控制电流和电阻相同,研究电热与通电时间的关系
(2)控制通电时间和电阻不变,改变电流的大小,研究电热与电流的关系
(3)控制通电时间和电流不变,改变电阻大小,研究电热与电阻的关系
串并联电路电热关系:
串联电路中,电热之比等于电阻之比, 即(根据Q=I2Rt) |
并联电路中,电热之比等于电阻的反比(或倒数比),即(根据:) |
“焦耳定律”中的控制变量法:
焦耳定律的实验运用了控制变量法,当两段电阻串联时,控制电流和通电时间相同,得出电流产生的热量与电阻大小有关,当两电阻并联时,控制电阻和通电时问不变,得出电流产生的热量与电流大小有关。
例:小宇和小刚想利用如图所示的装置来探究 “导体产生的热量与其电阻大小的关系”。两只相同的烧瓶中装有适量的煤油,烧瓶A中浸泡着一段铜丝,电阻较小;烧瓶B中浸泡着一段镍铬合金丝,电阻较大,温度计显示煤油的温度。
(1)为保证实验科学合理,两个烧瓶中所装煤油的质量应该____。
(2)实验中,小字和小刚发现B烧瓶中温度计的示数升高得快。这表明:在电流和通电时间相同的情况下,导体的电阻越大,产生的热量______。
解析:(1)利用控制变量法在探究“导体产生的热量与其电阻大小的关系”时应控制其他因素不变,如煤油的质量,相同的烧瓶,相同的温度计等。
(2)B瓶中温度计升高得快,说明相同时间内煤油吸收的热量多,由于镍铬合金丝电阻大于铜丝电阻,所以在电流和通电时间相同时,导体电阻越大,产生的热量越多。
答案(1)相同(或相等或一样)(2)越大(或越多)
为什么电炉工作时“电炉丝热得发红而导线却不怎么热” :
由于电炉丝和导线串联在电路中,通过它们的电流相等,而电炉丝的电阻比导线的电阻大得多,根据 “在电流相等的条件下,电能转化成热时的功率跟电阻成正比”,Q=I2Rt可知,在通电时间相同时,电流通过电炉产生的热量比电流通过导线产生的热量要多得多.所以电炉丝热得发红,而导线却不怎么热。
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