人教版九年级物理全册174《欧姆定律在串并联电路中的应用》.docx
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人教版九年级物理全册174《欧姆定律在串并联电路中的应用》
17.4《欧姆定律在串、并联电路中的应用》
同步试题
一、选择题
1.如图1所示,电源电压保持不变,当开关S闭合,滑动变阻器的滑片P向右滑动时,下列说法正确的是( )
A.V1的示数减小,V2的示数增大
B.V1的示数增大,V2的示数增大
C.V1的示数减小,V2的示数减小
D.V1的示数增大,V2的示数减小
图1
答案:
A
解析:
此电路为串联电路,电压表V1测的是电阻R1两端电压,电压表V2测的是变阻器R2两端电压。
串联电路分电压,电压之比等于电阻之比,即电阻两端的电压与电阻是成正比的。
当滑片P向右滑动时,R2的阻值增大,则R2两端电压增大。
串联总电压等于各部分电路两端电压之和,R2两端电压增大,R1两端电压就会减小。
2.如图2所示,电源电压不变。
当开关S闭合时,电流表的示数为0.8A,开关S断开后,电流表的示数改变了0.5A。
则R1与R2的阻值之比为( )
图2
A.13∶5 B.3∶5 C.5∶3 D.5∶13
答案:
C
解析:
此电路为电阻R1、R2并联。
开关控制电阻R2,当开关闭合时,两电阻并联;当开关断开时,只有电阻R1接入电路。
并联电路互不影响,S闭合时,I1+I2=0.8A,S断开后电流表示数变化了0.5A,则I2=0.5A,I1=0.3A,并联电路电压相等,根据,电流之比等于电阻反比,。
3.在研究“一定电压下,电流与电阻的关系”时,电路如图3所示。
电源电压恒为3V,滑动变阻器上标有“15Ω 1A”字样。
在a、b间先后接入不同阻值的定值电阻R,移动滑片P,使电压表示数为1.5V,读出电流表的示数。
当20Ω的电阻接入a、b间时,电压表示数始终无法达到1.5V,其原因可能是( )
图3
A.滑动变阻器值太小
B.电源电压3V太高
C.20Ω的阻值太小
D.控制的电压1.5V太高
答案:
A
解析:
在研究电流与电阻关系时,要控制电阻两端电压一定,在更换电阻后,要调节滑动变阻器使电阻两端电压一定。
当电阻R=20Ω,电阻两端电压为1.5V,电路中的电流为0.075A。
电源电压为3V,滑动变阻器两端电压为1.5V,则滑动变阻器的电阻为,滑动变阻器的最大阻值太小,选A。
若电源电压高于3V,则滑动变阻器两端电压高于1.5V,变阻器电阻要大于20Ω。
若定值电阻高于20Ω,则滑动变阻器的最大阻值要更大,不合适。
控制的电压1.5V太低了,因为电阻两端电压高,则变阻器两端的电压低,变阻器的电阻可以小些。
4.如图4所示,电阻R1的阻值为10Ω,闭合开关S,将滑动变阻器的滑片P移到a端时,电流表的示数为0.6A。
将滑动变阻器R2的滑片P移到b端时,电流表的示数为0.2A。
下列说法中错误的是( )
图4
A.电源电压为6V
B.滑动变阻器的最大阻值为20Ω
C.当滑片P移到b端时,电压表的示数为4V
D.当滑片P移到中点时,电流表的示数为0.3A
答案:
C
解析:
本题考查了利用滑动变阻器改变电路,电阻R1与滑动变阻器R2串联。
当滑动变阻器的滑片P移到a端时,滑动变阻器接入电路的阻值为0,电路中只有电阻R1接入电路,电源电压为U=I1R1=0.6A×10Ω=6V。
当滑动变阻器R2的滑片P调到b端时,电路中电流为0.2A,电阻R1两端的电压为U1=I2R1=0.2A×10Ω=2V,滑动变阻器两端的电压为U2=U—U1=6V—2V=4V,此时滑动变阻器接入电路的电阻为。
当滑片P移到滑动变阻器的中点时,接入电路的电阻为10Ω,电路中的电流为。
5.如图5所示的电路中,电源两端电压恒定为6V,定值电阻R1的阻值为10Ω,滑动变阻器R2的最大阻值为50Ω。
当开关S闭合,滑动变阻器的滑片P由b端移到a端的过程中,下列说法中正确的是( )
图5
A.电压表的示数变大,电流表的示数变小
B.电流表和电压表示数的比值变小
C.电流表的示数由0.1A变为0.6A
D.电压表的示数由6V变为1V
答案:
C
解析:
本题考查了利用滑动变阻器改变电路中电流与电压,当滑动变阻器的滑片P位于b端时,电阻R1、R2串联,电阻R2的阻值为50Ω,电路中的电流为,电压表的示数为U1=IR1=0.1A×10Ω=1V。
当滑动变阻器的滑片P位于a端时,电阻R2=0Ω,电路中只有电阻R1,电路中的电流为,电压表测的就是电源电压,其示数为6V。
根据数据分析可知,当滑动变阻器的滑片P由b端移到a端的过程中,电压表的示数变大,电流表的示数也在变大。
6.如图6所示电路中,电源电压U=4.5V,且保持不变,定值电阻R1=5Ω,变阻器R2最大阻值为20Ω,电流表量程为0~0.6A,电压表量程为0~3V。
为保护电表,变阻器接入电路的阻值范围是( )
A.0Ω~10Ω B.0Ω~20Ω C.5Ω~20Ω D.2.5Ω~10Ω
图6
答案:
D
解析:
在求解变化范围时,一般是从滑动变阻器的一端移动到另一端,只要分别求出两端时的电路参数即可。
但有时要注意物理量与位置对应的关系。
本电路是电阻R1、R2串联,电流表测串联电流,电压表测的是变阻器R2两端电压。
当电路中电流最大,电流表示数为0.6A,电路中的电阻最小。
电路的总电阻,变阻器R2的阻值为R2=R-R1=7.5Ω-5Ω=2.5Ω
当电路中电流最小,电路的总电阻最大,电压表示数最大,R2两端电压为3V。
此时电路中电流,R2的阻值为
所以R2阻值的变化范围为2.5Ω~10Ω
7.如图7是电路元件A和B的I-U图像,根据图像提供的信息,下列说法中正确的是( )
图7
A.元件A的阻值为10Ω
B.原件B的阻值为40Ω
C.若将它们并联,接在4.0V的电源上,电路中的总电流为0.35A
D.若将它们串联,接在某电源上,电路中的总电流是0.15A,电源电压是3V
答案:
C
解析:
根据欧姆定律可知,当导体电阻一定时,导体中的电流与电压成正比,所以导体A是定值电阻,其阻值可以通过图像中某一组数据算出,如当电压为3V时,电流为0.15A,元件A的电阻为20Ω。
而导体B的电阻随着电压的增大而减小,不同电压时电阻不同。
若把它们并联在4V的电源上,并联各支路两端电压都等于电源电压,总电流等于各支路电流之和,由图可知,当U=4V时,IA=0.2A,IB=0.15A,干路电流为0.35A。
若把它们串联接到电路中,串联电流处处相等,电源电压等于各部分电路两端电压之和,由图可知,当I=0.15A时,UA=3V,UB=4V,电源电压U=7V。
8.如图8所示的电路中,三个阻值均为10Ω,连接到电压为6V的电路中,下列说法中正确的是( )
A.当两个开关均断开时,电流表的示数为0.6A
B.当两个开关均闭合时,电流表的示数为1.2A
C.若闭合开关S1,断开开关S2,电流表的示数为0.4A
D.若断开开关S1,闭合开关S2,电流表的示数为0.3A
图8
答案:
B
解析:
本题考查了利用开关改变电路,当开关S1、S2均断开时,电阻R1、R2串联,电流表测的是串联电流,电路中的电流为;闭合时,电阻R2、R3并联,电阻R1被短路,电流表测的是干路电流,电流表的示数为。
若闭合开关S1,断开开关S2时,电阻R1、R2串联,再与电阻R3并联,相当于一个20Ω的电阻与一个10Ω的电阻并联,电路中的总电流为0.9A。
若断开开关S1,闭合开关S2,电阻R1、R3并联,再与电阻R1串联,相当于一个5Ω的电阻与10Ω的电阻串联,电路中的电流为0.4A。
二、填空题
9.某照明灯的额定电压是36V,正常发光时灯丝电阻为24Ω,则照明灯的额定电流是________A。
如果电源电压是48V,为使照明灯正常发光,可以在电路中串联一个阻值为________Ω的电阻。
答案:
1.5 8
解析:
根据欧姆定律可知。
电源电压高于灯的额定电压,可以利用串联分电压的原理,给灯串联一个电阻,使电阻两端分得的电压为12V即可,串联电流相等,电阻中的电流也为1.5A,所以串联的电阻为。
10.如图9所示,R1=15Ω,电源电压恒定,闭合开关S,断开S1,电流表示数是0.4A;若再闭合S1,发现电流表示数变化了0.3A,则电源电压是________V,R2的阻值为______Ω。
图9
答案:
6V 20Ω
解析:
本题考查了利用开关改变电路,并联电路互不影响。
当开关S闭合,S1断开时,电路中只有电阻R1,电阻R1两端的电压等于电源电压,U=I1R1=0.4A×15Ω=6V。
再闭合开关S1,电流表示数变化了0.3A,根据并联电路互不影响的特点,电阻R2中的电流为0.3A,电阻R2中的电阻为。
11.如图10所示的电路中,电源电压不变,R1=R2=R3=6Ω。
某同学误将一电流表并联在R1两端,闭合开关后,读得电流表示数为0.6A,则电源电压U=______V;发现错误后,该同学将图中电流表换成了电压表,则此时电压表的示数是______V。
图10
答案:
7.2 2.4
解析:
电流表在电路中相当于导线,把电流与R1并联,相当于把R1短路,变成电阻R2与R3的串联电路,电流为0.6A,串联总电阻为12Ω,可以求出电源电压为7.2V。
电压表在电路中相当于断开的开关,把电压表和R1并联,测的是R1两端电压,此时电路为电阻R1、R2、R3串联,总电阻为18Ω,电路中的电流为0.4A,则R1两端的电压为U1=I1R1=0.4A×6Ω=2.4V。
12.如图11所示电路,当开关S闭合,甲、乙两表是电压表时,两表示数之比U甲∶U乙=3∶2,则R1∶R2=______;当开关S断开,甲、乙两表是电流表时,两表示数之比I甲∶I乙=______。
图11
答案:
1∶2 1∶3
解析:
当开关S闭合甲、乙两表是电压表时,电阻R1、R2串联,甲电压表测的是R1、R2的总电压,乙电压表测的是R2两端电压,串联电压之比等于电阻之比,总电压与R2两端电压之比等于3:
2,R1、R2两端电压之比为1:
2,则R1:
R2=U1:
U2=1:
2。
当开关S断开,甲、乙为电流表时,电阻R1、R2并联,甲电流表测的是R2的电流,乙电流表测的是干路电流。
并联电路中电流之比等于电阻的反比,所以I1:
I2=R2:
R1=2:
1,则R2的电流与总电流之比为1:
3。
13.如图12甲所示的电路,电源电压保持不变。
闭合开关S,调节滑动变阻器,两电压表的示数与电路中电流变化的图线如图乙所示。
根据图线的信息可知:
______(选填“甲”或“乙”)是电压表V2示数变化的图线,电源电压为______V,电阻R1的阻值为______Ω;当电流表的示数为0.2A时,滑动变阻器接入电路中的阻值为______Ω。
图12
答案:
乙 6V 10 20
解析:
本题中电阻R1、R2是串联的,电压表V1测的是R1两端的电压,电压表V2测的是R2两端电压。
对于电阻R1,在电阻一定时,电流与电压成正比,所以图中甲是电阻R1的电流与电压关系,乙是变阻器R2的电流与电压关系。
串联电路中电源电压等于各总分电路两端电压之和,所以图乙中当电流为0.2A时,电阻R1、R2两端的电压分别是2V、4V,电源电压为6V。
电阻R1的阻值为,变阻器接入电路的电阻为。
14.两只定值电阻,甲标有“l5Ω 1A”的字样,乙标有“20Ω 1.5A”的字样。
把它们串联起来,则电路两端的最高电压为_______V;把它们并联起来,则干路的最大电流为_______A。
答案:
35V 1.75A
解析:
本题主要考查了欧姆定律在串联和并联电路中的应用,串联电路中电流处处相等,电阻工作时,电流不能超过其额定电流,即两电阻串联,电路中的最大电流为1A,电路两端的最大电压为Umax=I(R1+R2)=1A×(15Ω+20Ω)=35V;把两个电阻并联,电阻两端的电压不能超过其最大电压,甲电阻两端的最大电压为U甲max=1A×1
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- 欧姆定律在串并联电路中的应用 人教版 九年级 物理 174 欧姆定律 串并联 电路 中的 应用