九年级物理全册17.4欧姆定律在串并联电路中的应用习题3新版新人教版.docx

17.4欧姆定律在串、并联电路中的应用一、单选题1.用一个金属导体制成长度相等但横截面积不同的圆柱体a和b(a和b互相连接)，a比b的横截面积大，将它们接入电路中，如图所示，通过a、b电流分别为Ia，Ib，a、b两端电压分别为Ua，Ub，则下列说法正确的是（ ）A. Ia>Ib、Ua=UbB. Ia<Ib、Ua=UbC. Ia=Ib、Ua>UbD. Ia=Ib、Ua<Ub2.如图是电阻甲和乙的I-U图象，小明对图象信息作出的判断正确的是（ ）A. 当甲两端电压为0.5V时，通过它的电流为0.3AB. 当乙两端电压为2.5V，其电阻值为10C. 将甲和乙串联，若电流为0.3A，则它们两端的电压为2VD. 若甲和乙并联，若电压为1V，则它们的干路电流为0.4A3.如图所示，闭合开关后，当滑动变阻器的滑片由左向右滑动时，电流表和电压表的示数变化情况是（ ）A. 电流表示数不变，电压表示数变大B. 电流表示数变大，电压表示数不变C. 电流表示数变小，电压表示数变小D. 电流表示数变小，电压表示数变大4.小雅同学在做电学实验时，不小心将电压表和电流表的位置互换了，如图所示，如果此时将开关闭合，则（ ）A. 两表都可能被烧坏B. 两表都不会被烧坏C. 电流表不会被烧坏D. 电压表不会被烧坏，电流表可能被烧坏5.如图所示电路，电源电压保持不变，闭合开关S后，滑动变阻器滑片P向左移动的过程中(不考虑灯丝的电阻受温度的影响)，下列说法正确的是（ ）A. 电流表示数逐渐变小B. 电压表示数逐渐变大C. 滑动变阻器两端的电压逐渐变大D. 小灯泡的亮度逐渐变暗6.如图所示的电路中，当开关S闭合时，灯L1、L2均不亮。小田用一根导线去查找电路的故障，她将导线先并联在L1两端时，发现L2亮，灯L1不亮，然后并联在灯L2两端时发现两灯均不亮，由此她判断（ ）A. 灯L1断路B. 灯L1短路C. 灯L2断路D. 灯L2短路7.如图所示电路中，电源电压保持不变，闭合开关S后，将滑动变阻器R2的滑片P向右移动，在此过程中（ ）A. 电流表A的示数变大，电压表V2示数变小B. 电流表A的示数变大，电压表V1示数变小C. 电压表V1示数变小，电压表V2示数变大D. 电压表V1示数不变，电压表V2示数变小8.把一根阻值为24的粗细均匀的电阻丝变成一个圆环，并以如图所示的方式从A、B两点接入电路，则该圆环在电路中的电阻为（ ）A. 4.5B. 6C. 10D. 20二、填空题9.如图所示的电路中，电源电压不变，将滑片P向左移动的过程中，示数始终不变的电表是_。当滑片P移至左端时，断开电键S，电压表V示数与电流表A示数的比值将_(选填“变大”、“不变”或“变小”)。10.有甲、乙两只灯泡，甲标有“15V1.0A”字样，乙标有“10V0.5A”字样.现把它们串联起来，则该串联电路两端允许加的最高电压为(不考虑温度对灯泡电阻的影响)_V；若将两灯泡并联，则干路中最大电流为_A11.如图所示，开关断开时，电压表示数为9V，开关闭合时，电压表示数为6V，已知R1阻值为30，则电源电压为_V，R2阻值为_。三、作图题12.如图的电路，有两根导线尚未连接，请用笔画线代替导线补上。要求：闭合电键S，滑片P向右移时，小灯L变亮；将电压表正确接入电路中。四、计算题13.如图所示电路，R1=20，R2=10，电源电压保持不变，当S1闭合，S2、S3断开时，电流表的示数为0.6A。(1)求电源电压；(2)当S2断开，S1、S3闭合时，求电流表的示数。14.如图所示，电源电压可调，小灯泡上标有“6V0.5A”的字样(不考虑温度对小灯泡电阻的影响)，电流表量程00.6A，电压表量程03V，滑动变阻器规格为“201A”(1)电源电压调至6V，闭合开关S1和S2，移动滑动变阻器滑片P，使小灯泡正常发光，电流表示数为0.6A，则电压表的示数是多少？R0的阻值是多少？(2)电源电压调至8V，断开开关S1，闭合开关S2，为了保证电路安全，求滑动变阻器的阻值变化范围。答案和解析1.【答案】D【解析】本题考查了串联电路的电流特点和欧姆定律的应用，关键是根据影响电阻的大小因素确定两段导体电阻的大小。【解答】a和b是由同种材料制成的长度相同、横截面积不同的两段导体，Sa>Sb，所以b段电阻大，所以Ra<Rb；因两电阻串联，故两部分导体电流相等，即Ia=Ib，根据欧姆定律U=IR可知，电阻越大，分担的电压越多，即Ua<Ub；故ABC不正确，D正确。故选D。2.【答案】C【解析】本题考查了串并联电路的特点和欧姆定律的应用，从图象中获取有用的信息是关键。(1)根据图象读出甲两端电压为0.5V时通过的电流；(2)根据图象读出乙两端电压为2.5V时通过的电流，根据欧姆定律求出其电阻值；(3)将甲和乙串联，通过两电阻的电流相等，根据图象读出两电阻两端的电压，根据串联电路的电压特点求出它们两端的电压；(4)将甲和乙并联，它们两端的电压相等，根据图象读出通过两电阻的电流，根据并联电路的电流特点求出干路的电流。【解答】A.由图象可知，当甲两端电压为0.5V时，通过它的电流为0.1A，故A错误；B.由图象可知，当乙两端电压为2.5V时，通过的电流为0.5A，由I=UR可得，乙的阻值R乙=U乙I乙=2.5V0.5A=5，故B错误；C.将甲和乙串联，若电流为0.3A，则通过两电阻的电流均为0.3A，由图象可知此时U甲'=1.5V、U乙'=0.5V，由串联电路中总电压等于各分电压之和可知，它们两端的电压：U=U甲'+U乙'=1.5V+0.5V=2V，故C正确；D.若甲和乙并联，若电压为1V，则它们两端的电压均为1V，由图象可知此时I甲'=0.2A、I乙'=0.4A，由并联电路中干路电流等于各支路电流之和可知，干路电流：I=I甲'+I乙'=0.2A+0.4A=0.6A，故D错误。故选C。3.【答案】C【解析】本题考查了欧姆定律、滑动变阻器的变阻原理、电路的动态分析，虽知识点多，但都属于基础知识，难度不大。由电路图可知，定值电阻与滑动变阻器串联，电压表测定值电阻两端的电压，电流表测电路中的电流；根据滑片的移动确定接入电路中电阻的变化，根据欧姆定律可知电路中电流和定值电阻两端的电压变化。【解答】AB.由电路图可知，定值电阻与滑动变阻器串联，电压表测定值电阻两端的电压，电流表测电路中的电流；滑动变阻器的滑片P向右移动时，接入电路中的电阻变大，电路中的总电阻变大，因为I=UR，所以电路中的电流变小，即电流表的示数变小，故AB错误；CD.因为电路中的电流变小，由U=IR可知，定值电阻两端电压变小，即电压表示数变小，故D错误，C正确。故选C。4.【答案】D【解析】解答本题要知道电压表和电流表的使用，电压表电阻很大，相当于断路，电流表电阻很小，相当于导线。电流表的电阻很小，相当于一段导线，将电压表和电流表位置接反了，电流表直接接到电源两极上，电路就是短路。【解答】将电压表和电流表位置接反了，如图所示，此时电流表直接接到电源两极上，造成电源短路；通过电流表的电流会很大，电流表可能被烧坏；由于是电源短路，没有电流通过电压表，所以，电压表不会烧坏。故D正确，ABC错误。故选D。5.【答案】B【解析】由电路图可知，灯泡L与变阻器R串联，电压表测L两端的电压，电流表测电路中的电流，滑动变阻器滑片P向左移动的过程中，接入电路中的电阻变小，电路中的总电阻变小，由I=UR可知，电路中的电流变大，即电流表的示数逐渐变大，故A错误；由U=IR可知，灯泡L两端的电压变大，即电压表的示数逐渐变大，故B正确；因灯泡的亮暗取决于实际功率的大小，灯泡L两端的电压变大，通过的电流变大，所以，由P=UI可知，灯泡的实际功率变大，小灯泡的亮度逐渐变亮，故D错误；因串联电路中总电压等于各分电压之和，灯泡L两端的电压变大，所以，滑动变阻器两端的电压逐渐变小，故C错误。故选B。6.【答案】A【解析】本题考查了学生能在实验操作中用导线判断电路故障的方法，是检修电路的基础。由图可知两灯的连接方式，根据接入导线后灯泡的亮暗判断电路故障。【解答】闭合开关时两灯均不亮，说明电路中某处断路，或是两灯均短路；CD.用导线先并联在L1两端时，发现L2亮，灯L1不亮，说明L2完好无故障、电路是通路，两灯泡不可能都短路，故CD错误；AB.导线并联在灯L2两端时，发现两灯均不亮，说明灯L1不可能短路，故只能为灯L1发生了断路，A正确、B错误。故选A。7.【答案】A【解析】本题考查了电路的动态分析，涉及到串联电路的特点和欧姆定律的应用，分清电路的连接方式和电表所测的电路元件是关键。由电路图可知，R1与R2串联，电压表V1测R1两端的电压，电压表V2测R2两端的电压，电流表测电路中的电流。根据滑片的移动可知接入电路中电阻的变化，根据欧姆定律可知电路中电流的变化和R1两端的电压变化，根据串联电路的电压特点可知R2两端的电压变化。【解答】由电路图可知，R1与R2串联，电压表V1测R1两端的电压，电压表V2测R2两端的电压，电流表测电路中的电流。将滑动变阻器R2的滑片P向右移动时，接入电路中的电阻变小，电路中的总电阻变小，由I=UR可知，电路中的电流变大，即电流表A的示数变大，由U=IR可知，R1两端的电压变大，即电压表V1的示数变大，故BCD错误；因串联电路中总电压等于各分电压之和，所以，R2两端的电压变小，即电压表V2的示数变小，故A正确。故选A。8.【答案】A【解析】本题考查了电阻的并联特点的应用，分清电路的连接方式和两部分电阻的大小是关键。同种材料制成粗细均匀电阻丝的电阻与其长度成正比，据此得出14圆弧部分和34圆弧部分的电阻，图中AB方式接入电路中时两电阻并联，根据电阻的并联求出圆弧的总电阻。【解答】同种材料制成粗细均匀电阻丝的电阻与其长度成正比，则14圆弧部分的电阻R1=14×24=6，34圆弧部分的电阻R2=34×24=18；以图中AB方式接入电路中时，R1与R2并联，因并联电路中总电阻的倒数等于各分电阻倒数之和，所以，该圆环在电路中的电阻：RAB=R1R2R1+R2=6×186+18=4.5故选A。9.【答案】电压表；变大【解析】本题考查电路的动态分析，一是注意首先应明确滑动变阻器的接法，根据滑片的移动得出接入电阻的变化，再由整体利用欧姆定律得出电路中电流的变化，最后再分析各部分电路的各物理量的变化；二是注意开关由闭合到断开时电路的变化。由电路图可知，R1、R2并联，电压表测电源的电压，电流表A测干路电流，A1测R1支路的电流；(1)根据滑片的移动可知接入电路电阻的变化，根据欧姆定律可知滑动变阻器支路电流的变化；根据并联电路各用电器独立工作、互不影响可知通过R2支路的电流不变，再根据并联电路的电流特点可知干路电流的变化。(2)当滑片P移至左端时，断开电键S时，电路为滑动变阻器的简单电路，电压表仍侧电源的电压，根据并联电路各用电器独立工作、互不影响可知此时电流表A的示数变化，进一步得出电压表V示数与电流表A示数的比值的变化。【解答】(1)因电源的电压不变，所以，滑片移动时电压表的示数不变；将滑片P向左移动的过程中，滑动变阻器接入电路的电阻变大；由I=UR可知，该支路的电流变小，即电流表A1的示数变小；因并联电路各支路独立工作、互不影响，所以，R2支路的电流不变；因并联电路干路电流等于各支路电流之和，所以，干路电流变小，即电流表A的示数变小；(2)当滑片P移至左端时，断开电键S，电压表仍侧电源的电压，即电压表的示数不变；而此时R2支路断路，电流表A只测通过滑动变阻器的电流，所以电流表A的示数变小；故电压表V示数与电流表A示数的比值将变大。故答案为：电压表；变大。10.【答案】17.5；1.17【解析】本题考查串、并联电路电流和电压规律，电阻的串联，欧姆定律及应用，有一定的难度。【解答】由I=UR可知，两灯泡的电阻分别为：R1=U1I1=15V1.0A=15，R2=U2I2=10V0.5A=20，串联电路中各处的电流相等，当两电阻串联时，电路中的最大电流I串=I2=0.5A，串联电路中的总电阻等于各分电阻之和，该串联电路两端允许加的最高电压：U串=I串(R1+R2)=0.5A×(15+20)=17.5V；并联电路电压相等，两灯泡并联时所加最大电压：U并=U2=10V，干路最大电流：I并=I1'+I2'=U并R1+U并R2=10V15+10V201.17A；故答案为：17.5；1.17。11.【答案】9；60【解析】本题考查电压的测量和串联电路的电压特点及欧姆定律的应用，关键是要正确分析电路。开关断开时，电压表串联接在电源上测量的是电源电压；开关闭合时，电压表测量的是R2两端的电压，根据串联电路的电压规律可以求出R1阻两端的电压，根据公式I=UR可以求出电路中的电流；根据串联电路的电流规律和欧姆定律可以求出R2阻值。【解答】开关断开时，电压表与电阻R1串联接在电源两端，此时电压表测量的是电源电压，电压表示数为9V，即电源电压为9V；开关闭合时，电压表测量的是R2两端的电压，示数为6V，则R1两端的电压为：U1=U-U2=9V-6V=3V；此时电路中的电流为：I=U1R1=3V30=0.1A；该电路为串联电路，电流处处相等；由I=UR可知R2阻值为：R2=U2I=6V0.1A=60。故答案为：9；60。12.【答案】解：滑动变阻器的滑片P向右移时，灯泡变亮，说明滑动变阻器接入电路的阻值减小，因此将滑动变阻器的右下接线柱接入电路；电压表并联在灯泡两端，已知电源是两节干电池，为3V，根据串联分压的特点可知，将电压表“3”接线柱与灯泡右端接线柱相连即可，如下图所示：【解析】先根据滑动变阻器的滑片P向右移时，灯泡变亮，确定滑动变阻器接入电路的电阻减小，然后根据电压表并联在用电器两端连接电压表。本题考查了实物电路图的连接，分析清楚电路结构、知道滑动变阻器的接法、熟练应用串联电路特点是正确作图的前提与基础。13.【答案】解：(1)由电路图知，当S1闭合，S2、S3断开时，只有R2连入电路中，电流表测R2的电流，由I=UR可得电源电压：U=U2=I2R2=0.6A×10=6V；(2)由电路图知，当S2断开，S1、S3闭合时，R1与R2并联，电流表测干路电流，由并联电路电压特点知：U=U1=U2=6V，由并联电路的电流特点和I=UR可得，电流表示数：I'=I1+I2=UR1+I2=6V20+0.6A=0.9A。答：(1)电源电压为6V；(2)当S2断开，S1、S3闭合时，电流表的示数为0.9A。【解析】(1)当S1闭合，S2、S3断开时，只有R2连入电路中，由欧姆定律计算电源电压；(2)当S2断开，S1、S3闭合时，R1与R2并联，电流表测干路电流，由并联电路特点和欧姆定律计算电流表示数。本题考查了串联和并联电路特点、欧姆定律的应用，正确分析电路结构是解题的关键。14.【答案】解：(1)闭合开关S1和S2，灯泡L与滑动变阻器R串联后再与R0并联，电流表测干路电流，电压表测R两端的电压，因并联电路中各支路两端的电压相等，且串联电路中总电压等于各分电压之和，所以，灯泡正常发光时，电压表的示数：UR=U-UL=6V-6V=0V，此时通过灯泡的电流IL=0.5A，因并联电路中干路电流等于各支路电流之和，所以，通过R0的电流：I0=I-IL=0.6A-0.5A=0.1A，由I=UR可得，R0的阻值：R0=UI0=6V0.1A=60；(2)灯泡的电阻：RL=ULIL=6V0.5A=12，断开开关S1，闭合开关S2，灯泡L与滑动变阻器R串联，电压表测R两端的电压，电流表测电路中的电流，因电源的电压U'>U'L所以，灯泡正常发光时，电路中的电流最大，即I大=0.5A，此时电路中的总电阻：R总=U'I大=8V0.5A=16，因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，所以，滑动变阻器接入电路中的最小阻值：R小=R总-RL=16-12=4，当电压表的示数UR大=3V时，滑动变阻器接入电路中的电阻最大，因串联电路中总电压等于各分电压之和，所以，L两端的电压：UL'=U'-UR大=8V-3V=5V，因串联电路中各处的电流相等，所以，电路中的电流：I'=UL'RL=UR大R，即5V12=3VR，解得：R=7.2，所以，滑动变阻器的阻值变化范围为47.2。答：(1)电压表的示数是0V，R0的阻值是60；(2)滑动变阻器的阻值变化范围为47.2。【解析】(1)闭合开关S1和S2，灯泡L与滑动变阻器R串联后再与R0并联，电流表测干路电流，电压表测R两端的电压，灯泡正常发光时的电压和额定电压相等，根据并联电路的电压特点和串联电路的电压特点求出R两端的电压，根据并联电路的电流特点求出通过R0的电流，根据欧姆定律求出R0的阻值；(2)断开开关S1，闭合开关S2，灯泡L与滑动变阻器R串联，电压表测R两端的电压，电流表测电路中的电流，电源的电压大于灯泡的额定电压，则当灯泡正常发光时变阻器接入电路中的电阻最小，根据欧姆定律求出电路中的总电阻，利用电阻的串联求出变阻器接入电路中的最小阻值；当电压表的示数最大时，滑动变阻器接入电路中的电阻最大，根据欧姆定律求出灯泡的电阻，根据串联电路的电压特点求出L两端的电压，根据串联电路的电流特点和欧姆定律得出等式即可求出R的最大阻值，进一步得出答案。本题考查了串并联电路的特点和欧姆定律的应用，正确的分析电路的连接方式是解题的关键。12