物理《 欧姆定律在串、并联电路中的应用》课堂同步练习题(含答案)
第4节 欧姆定律在串、并联电路中的应用
第 1 课时 欧姆定律在串联电路中的应用
,
| 提优点:1. 运用欧姆定律进行串联电路的计算; 2. 动态电路分析 |
)
1. (2018·北京)如图所示的电路中,电阻阻值R1<R2.闭合开关S后,电阻R1、R2两端的电压分别为U1、U2,通过两个电阻的电流分别为I1、I2.下列判断中正确的是( )
A. I1=I2 B. I1>I2
C. U1=U2 D. U1>U2
,(第1题)) ,(第2题))
2. 如图所示的电路,电源电压为6 V且保持不变,R=10 Ω.当闭合开关S,电压表的示数为2 V时,以下判断正确的是( )
A. 通过电阻R的电流是0.6 A
B. 电阻R两端的电压是2 V
C. 通过灯泡L的电流是0.2 A
D. 电路中的电流是0.4 A
3. (2018·邵阳)在如图所示的实验电路中,电源电压为3 V,L1、L2发光时的电阻均为5 Ω,下列说法错误的是( )
A. 灯L1、L2是串联的
B. 电流表的量程应选0~3 A
C. 电压表的量程应选0~3 V
D. 电压表测的是灯L1两端的电压
4. (2018·哈尔滨)电阻R1、R2串联,电源电压是10 V,R1两端电压为8 V,R1为10 Ω.则R1中的电流等于 A,R2等于 Ω.
5. (2018·邵阳一模)电阻为12 Ω的电铃,正常工作时的电压为6 V,现只有一个8 V的电源,要使它正常工作,要给它串联一个 Ω的电阻.
6. (2018·德州二模)如图所示,开关断开时,电压表示数为9 V,开关闭合时,电压表示数为6 V,已知R1阻值为30 Ω,则电源电压为 V,R2阻值为 Ω.
(第6题)
(第7题)
7. (2018·百色)在如图所示的电路中,将开关S闭合时,电流表示数 ,电压表示数 (均填“变大”“变小”或“不变”).
8. (2018·上海浦东新区一模)如图所示的电路中,电源电压为12 V且保持不变,电阻R1的阻值为20 Ω.当开关S闭合后,通过R1的电流为0.2 A.求:
(1)R1两端的电压U1.
(2)电阻R2的阻值.
9. (2018·淮安)如图所示,电源电压恒定,R1为定值电阻,R2为滑动变阻器.S闭合,滑动变阻器滑片P由a向b滑动,下列说法正确的是( )
A. 电压表V1示数与电压表V2示数之和变大
B. 电压表V1示数与电流表A示数的乘积变大
C. 电压表V1示数与电流表A示数的比值变大
D. 电压表V2示数与电流表A示数的比值变大
10. (2018·广东)如图1所示,电源电压保持不变,闭合开关时,滑动变阻器的滑片P从b端滑到a端,电压表示数U与电流表示数I的变化关系如图2所示,下列说法不正确的是( )
A. 电源电压是9 V
B. 定值电阻R的阻值是6 Ω
C. 滑动变阻器的阻值范围是0~18 Ω
D. 若定值电阻R出现接触不良时,电流表示数为0,电压表示数为9 V
11. (2017·株洲)(多选)如图为某控制电路的一部分,已知AA′两端电压恒为12 V,电阻R1=R2=R3=60 Ω,则( )
A. 开关S1断开时,电压表的示数为0
B. 开关S1断开时,电压表示数为12 V
C. 开关S1、S2均闭合时,电压表的示数为8 V
D. 开关S1闭合,S2断开时,电压表的示数为8 V
12. (2017·鄂州)如图所示,是探究“电流与电阻的关系”实验电路图,电源电压保持3 V不变,滑动变阻器的规格是“10 Ω 1 A”.实验中,先在a、b两点间接入5 Ω的电阻,闭合开关S,移动滑动变阻器的滑片P,使电压表的示数为2 V,读出并记录下此时电流表的示数.接着需要更换a、b间的电阻再进行两次实验,为了保证实验的进行,应选择下列的哪两个电阻( )
A. 10 Ω和40 Ω B. 20 Ω和30 Ω
C. 10 Ω和20 Ω D. 30 Ω和40 Ω
,(第12题)) ,(第13题))
13. (2018·成都成华区一模)如图所示,A和B分别是两个阻值不同的电阻RA和RB的电压和电流关系图,请判断两个电阻的阻值大小关系为RA RB(填“大于”“小于”或“等于”),若两个电阻串联,串联总电阻的电压和电流关系图应该在区域 (填“Ⅰ”“Ⅱ”或“Ⅲ”).
14. 如图所示,闭合开关S后,当滑动变阻器的滑片在中点时,电流表的示数为0.45 A,电压表的示数为4.5 V;当滑片在最右端时,电流表的示数为0.3 A;则滑动变阻器的最大阻值是 Ω,电源电压是 V.
15. (2017·咸宁)如图所示,电源电压不变,开关S闭合后,电压表V1的示数为4 V,电压表V2的示数为6 V,电流表A的示数为1 A,若将R2与R3互换位置后,发现三表示数均不变,则电源电压为 V,电阻R2的阻值是 Ω.
16. (2017·德州)如图甲所示,实验小组的同学设计了一种测量温度的电路.已知电源电压为6 V且保持不变,R0是定值电阻,Rt是热敏电阻,其阻值随温度变化的图象如图乙所示.电流表采用“0~0.3 A”的量程.
(1)当环境温度是40 ℃时,电流表的示数为0.2 A,求此时Rt两端的电压及R0的电阻值.
(2)该电路能测量的最高温度是多少?
17. (2017·云南)压力传感器的原理图如图所示,其中M、N均为绝缘材料,MN间有可收缩的导线,弹簧上端和滑动变阻器R2的滑片P固定在一起,电源电压10 V,R1=8 Ω,R2的阻值变化范围为0~10 Ω,闭合开关S,压力与R2的变化量成正比,F=1 N时,R2为2 Ω,此时电流表示数是 A;当电流表的示数为I时,F= N(写出关于I的数学表达式).
第 2课时 欧姆定律在并联电路中的应用
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| 提优点:1. 运用欧姆定律进行并联电路的计算; 2. 动态电路分析 |
)
1. (2018·乐山)一根粗细均匀的金属导线其电阻值为R,将其剪成相等的两段后,再进行并联,则并联后的电阻值为( )
A. 2R B. R C. D.
2. (2018·重庆江津区一模)如图所示的四个电路中,电源电压都相同且不变,电阻R的阻值均相等.闭合开关S后,电流表示数最大的是( )
3. (2017·河池)在如图所示的电路中,电源电压为6 V,R1=3 Ω,R2=6 Ω.闭合开关S,下列说法正确的是( )
A. 通过R1的电流为1 A
B. R1两端的电压为2 V
C. 干路中的电流为3 A
D. 电路的总电阻为9 Ω
4. 把20 Ω的电阻R1和60 Ω的电阻R2并联,接在6 V的电源上,总电阻为 Ω,通过R1的电流与总电流之比为 W.
5. (2017·临沂)在如图所示的电路中,R1=15 Ω,R2=10 Ω,闭合开关后电流表的示数为0.3 A,则电源电压为 V,通过R1的电流是 A.
,(第5题)) ,(第6题))
6. (2018·攀枝花)如图是R1、R2两电阻的电压与电流关系图象,由图可知,电阻R1的阻值为 Ω,若将两电阻并联后接在3 V电源两端,干路电流为 A.
7. (2018·北京)如图所示,电源两端电压U为9 V并保持不变,电阻R1阻值为10 Ω.闭合开关S后,电流表A的示数I为1.2 A. 求:
(1)电流表A1的示数I1.
(2)电阻R2的阻值.
8. (2017·广州)关于图1、图2中各物理量的关系有以下的描述:(1)I1=I2=I3=I4;(2)U1=U2=U3=U4;(3)U3=U1,U2≠U4;(4)I1=I2,I2≠I4.正确的是( )
A. (2)(4) B. (1)(2)
C. (3)(4) D. (1)(3)
9. (2018·泰州)如图所示,电源电压保持不变,闭合开关,调节变阻器,各电表示数变化情况是( )
A. 滑片向右移动,甲表示数变小,乙表示数变大
B. 滑片向左移动,甲表示数变大,乙表示数变大
C. 滑片向左移动,甲表示数变大,乙表示数变小
D. 滑片向右移动,甲表示数变小,乙表示数不变
10. (2018·上海黄浦区一模)在图(a)、(b)所示的电路中,电源电压相等且保持不变.只闭合开关S1,三个电流表中有两个示数相同.同时闭合开关S1、S2,三个电流表中仍有两个示数相同.正确的判断是( )
A. 只闭合开关S1,示数相同的是电流表A1和A3
B. 同时闭合开关S1、S2,示数相同的是电流表A2和A3
C. R1的阻值最大
D. R3的阻值最小
11. (2017·广西)如图所示,电源电压为3 V且保持不变,滑动变阻器R标有“1 A 15 Ω”的字样.当滑动变阻器的滑片P在最右端时,闭合开关S,通过灯泡的电流为0.4 A,移动滑动变阻器的滑片P,在电路安全工作的情况下,下列说法正确的是( )
A. 向左移动滑动变阻器的滑片P时灯泡变亮
B. 滑片P在最右端时通过干路中的电流是0.9 A
C. R接入电路的阻值变化范围是5 Ω~15 Ω
D. 电路总电阻的最大值为5 Ω
12. (2018·南充)一个电压恒定的电源,在其两端只接一只阻值为12 Ω的电阻R1,电流是0.5 A.如果在电阻R1两端并联一个阻值为8 Ω的电阻R2,并联电路的总电流为 A.若将R2改为与R1串联在原电路中,电路中的电流为 A.
13. (2018·安顺)如图,电源电压恒定,R1=30 Ω,R2=60 Ω,当开关S3闭合,S1、S2都断开时,电流表的示数为0.1 A,则电源电压是 V;当开关S3断开,S1、S2都闭合时,电流表的示数是 A.
,(第13题)) ,(第14题))
14. (2018·辽阳)如图所示,电源电压保持不变.闭合开关S,将滑动变阻器的滑片P向左移动,电压表V的示数 ,电压表V的示数与电流表A1的示数之比 ,电流表A2的示数与电流表A1的示数的差 (以上三空均填“变大”“变小”或“不变”).
15. (2017·淮安)如图所示电路,电源电压恒定,R1=20 Ω,R2=10 Ω,当S1闭合,S2、S3断开时,电流表的示数为0.6 A,电源电压为 V;当S2闭合,S1、S3断开时,电流表示数为 A;当S1、S3闭合,S2断开时,电流表示数为 A.
16. (2018·广东)如图1所示,已知定值电阻R1的阻值为30 Ω,闭合开关时整个电路正常工作,两电流表的指针都在同一位置,示数如图2所示.(设电源电压保持不变),求:
(1)电源电压U是多少?
(2)通过定值电阻R2的电流是多少?
(3)现用一个未知阻值的定值电阻Rx替换电阻R1或R2,替换后只有一个电流表的示数发生了变化,请判断Rx替换的是电阻R1还是R2.
(4)此时替换后电流表示数减少了0.3 A,求未知电阻Rx的阻值.
17. 如图所示,已知R0=R1=R2=R3=…=Rn=R2 011=3 Ω,Ra=2 Ω.A、B间电压为6 V,则通过R2 011的电流大小是( )
A. 1 A B. A
C. × A D. A
*第4节 欧姆定律在串、并联电路中的应用
第1课时 欧姆定律在串联电路中的应用
1. A 2. D 3. B
4. 0.8 2.5 5. 4 6. 9 60 7. 变大 变大 8. (1)4 V (2)40 Ω
9. D 解析:分析电路图,R1与R2串联,V1测R1两端的电压,V2测R2两端的电压,电流表测串联电路中的电流.开关S闭合,当滑片P由a向b滑动时,变阻器R2接入电路的阻值变大,由欧姆定律可知电路中电流变小,电流表A的示数变小,由U=IR可知,定值电阻R1两端电压变小,即V1的示数变小,则V2示数就会变大.电压表V1示数与电压表V2示数之和等于电源电压,则两个电压表示数之和不变;电压表V1示数与电流表A示数的乘积变小;电压表V2示数与电流表A示数的比值变大;电压表V1与电流表A的示数之比等于定值电阻R1的阻值,所以该比值不变.由以上分析可知,本题选D.
10. C 解析:当滑片在a端时,只有定值电阻接入电路,此时电压表的示数为电源电压,由题图2知,电压表最大示数为9 V,即电源电压是9 V,A正确;由题图2知,当定值电阻两端电压为9 V时,电流为1.5 A,所以定值电阻R的阻值是:R===6 Ω,B正确;由题图2知,当电压表示数为3 V时,电流为0.5 A,根据串联电路的分压特点,滑动变阻器两端的电压为:9 V-3 V=6 V,所以滑动变阻器的最大阻值为:R′===12 Ω,滑动变阻器的阻值范围是0~12 Ω,C错误;若定值电阻R出现接触不良时,即电路断路时,电流表示数为0,此时电压表串联在电路中,能测出电源电压,所以电压表示数为9 V,D正确.由以上可知,本题选C.
11. BD 解析:开关S1断开时,电路断路,电压表串联在电路中测电源的电压,示数为12 V,选项A错误,选项B正确.开关S1、S2均闭合时,R3被短路,R1与R2串联,电压表测R2两端的电压,串联电路中总电阻等于各分电阻之和,电路中的电流:I===0.1 A,则电压表的示数:U2=IR2=0.1 A×60 Ω=6 V,C错误.开关S1闭合,S2断开时,三电阻串联,电压表测R2和R3两端的电压之和,则电路中的电流:I′=== A,电压表的示数:U′=I′(R2+R3)= A×120 Ω=8 V,D正确.
12. C 解析:探究“电流与电阻的关系”实验中应控制电阻两端的电压不变,串联电路中总电压等于各分电压之和,滑动变阻器两端的电压:U滑=U-UR=3 V-2 V=1 V,电流一定时,电阻两端的电压与电阻成正比,===,当滑动变阻器接入电路中的电阻为10 Ω时,定值电阻的最大阻值:R最大=2×10 Ω=20 Ω,即定值电阻的最大阻值不能超过20 Ω,故本题选C.
13. 大于 Ⅰ
14. 20 9 解析:由电路图可知,R1和滑动变阻器串联,电压表测R1两端的电压,电流表测电路中的电流.
当滑片在中点时,根据题意结合欧姆定律可得:R1===10 Ω,电源的电压U=U1+I1×R2=4.5 V+0.45 A×R2①;当滑片在最右端时,滑动变阻器的最大阻值R2与电阻R1串联,电源的电压U=I2(R1+R2)=0.3 A×(10 Ω+R2)②,由①②解得:R2=20 Ω,U=9 V.
15. 7 3 解析:由电路图可知,三电阻串联,电压表V1测R1和R2两端的电压之和,V2测R2和R3两端的电压之和.串联电路中总电阻等于各分电阻之和,由I=可得:R1+R2===4 Ω,R2+R3===6 Ω,将R2和R3对换位置后,电流表、电压表示数均不变,则R2=R3,R2=R3=3 Ω,R1=1 Ω,电源的电压:U=IR=I(R1+R2+R3)=1 A×(1 Ω+3 Ω+3 Ω)=7 V.
16. (1)5 V 5 Ω (2)90 ℃ 解析:(1)由甲图知,两电阻串联,电流表测电路中的电流,当环境温度是40 ℃时,由图乙知,热敏电阻的阻值为Rt=25 Ω,此时电流表的示数为I=0.2 A,
由I=可得,Rt两端的电压:Ut=IRt=0.2 A×25 Ω=5 V,
R0两端的电压:U0=U-Ut=6 V-5 V=1 V,
则R0的电阻值:R0===5 Ω.
(2)电流表采用“0~0.3 A”的量程,最大电流不能超过0.3 A,
此时电路中的最小总电阻:R最小===20 Ω,
热敏电阻的最小阻值:Rt小=R最小-R0=20 Ω-5 Ω=15 Ω,
由图乙知,对应的最高温度为90 ℃.
17. 1 -4 解析:由电路图可知,R1与R2串联,电压表测R2两端的电压,电流表测电路中的电流.
当F=1 N时,R2为2 Ω,电路中的电流I1===1 A;由题意可知,压力F与R2的变化量成正比,设为F=kR2,当F=1 N时,R2为2 Ω,则1 N=k×2 Ω,解得k=0.5 N/Ω,所以,F=0.5 N/Ω×R2①;
当电流表的示数为I时,电路中的总电阻R==,滑动变阻器接入电路中的电阻R′2=R-R1=-8 Ω②;
所以,F=0.5 N/Ω×R′2=0.5 N/Ω×,即数学表达式为F=N.
第2课时 欧姆定律在并联电路中的应用
1. D 2. B 3. C
4. 15 3∶4 5. 3 0.2 6. 10 0.9 7. (1)0.9 A (2)30 Ω
8. A 解析:题图1中,R1与R2串联,串联电路中各处的电流相等,所以电路中的电流:I=I1=I2===2 A,两电阻两端的电压:U1=U2=IR1=2 A×1 Ω=2 V;题图2中,R3与R4并联,因并联电路中各支路两端的电压相等,所以,U3=U4=U′=2 V,通过两电阻的电流:I3=I4===1 A,综上可知,I1=I2,I2≠I4,U1=U2=U3=U4,故A正确,B、C、D错误.故选A.
9. D 解析:由实物图可知,电阻和滑动变阻器并联接入电路中,电压表测量的是电源的电压,保持不变;电流表位于干路中,测的是干路电流.当滑片向右移动时,滑动变阻器接入电路的电阻变大,根据欧姆定律可知,通过滑动变阻器的电流减小,并联电路各支路互不影响,则通过电阻R的电流不变,根据并联电路的电流关系可知,电流表的示数减小;当滑片向左移动时,滑动变阻器接入电路的电阻变小,根据欧姆定律可知,通过滑动变阻器的电流增大,通过电阻R的电流不变,电流表的示数增大.由以上分析可知,本题应选D.
10. D 解析:只闭合S1时(a)图中电流表A1测干路电流,电流表A2测通过R2的电流,根据并联电路中电流的规律可知,A1的示数为I=I1+I2,大于A2的示数I2=,图(b)中R1和R3串联,则A3的示数为I3=,三个电表中有两个示数相同,示数相同的是A2和A3,即I2=I3,A错误;同时闭合开关S1、S2,图(b)电阻R1短路,电流表测量通过R3的电流I3′=,则I3′>I3,则此时示数相同的是电流表A1和A3,即I1=I3′,B错误;由I2=I3可知,=,则R2=R1+R3>R1,R2的电阻最大,C错误;由I1=I3′可知,+=,则<,则R1>R3,R3的电阻最小.故本题选D.
11. D 解析:由题图可知,滑动变阻器与灯泡并联,并联电路各支路独立工作,互不影响,所以滑片的移动不能改变灯泡的亮暗,选项A错误;当滑片位于最右端时,变阻器接入电路中的电阻最大,通过变阻器的最小电流I最小===0.2 A,干路中的电流I=IL+I最小=0.4 A+0.2 A=0.6 A,选项B错误;滑动变阻器允许通过的最大电流为1 A,根据欧姆定律可知变阻器的最小电阻为R最小===3 Ω,所以R接入电路的阻值变化范围是3 Ω~15 Ω,选项C错误;当滑动变阻器接入电路中的电阻最大时,电路中的总电阻最大,干路中的电流最小,根据欧姆定律可得最大电阻为R最大===5 Ω,选项D正确.
12. 1.25 0.3 解析:电源电压U=I1R1=0.5 A×12 Ω=6 V,在电阻R1两端并联一个阻值为8 Ω的电阻R2,流经R2的电流I2===0.75 A.并联电路的总电流I=I1+I2=0.5 A+0.75 A=1.25 A,将R2改为与R1串联在原电路中,此时电路中的电流I′===0.3 A.
13. 9 0.45 解析:由题图知,当开关S3闭合,S1、S2都断开时,R1与R2串联,电流表测电路中的电流,电源电压:U=I(R1+R2)=0.1 A×(30 Ω+60 Ω)=9 V;当开关S3断开,S1、S2都闭合时,两电阻并联,电流表测干路电流,此时电流表的示数:I′=I1+I2=+=+=0.45 A.
14. 不变 不变 变小 解析:由电路图可知,R1与R2并联,电压表测电源电压,电流表A1测R1支路的电流,电流表A2测干路电流.电源电压保持不变,移动滑片时,电压表V的示数不变;并联电路中各支路独立工作、互不影响,移动滑片时,通过R1的电流不变,电流表A1的示数不变,电压表V的示数与电流表A1的示数之比不变;将滑动变阻器的滑片P向左移动时,变阻器接入电路中的电阻变大,由欧姆定律可知,通过R2的电流变小,电流表A2的示数与电流表A1的示数的差等于通过R2的电流,即变小.
15. 6 0.2 0.9 解析:当只闭合S1时,只有R2接入电路,则U=IR2=0.6 A×10 Ω=6 V;当S2闭合,S1、S3断开时,R1与R2串联,电路的总电阻R=10 Ω+20 Ω=30 Ω,电路中的电流I′===0.2 A;当S2断开,S1、S3闭合时,R1与R2并联,电流表测量干路中的电流,I″=I1+I2=+=+=0.9 A.
16. (1)9 V (2)1.2 A (3)R2 (4)10 Ω 解析:(1)由电路图知,电流表A1测量R1的电流,电流表A测量干路的电流,且两电流表的指针都在同一位置,则R1的电流应按小量程读数,为0.3 A;干路电流大,所以按大量程读数,为1.5 A.
并联时各支路电压等于电源电压,所以电源电压为:U=I1R1=0.3 A×30 Ω=9 V.
(2)通过定值电阻R2的电流为:I2=I-I1=1.5 A-0.3 A=1.2 A.
(3)并联电路的各支路互不影响,替换R2时,只有干路的电流变化,若替换R1,则两个电流表的示数都会变化,所以替换的是R2.
(4)替换后电流表示数减少了0.3 A,则干路电流变为:I′=I-ΔI=1.5 A-0.3 A=1.2 A,
通过Rx的电流为:Ix=I′-I1=1.2 A-0.3 A=0.9 A,
未知电阻Rx的阻值为:Rx===10 Ω.
17. C 解析:由题R0=R1=R2=R3=…=Rn=R2 011=3 Ω,Ra=2 Ω,则R2 011与三个Ra并联的阻值为:
R并1===2 Ω=Ra,
同理可得:R2 010与三个Ra并联的阻值为R并2=2 Ω=Ra,
依此类推,得到整个电路总电阻为R总=3Ra=6 Ω,
电路的总电流I===1 A,
根据并联电路分流规律得:通过R0的电流为I0=I= A,
通过R1的电流为I1=× A,
通过R2的电流为I2=× A,
通过R2 011的电流大小为I2 011=× A.
17.4 欧姆定律的应用
一.选择题(共9小题)
1.(2018•乐山)一根粗细均匀的金属导线其电阻值为R,将其剪成相等的两段后,再进行并联,则并联后的电阻值为( )
A.2R B.R C. D.
2.(2018•兰州)有两个可变电阻,开始时阻值相等,都为R,现将其中一个电阻的阻值增大,将另一个电阻的阻值减小,则两个电阻并联后总电阻将( )
A.一定大于R B.一定等于R
C.一定小于R D.以上结果都有可能
3.(2018•秀屿区模拟)一个1欧的电阻与一个100欧的电阻并联,其等效电阻是( )
A.等于101欧 B.等于99欧
C.大于1欧,同时小于100欧 D.小于1欧
4.(2017秋•薛城区期末)如图所示的四个电路中,已知定值电阻R1和R2的阻值大小关系为R1>R2.在这四个电路中,电路的等效电阻最小的是( )
A. B.
C. D.
5.(2017秋•平邑县期末)电路中有一根电阻丝,若要使电路中的电阻变大,可以采取的方法是( )
A.增大电路两端的电压 B.减小通过电路中的电流
C.串联一根相同的电阻丝 D.并联一根相同的电阻丝
6.(2017秋•吉安期末)如图所示,在“探究串联电路的电压规律”实验时,闭合开关,用电压表分别测出AB,BC,AC 两端的电压分别为UAB=1.5V,UBC=1.5V,UAC=3V,在表格中记录数据后,接着的实验步骤是( )
A.整理器材,结束实验
B.换用电压表的另一量程,再测出一组电压值
C.分析数据,得出结论
D.换用不同规格的小灯泡,再测出几组电压值
7.(2016秋•湘潭期末)现有四对电阻,其中总电阻最小的一对是( )
A.两个5Ω串联 B.一个10Ω和一个5Ω并联
C.一个100Ω和一个0.1Ω并联 D.一个2Ω和一个3Ω串联
8.(2016秋•蒙阴县期末)如图所示,在“探究串联电路中电压的规律”时,小雨同学用电压表测出Uab=3V,Ubc=3V,Uac=6V,在表格中记录数据后,下一步应该做的是( )
A.整理器材,分析数据,得出结论
B.对换L1和L2的位置,再测出一组电压值
C.换用电压表的另一量程,再测出一组电压值
D.换用不同规格的小灯泡,再测出几组电压值
9.(2017秋•威远县校级期中)一个滑动变阻器标有“1.5A 50Ω”的字样。当它与一个阻值为30Ω的电阻串联接入电路时。整个电路总电阻的变化范围为( )
A.30~80Ω B.0~80Ω C.0~50Ω D.0~30Ω
二.多选题(共1小题)
10.(2017•河东区校级模拟)如图所示,在“探究串联电路的电压规律”时,小明同学用电压表测出AB、BC、AC两端的电压分别为UAB=1.5V,UBC=2.5V,UAC=4V.在表格中记录数据后,下一步应该做的是( )
A.对换L1和L2的位置,再测一组电压值
B.换用不同规格的灯泡,再测几组电压值
C.整理器材,分析此组数据得出实验结论
D.改变电源电压,再测几组电压值
三.填空题(共5小题)
11.(2017秋•吴江区校级期末)如图所示,在“探究串联电路电压的特点”的活动中。
(1)实验中应选择规格 (选填“相同”或“不同”)的小灯泡。
(2)根据图连接好电路,闭合开关后,发现两只灯泡都不亮,且电压表示数为 0,若只有L1 或L2 中的一处发生故障,则故障是 (选填“L1 开路”、“L1 短路”、“L2 开路”或“L2短路”)。
12.(2017秋•万州区期末)电阻R1=4Ώ,R2=6Ώ,它们串联总电阻为 Ω,它们并联总电阻为 Ω。
13.(2017秋•白银区校级期末)已知R1=10Ω,R2=30Ω,则R1与R2串联后的等效电阻为 Ω,将它们串联后的电压之比是 。
14.(2017秋•东台市期中)某同学连接的电路如图所示,他所用的电源是四节干电池串联组成的电池组,当他将开关闭合后,电压表的示数为2V,则L1两端的电压为 ,L2两端的电压为 。
15.(2016秋•威海期末)甲、乙两只电阻,已知R甲>R乙,串联后等效电阻为8Ω,并联后等效电阻为1.5Ω,则R甲的阻值是 Ω,R乙的阻值是 Ω。
四.作图题(共1小题)
16.(2017秋•石景山区期末)在并联电路中,其中一个用电器两端的电压用U1表示,电源两端的电压用U表示。 请自选实验器材证明:在并联电路中,U1等于U。
(1)画出实验电路图;
(2)写出实验步骤;
(3)画出实验数据记录表格。
五.实验探究题(共4小题)
17.(2018•自贡)在“探究串联电路电压的特点”活动中。
(1)如图所示,连接电路时,至少需要 根导线;实验中应选择规格 (选填“相同”或“不同”)的小灯泡。
(2)在测L1两端电压时,闭合开关,发现电压表示数为零,原因可能是 (填出一种即可)。
(3)小芳保持电压表的B连接点不动,只断开A连接点,并改接到C连接点上,测量L2两端电压。她能否测出L2两端电压? ,理由是: 。
(4)小明分别测出AB、BC、AC间的电压并记录在如下表格中,分析实验数据得出结论:串联电路总电压等于各部分电路两端电压之和。请对小明的做法进行评价: ,改进方法是 。
UAB/V | UBC/V | UAC/V |
2.6 | 1.8 | 4.4 |
18.(2018•潮南区模拟)小刚和小丽用如图所示的器材探究串联电路的电压关系:
(1)根据电路图,请用笔画线代替导线,连接图乙中的实物图;
(2)小刚用电压表测量L1两端的电压时,直接选用0~3V的量程,小丽说这样不行,规范的操作方法是先用 进行试触,如果试触结果不超过3V,再改用小量程测量;
(3)在测L2两端的电压时,小丽同学为了节省实验时间,采用以下方法:电压表所接的B接点不动,只断开A接点,并改接到C接点上,这样做 (选填“正确”或“不正确”),原因是 ;
(4)同学们排除故障后继续实验,得出了下表所示的一组数据,接下来他们还应当
A.更换电压表的量程重做实验
B.改变两个小灯泡的规格重做实验
L1两端电压/V | L2两端电压/V | L串联后的总电压/V |
1.4 | 3.1 | 4.5 |
(5)小刚接下来又按正确的方法测出了L1、L2及AC间的电压分别为:U1=2.4V,U2=1.4V,可读出UAC= V。
根据测量结果,在误差允许范围内你认为串联电路中用电器两端电压和电源电压的关系是 。
19.(2018•庐阳区校级一模)某实验研究小组在“用电压表测电压规律的实验”中,他们先测得干电池组两端的电压为3.0V,然后将两只灯泡L1、L2并联接在该电池组两端,如图1所示。闭合三个开关,用电压表测得L1、L2两端电压U1、U2均为2.6V。
(1)根据他们的实验数据,可以得出结论:并联电路中,各支路两端的电压 。
(2)进一步分析实验数据后,实验小组的小刚同学发现了一个重要问题:并联的两个灯泡的电压小于3.0V,还有0.4V的电压哪里去了呢?通过查阅资料和请教老师,实验小组得到的信息是:电池组内部有电阻r,在正常情况下r为定值,如图2所示;该实验小组继续研究他们发现的问题:实验小组认为,如果上述信息真实可靠,当我们把电路中电池以外的电阻等效成一个电阻R外时,图1所示电路可等效为图3所示电路。如果断开图1中的S2,R外将 ,U外将 。(以上两空均选填“变大”、“变小”或“不变”)
(3)接下来实验小组为了测定一个总电压未知的新电源内阻r的值,设计了如图4所示的测量电路。其中R1=5Ω,R2=14Ω.当只闭合S1时,电流表示数I1为0.5A;只闭合S2时,电流表示数I2为0.2A.请你依据上述数据,计算出新电源内阻r= 。
20.(2017秋•都江堰市期末)小希用两节干电池按如图所示电路来探究串联电路的电压特点。
(1)在接拆电路时,开关必须 ,三只电压表皆可选择的量程是 (填“0~3V”或“0~15V”)。
(2)用电压表分别测出A与B、B与C、A与C点之间的电压为UAB、UBC、UAC.经过三次实验,得到的数据记录在图表中。分析实验数据,第三次空缺的数值是 ,由此可得到串联电路的电压特点用公式表示是 。
实验次数 | UAB/V | UBC/V | UAC/V |
1 | 0.8 | 2.2 | 3.0 |
2 | 1.0 | 2.0 | 3.0 |
3 | 1.2 |
| 3.0 |
(3)若将滑动变阻器滑片P滑到左端边缘,UAB的数值是 ,UBC的数值是 。
一.选择题(共9小题)
1.(2018•乐山)一根粗细均匀的金属导线其电阻值为R,将其剪成相等的两段后,再进行并联,则并联后的电阻值为( )
A.2R B.R C. D.
【解答】解:一根粗细均匀,电阻值为R电阻丝截成长度相等的两段,则每段长度变为原来的,再把得到的两段并联起来使用,横截面积变为原来的2倍,
所以阻值变为原来的,即R。
故选:D。
2.(2018•兰州)有两个可变电阻,开始时阻值相等,都为R,现将其中一个电阻的阻值增大,将另一个电阻的阻值减小,则两个电阻并联后总电阻将( )
A.一定大于R B.一定等于R
C.一定小于R D.以上结果都有可能
【解答】解:因为并联电路总电阻的倒数等于支路电阻倒数之和,所以并联电路总电阻小于任一电阻值,即两个电阻并联后总电阻小于较小电阻的阻值,故选项C正确。
故选:C。
3.(2018•秀屿区模拟)一个1欧的电阻与一个100欧的电阻并联,其等效电阻是( )
A.等于101欧 B.等于99欧
C.大于1欧,同时小于100欧 D.小于1欧
【解答】解:电阻并联,越并越小,小于其中的任何一个电阻,1欧的电阻与100欧的电阻并联时,R并<1Ω。
故选:D。
4.(2017秋•薛城区期末)如图所示的四个电路中,已知定值电阻R1和R2的阻值大小关系为R1>R2.在这四个电路中,电路的等效电阻最小的是( )
A. B.
C. D.
【解答】解:∵串联电路总电阻等于各分电阻之和,即电阻越串越大、大于任何一个分电阻,
∴R串>R1>R2,
∵并联电路中总电阻的倒数等于各分电阻倒数之和,即电阻越并越小、小于任何一个分电阻,
∴R串>R1>R2>R并,
则在这四个电路中,电路的等效电阻最小的是D。
故选:D。
5.(2017秋•平邑县期末)电路中有一根电阻丝,若要使电路中的电阻变大,可以采取的方法是( )
A.增大电路两端的电压 B.减小通过电路中的电流
C.串联一根相同的电阻丝 D.并联一根相同的电阻丝
【解答】解:
A、导体电阻的大小与其两端的电压的大小无关,故增大电路两端的电压不影响电阻的大小,故A错误;
B、导体电阻的大小与通过的电流的大小无关,故减小通过电路的电流不影响电阻的大小,故B错误;
C、串联一根相同电阻丝,导体的长度增大,电路中的电阻增大,故C正确;
D、并联一根相同电阻丝,横截面积增大,则电路中的电阻减小,故D错误。
故选:C。
6.(2017秋•吉安期末)如图所示,在“探究串联电路的电压规律”实验时,闭合开关,用电压表分别测出AB,BC,AC 两端的电压分别为UAB=1.5V,UBC=1.5V,UAC=3V,在表格中记录数据后,接着的实验步骤是( )
A.整理器材,结束实验
B.换用电压表的另一量程,再测出一组电压值
C.分析数据,得出结论
D.换用不同规格的小灯泡,再测出几组电压值
【解答】解:用电压表测出AB、BC、AC两端的电压分别为为UAB=1.5V,UBC=1.5V,UAC=3V,说明两个小灯泡是同一个规格的,接下来的操作是换用不同规格的小灯泡,再测出几组电压值,然后分析数据,这样的结论才具有科学性。
故选:D。
7.(2016秋•湘潭期末)现有四对电阻,其中总电阻最小的一对是( )
A.两个5Ω串联 B.一个10Ω和一个5Ω并联
C.一个100Ω和一个0.1Ω并联 D.一个2Ω和一个3Ω串联
【解答】解:A、RA=×5Ω=2.5Ω;
B、RB=≈3.3Ω;
C、RC=≈0.0999Ω;
D、RD==1.2Ω。
显而易见,C选项中的总电阻最小。
故选:C。
8.(2016秋•蒙阴县期末)如图所示,在“探究串联电路中电压的规律”时,小雨同学用电压表测出Uab=3V,Ubc=3V,Uac=6V,在表格中记录数据后,下一步应该做的是( )
A.整理器材,分析数据,得出结论
B.对换L1和L2的位置,再测出一组电压值
C.换用电压表的另一量程,再测出一组电压值
D.换用不同规格的小灯泡,再测出几组电压值
【解答】解:
在探究串联电路中的电压关系时。小华同学用电压表测出AB、BC、AC两端的电压分别为Uab=3V,Ubc=3V,Uac=6V.在表格中记录数据后。再进行的步骤:
①换用不同规格的小灯泡。再测出几组电压值;②整理器材,结束实验;③分析数据。得出结论。
故选:D。
9.(2017秋•威远县校级期中)一个滑动变阻器标有“1.5A 50Ω”的字样。当它与一个阻值为30Ω的电阻串联接入电路时。整个电路总电阻的变化范围为( )
A.30~80Ω B.0~80Ω C.0~50Ω D.0~30Ω
【解答】解:滑动变阻器上标有“1.5A 50Ω”,即表示这个滑动变阻器的电阻变化范围是0~50Ω,
因串联电路中总电阻等于各分电阻之和,
所以,当它与一个阻值为30Ω的电阻串联接入电路时,整个电路中总电阻的变化范围为30Ω~80Ω。
故选:A。
二.多选题(共1小题)
10.(2017•河东区校级模拟)如图所示,在“探究串联电路的电压规律”时,小明同学用电压表测出AB、BC、AC两端的电压分别为UAB=1.5V,UBC=2.5V,UAC=4V.在表格中记录数据后,下一步应该做的是( )
A.对换L1和L2的位置,再测一组电压值
B.换用不同规格的灯泡,再测几组电压值
C.整理器材,分析此组数据得出实验结论
D.改变电源电压,再测几组电压值
【解答】解:(1)在探究串联电路中的电压关系时,用电压表分别测出AB、BC、AC两端的电压后,为寻找规律,应换用不同规格的小灯泡,再测出几组电压值,然后分析数据,这样的结论才具有科学性。
(2)改变电源电压或者换用不同的器材都是使结果更具普遍性。使用相同规格、不同规格、不同电源进行多次实验,故D正确。
故选:BD。
三.填空题(共5小题)
11.(2017秋•吴江区校级期末)如图所示,在“探究串联电路电压的特点”的活动中。
(1)实验中应选择规格 不同 (选填“相同”或“不同”)的小灯泡。
(2)根据图连接好电路,闭合开关后,发现两只灯泡都不亮,且电压表示数为 0,若只有L1 或L2 中的一处发生故障,则故障是 L2开路 (选填“L1 开路”、“L1 短路”、“L2 开路”或“L2短路”)。
【解答】解:
(1)为得出普遍性的结论,实验中应选择规格不同的小灯泡;
(2)由电路图知,两灯泡串联,电压表测灯泡L1两端的电压,闭合开关S后,灯L1、L2均不亮,且只有L1或L2中的一处发生故障:
①若L1开路,L2正常,则电压表与灯L2串联在电路中,电压表有示数,不符合题意;
若L1 短路,L2正常,电路为通路,则电压表示数为0,灯L2发光,不符合题意;
②若L2 开路,L1正常,则整个电路断路,两只灯泡都不亮,且电压表示数为 0,符合题意;
若L2短路,L1正常,则灯L1亮,电压表为电源电压,有示数,不符合题意;
故故障是:L2开路。
故答案为:不同; L2开路。
12.(2017秋•万州区期末)电阻R1=4Ώ,R2=6Ώ,它们串联总电阻为 10 Ω,它们并联总电阻为 2.4 Ω。
【解答】解:已知R1=4Ω R2=6Ω,串联后的总电阻:R串=R1+R2=4Ω+6Ω=10Ω。
两电阻并联时,=+,
=+,
解得R并=2.4Ω。
故答案为:10;2.4。
13.(2017秋•白银区校级期末)已知R1=10Ω,R2=30Ω,则R1与R2串联后的等效电阻为 40 Ω,将它们串联后的电压之比是 1:3 。
【解答】解:R1与R2串联后的等效电阻为 R=R1+R2=10Ω+30Ω=40Ω;
串联电路中电流处处相等,由I=可得,将它们串联后的电压之比:
===。
故答案为:40;1:3。
14.(2017秋•东台市期中)某同学连接的电路如图所示,他所用的电源是四节干电池串联组成的电池组,当他将开关闭合后,电压表的示数为2V,则L1两端的电压为 4V ,L2两端的电压为 2V 。
【解答】解:电路的等效电路图,如下图所示:
电源的电压U=4×1.5V=6V,
∵电压表测L2两端的电压,
∴U2=2V;
∵串联电路的总电压等于各分电压之和,
∴L1两端的电压U1=U﹣U2=6V﹣2V=4V。
故答案为:4V;2V。
15.(2016秋•威海期末)甲、乙两只电阻,已知R甲>R乙,串联后等效电阻为8Ω,并联后等效电阻为1.5Ω,则R甲的阻值是 6 Ω,R乙的阻值是 2 Ω。
【解答】解:甲、乙两只电阻串联后,由于串联电路中总电阻等于各分电阻之和,
则R1+R2=8Ω﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣①
甲、乙两只电阻并联后,由于并联电路中总电阻的倒数等于各分电阻倒数之和,
则+==﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣②
已知R甲>R乙,解①②可得:R1=6Ω,R2=2Ω。
故答案为:6;2。
四.作图题(共1小题)
16.(2017秋•石景山区期末)在并联电路中,其中一个用电器两端的电压用U1表示,电源两端的电压用U表示。 请自选实验器材证明:在并联电路中,U1等于U。
(1)画出实验电路图;
(2)写出实验步骤;
(3)画出实验数据记录表格。
【解答】解:(1)由题意可知,两电阻并联组成电路,然后把电压表并联在电路中,实验电路如图所示:
(2)实验步骤:
①将电压表指针调零,断开开关,按照上图的电路图连接好电路;
②闭合开关,读出此时电压表的示数U并将其记录在表格中;断开开关,将电压表并联在R1两端,闭合开关,读出此时电压表的示数U1并将其记录在表格中;
③断开开关,改变电源电压,仿照步骤②再做5次实验。
(3)实验数据记录表格:
U/V |
|
|
|
|
|
|
U1/V |
|
|
|
|
|
|
五.实验探究题(共4小题)
17.(2018•自贡)在“探究串联电路电压的特点”活动中。
(1)如图所示,连接电路时,至少需要 6 根导线;实验中应选择规格 不同 (选填“相同”或“不同”)的小灯泡。
(2)在测L1两端电压时,闭合开关,发现电压表示数为零,原因可能是 L2断路或L1短路 (填出一种即可)。
(3)小芳保持电压表的B连接点不动,只断开A连接点,并改接到C连接点上,测量L2两端电压。她能否测出L2两端电压? 不能 ,理由是: 电压表的正负接线柱接反了 。
(4)小明分别测出AB、BC、AC间的电压并记录在如下表格中,分析实验数据得出结论:串联电路总电压等于各部分电路两端电压之和。请对小明的做法进行评价: 根据一次实验得出的结论具有偶然性 ,改进方法是 应更换规格不同的灯泡进行多次实验。 。
UAB/V | UBC/V | UAC/V |
2.6 | 1.8 | 4.4 |
【解答】解;(1)由电路图可知,至少需要6根导线;为了避免实验的偶然性,使探究得出的结论具有普遍意义,实验中应选择规格不同的小灯泡;
(2)在测L1两端电压时,闭合开关,发现电压表示数为零,原因可能是:L2断路或L1短路;
(3)测L1两端的电压时,A与电压表的正接线柱相连。小芳将与A点相连的导线改接到C点,则会造成电流从电压表的负接线柱流入了,即电压表的正负接线柱接反了,故她不能测出L2两端电压;
(4)本实验只做了一次实验,而没有进行多次测量,只凭一组实验数据得出结论带有偶然性,不能得出普遍规律,故应更换规格不同的灯泡进行多次实验。
故答案为:(1)6;不同;(2)L2断路或L1短路;(3)不能;电压表的正负接线柱接反了;(4)根据一次实验得出的结论具有偶然性;应更换规格不同的灯泡进行多次实验。
18.(2018•潮南区模拟)小刚和小丽用如图所示的器材探究串联电路的电压关系:
(1)根据电路图,请用笔画线代替导线,连接图乙中的实物图;
(2)小刚用电压表测量L1两端的电压时,直接选用0~3V的量程,小丽说这样不行,规范的操作方法是先用 大量程 进行试触,如果试触结果不超过3V,再改用小量程测量;
(3)在测L2两端的电压时,小丽同学为了节省实验时间,采用以下方法:电压表所接的B接点不动,只断开A接点,并改接到C接点上,这样做 不正确 (选填“正确”或“不正确”),原因是 电压表的正负接线柱接反了 ;
(4)同学们排除故障后继续实验,得出了下表所示的一组数据,接下来他们还应当 B
A.更换电压表的量程重做实验
B.改变两个小灯泡的规格重做实验
L1两端电压/V | L2两端电压/V | L串联后的总电压/V |
1.4 | 3.1 | 4.5 |
(5)小刚接下来又按正确的方法测出了L1、L2及AC间的电压分别为:U1=2.4V,U2=1.4V,可读出UAC= 4 V。
根据测量结果,在误差允许范围内你认为串联电路中用电器两端电压和电源电压的关系是 不相等 。
【解答】解:(1)两灯泡、开关、电源组成串联电路,电压表并联在L1灯泡两端,且由于电源电压是三节干电池,所以电源电压是4,5V,故电压表应选择小量程,电路图如图所示;
(2)电流表和电压表在使用时,如不能估计测量值的大小,应采用试触法选择合适量程,即先选用0~15V的量程试测,如果示数小于3V,再改用0~3V量程测量。
(3)当电压表B点不动,只断开A点,并改接到C点上时,虽然电压表此时与L2并联,但电压表的正负接线柱却是反的,闭合开关后,指针会反向偏转,所以不能测出L2两端的电压;
(4)为得到普遍性的规律,应选用不同规格的小灯泡多测几组数据进行分析,A错误,B正确;
(5)根据电路图可知,电压表是大量程,分度值是0.5A,故此时的示数是4V;
在误差允许范围内串联电路中用电器两端电压之和与电源电压相等,即UAC=U1+U2.根据测量结果,在误差允许范围内你认为串联电路中用电器两端电压和电源电压的关系是不相等。
故答案为:(1)如上图;(2)大量程;(3)不正确;电压表的正负接线柱接反了;(4)B;(5)4;不相等。
19.(2018•庐阳区校级一模)某实验研究小组在“用电压表测电压规律的实验”中,他们先测得干电池组两端的电压为3.0V,然后将两只灯泡L1、L2并联接在该电池组两端,如图1所示。闭合三个开关,用电压表测得L1、L2两端电压U1、U2均为2.6V。
(1)根据他们的实验数据,可以得出结论:并联电路中,各支路两端的电压 相等 。
(2)进一步分析实验数据后,实验小组的小刚同学发现了一个重要问题:并联的两个灯泡的电压小于3.0V,还有0.4V的电压哪里去了呢?通过查阅资料和请教老师,实验小组得到的信息是:电池组内部有电阻r,在正常情况下r为定值,如图2所示;该实验小组继续研究他们发现的问题:实验小组认为,如果上述信息真实可靠,当我们把电路中电池以外的电阻等效成一个电阻R外时,图1所示电路可等效为图3所示电路。如果断开图1中的S2,R外将 变大 ,U外将 变大 。(以上两空均选填“变大”、“变小”或“不变”)
(3)接下来实验小组为了测定一个总电压未知的新电源内阻r的值,设计了如图4所示的测量电路。其中R1=5Ω,R2=14Ω.当只闭合S1时,电流表示数I1为0.5A;只闭合S2时,电流表示数I2为0.2A.请你依据上述数据,计算出新电源内阻r= 1Ω 。
【解答】解:(1)用电压表测得L1、L2两端电压U1、U2均为2.6V,故根据他们的实验数据,可以得出结论:并联电路中,各支路两端的电压相等;
(2)图1所示电路可等效为图3所示电路,此时两灯并联后,如果断开图1中的S2,为L1的简单电路,根据并联电阻的规律,电路中电池以外的电阻等效成一个电阻R外将变大,根据欧姆定律,电路中电流变小,根据欧姆定U=IR,电池组内部有电阻r的电压变小,根据串联电路电压的规律,U外将变大;
(3)如图4所示的测定r的电路中,当只闭合S1时,R1与r的串联;
则:U=I1(R1+r);
即:U=0.5A(5Ω+r)﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣①;
只闭合S2时,R2与r的串联,电流表示数I2为0.2A,
则:U=I2(R2+r);
即:U=0.2A(14Ω+r)﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣②;。
解①、②组成的方程组可得:r=1Ω
答:电池组内部有电阻r为1Ω
故答案为:(1)相等;
(2)变大;变大;
(3)1Ω。
20.(2017秋•都江堰市期末)小希用两节干电池按如图所示电路来探究串联电路的电压特点。
(1)在接拆电路时,开关必须 断开 ,三只电压表皆可选择的量程是 0~3V (填“0~3V”或“0~15V”)。
(2)用电压表分别测出A与B、B与C、A与C点之间的电压为UAB、UBC、UAC.经过三次实验,得到的数据记录在图表中。分析实验数据,第三次空缺的数值是 1.8V ,由此可得到串联电路的电压特点用公式表示是 UAC=UAB+UBC 。
实验次数 | UAB/V | UBC/V | UAC/V |
1 | 0.8 | 2.2 | 3.0 |
2 | 1.0 | 2.0 | 3.0 |
3 | 1.2 | 1.8 | 3.0 |
(3)若将滑动变阻器滑片P滑到左端边缘,UAB的数值是 3V ,UBC的数值是 0 。
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