物理《欧姆定律在串、并联电路中的应用》同步训练
17.4精编精练-欧姆定律在串并联的应用
一.选择题(共17小题)
1.某同学将一个1Ω的电阻和一个2018Ω的电阻并联,并联后的总电阻接近于下列哪个阻值( )
A.1Ω B.2017Ω C.2018Ω D.2019Ω
2.将电阻R1与100欧的电阻并联后,它们的总电阻小于10欧。下列判断中正确的是( )
A.R1一定小于10欧 B.R1可能大于10欧
C.R1一定大于10欧 D.R1不可能为10欧
3.如图所示,如果R1<R2,则图中电阻的四种不同接法,其总电阻最小的是( )
A.
B.
C. D.
4.把一根均匀电阻丝弯折成一个闭合的等边三角形abc,如图所示,图中d点为底边ab的中心。如果cd两点间的电阻为9欧姆,则( )
A.ac两点间的电阻是12欧姆 B.ac两点间的电阻是8欧姆
C.ad两点间的电阻是6欧姆 D.ad两点间的电阻是9欧姆
5.按照课本要求,小明探究“串联电路电压规律”时,根据电路图分别将电压表接入AB、BC、AC之间,测出它们的电压,并将数据记录在表格。以下实验步骤不正确的是( )
AB间电压U1/V | BC间电压U2/V | AC间电压U3/V |
2.5 | 3.5 | 6.0 |
A.测量过程中,电压表要更换量程
B.测L2电压时,只需将电压表接A的一端改接到C即可
C.实验中换用不同规格的小灯泡,再测几组电压值
D.多次测量的目的是使结论具有普遍性,避免偶然性
6.如图所示,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=2V,UBC=2V,UAC=4V,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,再测一组电压值
C.换用不同规格的小灯泡,再测出几组电压值
D.换用电压表的另一量程,再测出一组电压值
7.如图所示,电压表示数为6V,电流表示数为0.2A,若图中虚框内有两只电阻,其中一只电阻R1=10Ω,则另一只电阻R2的阻值及其与R1的连接方式,下列说法中正确的是( )
A.R2=10Ω与R1串联 B.R2=20Ω与R1并联
C.R2=20Ω与R1串联 D.R2=10Ω与R1并联
8.如图所示电路中,电阻R1是10欧,电阻R2是20欧,电源电压6伏,电流表、电压表接线如图,某同学将电阻R2取下,换上另一个5欧的电阻接在原来R2处,闭合开关S,电路可能出现的现象是( )
A.电流表超过量程,电压表示数与原来相同
B.电压表超过量程,电流表示数与原来相同
C.电流表、电压表都超过量程
D.电流表示数变大,但不超过量程,电压表超过量程
9.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.串联一根相同的电阻丝 B.并联一根相同的电阻丝
C.增大电路两端的电压 D.减小通过电路中的电流
10.下列情况中,等效电阻最大的是( )
A.2Ω,5Ω串联 B.6Ω,10Ω并联 C.30Ω,20Ω串联 D.30Ω,10Ω串联
11.AB、BC、AC、AD、BD、CD六根阻值均为R的电阻线连接如图所示,则A、D之间的等效电阻为( )
A. B.R C.
D.
12.有两个阻值不同的电阻R1和R2,它们串联时的总电阻是并联时的总电阻的n倍,那么n的取值范围是( )
A.n>4 B.4≥n>3 C.3≥n>2 D.2≥n>1
13.图为某均匀金属薄板,现测得接线柱A、B之间的电阻为R.如果将该电阻板均匀分成9块,并挖去其中一小块,则此时A、B之间的电阻变为( )
A. B.
C.
D.
14.如图,R1=10Ω,R2=30Ω,R3=20Ω,电源电压保持不变,若S1、S2都闭合,则电路中的总电阻是( )
A.40Ω B.60Ω C.12Ω D.无法判断
15.如图所示,每个电阻都是300欧,则a、b间的总电阻是( )
A.300欧 B.400欧 C.450欧 D.600欧
16.如图所示,r1≠r2,当开关S断开时,AB间的总电阻为R1,S闭合时,AB间的总电阻为R2,那么( )
A.R1>R2 B.R1<R2
C.R1=R2 D.上述情况均有可能
17.将阻值分别为10Ω和100Ω的两个电阻并联后,其总电阻为( )
A.等于10Ω B.大于10Ω小于100Ω
C.大于100Ω D.小于10Ω
二.多选题(共5小题)
18.某同学家中有四盏灯正常发光,同时有一台34吋彩色电视机和一台电冰箱也在正常工作,如果他再使用一个电暖器,则该电路的( )
A.正在工作的用电器中的电流增大
B.电路的总电阻增大
C.电路中的总电流增大
D.电路的总电阻变小
19.如图所示电路,下列分析正确的是( )
A.S1断开,S2、S3闭合,电路总电阻最小
B.S3断开,S1、S2闭合,电路总电阻最小
C.S3闭合,S1、S2断开,L1、L2并联
D.S1闭合,S2、S3断开,L1、L2串联
20.把电阻R1=3Ω、R2=6Ω接入同一电路,关于它们的总电阻(等效电阻)值,下列四个选项中,可能的是( )
A.9Ω B.2Ω C.10Ω D.3Ω
21.两个分别标有“10Ω、0.9W”和“20Ω、0.8W”的电阻,下列说法正确的是( )
A.两个电阻串联,允许加在串联电路两端的最大电压是6V
B.两个电阻串联,允许加在串联电路两端的最大电压是7V
C.两个电阻并联,允许通过干路中的最大电流是0.45A
D.两个电阻并联,允许通过干路中的最大电流是0.5A
22.把两个电阻R1、R2同时接入电路中,已知R1=3Ω、R2=6Ω,关于它们的总电阻(等效电阻)值,下列四个值中,可能的是( )
A.9Ω B.2Ω C.18Ω D.3Ω
三.实验探究题(共5小题)
23.某科学探究小组在探究“并联电路电压特点”的实验中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,闭合三个开关,用电压表测得L1、L2两端电压U1、U2均为2.5V,如图1所示。根据他们的实验数据,可以得出结论:并联电路中,各支路两端电压 相等 。进一步分析实验数据后,同学们发现了一个重要问题:并联的两个灯泡电压小于3.0V,还有0.5V的电压哪儿去了呢?难道电池组内部有电阻分得了电压吗?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;电池组相当于一个电压U恒定的理想电源与r的组合,如图2所示。
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 (选填“变大”、“变小”或“不变”),则U外将 (选填“变大”、“变小”或“不变”)。
为了测定r值,实验小组设计了如图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,帮实验小组计算出r的值为 。
24.在“探究串联电路的电压”实验中,小涵同学设计了如图所示的电路。
(1)在连接电路中,开关应该处于 (选填“闭合”或“断开”)状态。
(2)根据如图连接好电路,闭合开关后,她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”、“L2短路”)。
(3)故障排除后,小涵选用不同的灯泡,完成了三次实验,并记录了数据。分析下表中的数据,可得出的结论为:串联电路两端的电压 串联电路中各部分电路两端的电压之和。
实验次数 | L1两端的电压/V | L2两端的电压/V | 串联总电压/V |
1 | 1.4 | 1.4 | 2.8 |
2 | 1.2 | 1.6 | 2.8 |
3 | 1.1 | 1.7 | 2.8 |
25.如图所示,小明在“探究串联电路电压特点”的实验。
(1)在连接电路的过程中,开关必须 。
(2)测量L1时,电压表的示数如图乙所示,则此时灯L1两端的电压为 V。
(3)在测量L2两端电压时,为了节省时间,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;此方法能否测出L2两端的电压? ,为什么? 。
(4)小明更换了不同规格的小灯泡并多次实验,将得到的数据记录在了表中,分析实验数据,你可以得到串联电路中的电压规律是: 。
实验次数 | UAB/V | UCD/V | UAD/V |
1 | 1.9 | 1.1 | 3.0 |
2 | 1.0 | 2.0 | 3.0 |
3 | 1.2 | 1.8 | 3.0 |
26.小明和小华同学在“探究串联电路电压的规律”实验中,都设计了如图甲所示的电路。
(1)连接电路前,小明发现电压表指针如图乙所示,接下来他要对电压表进行的操作是 。
(2)小明根据图甲连接好电路,闭合开关后,发现电压表示数为零,若只有L1或L2中的一处发生故障,则故障可能是 (写出一种即可)。
(3)排除故障后,小明完成了实验,并把数据记录在下表中。
UAB/V | UBC/V | UAC/V |
1.4 | 1.4 | 2.8 |
分析实验数据得出两个实验结论:
①串联电路两端的电压 各部分电路两端电压之和:
②串联电路中,各部分电路两端电压相等。
(4)实验结束后小明和小华互相交流,小华指出结论②是错误的,造成结论错误的原因是 ,另外,小明的实验在设计方案上还存在另一个不足之处是 。
(5)小明和小华还进行了深入交流,为了节省时间,利用原来的电路图,在测L2两端的电压时,电压表所接的B接点不动,只断开A接点,并把接线改接到C接点上,这个方法 (选填“能”或“不能”)测出L2两端的电压,理由是 。
27.如图所示是小明“探究串联电路中电压的关系”的实验电路图。
(1)实验步骤
a.按图所示接好电路。闭合开关前,滑片P应置于最 端;b.滑片P移到适当位置,用电压表测出定值电阻R0两端的电压U1;c.保持滑片P不动,用电压表测出L两端的电压U2;
d.保持滑片P不动,用电压表测出A、B两点之间的电压U;
e.移动滑片P的位置,重复步骤b、c、d两次。
(2)讨论交流:
a.按图接好电路时,闭合开关S,无论怎样移动滑片P,灯泡都不亮,但此时电压表有读数,经检查:除灯L和定值电阻R0外,其余元件都没问题,则电路存在的故障可能是 (请将两种可能填写完整),为进一步确定故障,应将电压表接 (选填“L”或“R”)两端;
b.实验过程中,滑片P向左移动过程中,灯泡的亮度 (选填“变亮”、“变暗”或“不变”)。
c.小明通过实验得到结论:串联电路中各个电器两端的电压相等,总电压等于各个电器两端电压之和;另一小组的小芳通过实验得到结论:串联电路中各个电器两端的电压不相等,总电压等于各个电器两端电压之和。你认为 的结论更合理,理由是 。
一.选择题(共4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.(2017•邵阳)“节能减排,从我做起”。芳芳同学养成了随手断开家中暂时可以不用的用电器的习惯。当她断开一个用电器后,家庭电路中会变大的物理量是( )
A.总电流 B.总电压 C.总电阻 D.总功率
4.(2016•自贡)为节约用电,小明总是随手关掉家中暂时不使用的家用电器,每多关闭一个家用电器,家庭电路里变大的物理量是( )
A.总电阻 B.总电流 C.总功率 D.无法判断
二.填空题(共1小题)
5.(2018•邵阳)如今已是电气化时代,小芳同学回到家中会同时使用多种家用电器。当她每多接通一个家用电器,家庭电路的总电阻 变小 。(选填“变大”或“变小”)
三.实验探究题(共4小题)
6.(2018•梧州)小明和小华同学在“探究串联电路电压的规律”实验中,都设计了如图甲所示的电路。
(1)连接电路前,小明发现电压表指针如图乙所示,接下来他要对电压表进行的操作是 。
(2)小明根据图甲连接好电路,闭合开关后,发现电压表示数为零,若只有L1或L2中的一处发生故障,则故障可能是 (写出一种即可)。
(3)排除故障后,小明完成了实验,并把数据记录在下表中。
UAB/V | UBC/V | UAC/V |
1.4 | 1.4 | 2.8 |
分析实验数据得出两个实验结论:
①串联电路两端的电压 各部分电路两端电压之和:
②串联电路中,各部分电路两端电压相等。
(4)实验结束后小明和小华互相交流,小华指出结论②是错误的,造成结论错误的原因是 ,另外,小明的实验在设计方案上还存在另一个不足之处是 。
(5)小明和小华还进行了深入交流,为了节省时间,利用原来的电路图,在测L2两端的电压时,电压表所接的B接点不动,只断开A接点,并把接线改接到C接点上,这个方法 (选填“能”或“不能”)测出L2两端的电压,理由是 。
7.(2018•贵阳)实验小组完成了“探究串联电路电压规律”的实验后,得到“电源两端电压总大于各用电器两端电压之和”的结论,这与之前“电源两端电压等于各用电器两端电压之和”的猜想不符。老师引导同学们用如图甲所示的电路继续进行了深入探究:
(1)测量电源及灯泡两端电压。电压表接在CD两点,是为了测量灯泡 的电压,闭合开关,电压表的示数(如图乙所示)是 V。
(2)测量电路中导线的电压。测出导线BC间的电压大约为0.05V,由此得知导线分压可能是造成结论与猜想不符的原因。为了能更明显地观察到导线分压的现象,应选择较 (选填:“粗”或“细”)的导线,原因是 。
(3)完成以上步骤后,他们准备测量开关两端的电压,你认为这一步骤是否有必要,理由是 。
8.(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 (相同/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 |
2.4 | 1.4 | 3.8 |
9.(2016•赤峰)用如图所示的电路来探究串联电路的电压特点时;
(1)实验中应选择规格 (填“相同”或“不相同”)的灯泡。
(2)用电压表分别测出L1和L2两端电压及串联总电压的值分别为U1、U2、U,经过多次实验,得到的数据记录在如表中。分析实验数据,可得到串联电路的电压特点是 (用公式写出)。
实验次数 | U1/V | U2/V | U/V |
1 | 2.3 | 0.7 | 3.0 |
2 | 2.0 | 1.0 | 3.0 |
3 | 1.7 | 1.3 | 3.0 |
(3)进行多次实验的主要目的是 (填“寻找普遍规律”或“减小实验误差”)。
四.解答题(共1小题)
10.(2018•六盘水)李瑞同学在参加六盘水市物理实验技能大赛时,对串联电路电压规律进行了探究。
【猜想与假设】串联电路总电压等于各用电器两端电压之和。
【设计与进行实验】
①按图所示的电路图连接电路;
②闭合开关,用电压表测出L1两端的电压;
③在测L2两端的电压时,李瑞同学为了节省时间,采用以下方法:电压表所接的B点不动,只断开A点,并改接到C点上;
④测出AC间的电压。
(1)在拆接电路时,开关必须 ;
(2)李瑞同学用上面的方法能否测出L2两端的电压? ,为什么? ;
UAB/V | UBC/V | UAC/V |
2.4 | 1.4 | 3.75 |
(3)方法改进后,实验数据记录如上表,李瑞同学分析后得出结论:串联电路总电压不等于各用电器两端的电压之和;他的结论与猜想是否相符 ;这个实验在设计方案上还存在的不足之处是________________________________________________ (写出一条)。
欧姆定律在串、并联电路中的应用 练习
- (2016•永州)如图所示的电路中,开关闭合后,滑动变阻器从左向右滑动的过程中,灯泡的亮度 (填“变亮”或“变暗”或“不变”),电压表的示数将 (填“增大”或“减小”)。
2.两个电阻的规格分别为“6V 0.2A”和“3V 0.3A”,将他们串联接入后连入电路,其总电压不能超过___V;将它们并联后接入电路,其总电流不能超过____A。
3.(2016•巴中) 如图所示,开关S闭合后,灯L1、L2都能发光,则甲是 (选填“电压表”或“电流表”),若开关S断开后,灯L1、L2都能发光,且甲、乙两表的示数之比为4:3,则L1、L2电阻之比为 。
4.如图所示是某酒精浓度检测仪的原理图,R1为一种气敏电阻,它的阻值随酒精浓度的增大而减小,酒精浓度增大时,电流表的示数将___,电压表的示数将___(填“增大”“减小”或“不变”)。
- (2016•黑龙江)如图是关于电阻R1、R2的电流与电压关系的图象,则R1 R2,若将R1、R2并联接在电压为2V的电路中,则干路的电流为 A。
6.(2016•雅安)如图所示的电路中,电源电压6V保持不变,定值电阻R1阻值为5Ω,滑动变阻器R2的最大阻值为20Ω,当开关S闭合,滑片P由b端向a端移动过程中,以下说法正确的是( )
A.电压表的示数减小,电流表的示数减小 B.电压表示数与电流表的示数之比不变
C.当滑片移到中点时,电压表示数为1V D.当滑片移到a端时,电流表示数为0.24A
7.(2016•黔东南州)我国刑法规定,从201年5月1日起,驾驶员醉酒后驾车要负刑事责任.为了打击酒驾行为,交警常用酒精浓度监测仪对驾驶人员进行酒精测试,如图甲所示是一款酒精浓度监测仪的简化电路图,其电源电压保持不变,R0为定值电阻,R为酒精气体浓度传感器(气敏电阻),R的阻值与酒精浓度的关系如图乙所示。当接通电源时,下列说法正确的是( )
A.当酒精浓度减小时,R的阻值减少
B.当酒精浓度增大时,电压表的示数与电流表的示数的比值变大
C.当酒精浓度增大时,电压表的示数变大
D.当酒精浓度增大时,电流表的示数变小
8.小梦为济宁市2014年5月份的体育测试设计了一个电子身高测量仪。如图所示的四个电路中,R0是定值电阻,R是滑动变阻器,电源电压不变,滑片会随身高上下平移。能够实现身高越高,电压表或电流表示数越大的电路是
9.(2016•南宁)如图所示的电路中,电源电压保持不变,R1=20Ω。闭合开关S,移动滑动变阻器R2的滑片P到中点c时,电流表的示数为0.4A;移动滑片P到最左端a时,电流表的示数为0.3A,则电源电压和滑动变阻器的最大阻值分别为( )
A.6V 20Ω B.12V 20Ω C.6V 30Ω D.12V 30Ω
10.(2014绵阳)亮亮设计了一个用电压表的示数变化反映环境温度变化的电路。其电路原理图如图(a)所示。其中,电源两端电压U=4V(恒定不变)。电压表的量程为0~3V,R0是定值电阻,R0=300Ω,R1是热敏电阻,其电阻随环境温度变化的关系如图(b)所示。闭合开关S后。求:
①当环境温度为40℃时,热敏电阻R1的阻值是多少?
②当环境温度为40℃时,电压表的示数是多少?
③电压表两端电压不能超过其最大测量值,则此电路所允许的最高环境温度是多少?
答案与解析
- 变暗;增大
解析:由电路图分析可知,灯泡与滑动变阻器串联;开关闭合后,滑动变阻器从左向右滑动的过程中,变阻器接入电路的阻值变大,电路中的电阻变大,电流变小,小灯泡变暗;
由于电压表测量的是滑动变阻器的电压,滑片P从左向右滑动时,滑动变阻器接入电路的阻值变大,根据串联分压知识可知,滑动变阻器两端的电压变大,即电压表示数变大。
2.8;0.4
解析:(1)因串联电路中各处的电流相等,且I1<I2,
所以,当它们串联接到电路里时,为了让每一个用电器都工作,串联电路中的电流为I2=0.2A;
因串联电路中总电阻等于各分电阻之和,所以,电路两端的最大电压:
U=I2(R1+R2)=0.2A×(30Ω+10Ω)=8V;
(2)当它们并联接到电路里时,U1=6V,U2=3V,
因并联电路中各支路两端的电压相等,且U1>U2,
所以,为了让每一个用电器都工作,并联电路两端的电压为U′=3V,
因并联电路中干路电流等于各支路电流之和,
所以,干路的最大电流:I=I1′+I2=0.1A+0.3A=0.4A。
- 电压表;3:1
- 增大;减小
解析:由电路图可知,定值电阻与传感器的电阻串联,电压表测量气敏电阻两端的电压,电流表测电路电流,酒精浓度增大时,气敏电阻阻值减小,电路总电阻减小,电源电压不变,由欧姆定律可知电路电流增大,电流表的示数将增大,气敏电阻阻值减小,气敏电阻分压减小,电压表的示数将减小。
- <;0.5
- B
解析:(1)当开关S闭合,滑片P由b端向a端移动的过程中,滑动变阻器的阻值减小,电路中的总电阻减小,电源电压一定,电路中的电流增大,即电流表示数增大,R1两端电压增大,即电压表示数增大,故A错误;电压表示数与电流表的示数之比等于R1的阻值,则电压表示数与电流表的示数之比不变,故B正确;
(2)当滑片移到中点时,电路中的电流:,
电压表的示数:U1=IR1=0.4A×5Ω=2V;
(3)当滑片移到a端时,接入电路中的电阻为零,
则电路中电流表的示数:故D错误。
7、C
解析:根据图象可知酒精气体的浓度越小传感器的电阻越大,故A错误;由电路图可知,定值电阻与传感器的电阻串联,电压表测量定值电阻两端的电压,所以电压表的示数与电流表的示数的比值为定值电阻的阻值,它是不变的,故B错误;由题知,酒精气体传感器的电阻随酒精气体浓度的增大而减小,测试到的酒精气体浓度越大,酒精气体传感器的电阻越小,根据欧姆定律可知,电路电流越大,定值电阻两端的电压越大,即电压表示数越大,故C正确;当酒精气体浓度增大时,酒精气体传感器的电阻减小,根据欧姆定律可知,电阻减小,电路电流增大,电流表示数增大,故D错误。
8.B
9.B
由电路图可知,R1与R2串联,电流表测电路中电流,当P在中点c时,电流表示数为0.4A,
电源电压为:U=I(R1+R2)=0.4A×(20Ω+
R2),
当P在左端a时,变阻器连入阻值最大,则有:U=I′(R1+R2)=0.3A×(20Ω+R2),
根据电源电压不变知:
0.4A×(20Ω+ R2)=0.3A×(20Ω+R2),解得:R2=20Ω,
电源电压:U=I(R1+ R2)=0.4A×(20Ω+
×20Ω)=12V,故选B。
10.200Ω;2.4V;80℃
解析:(1)根据图b可读出环境温度为40℃时对应的R1的阻值为200Ω;
(2)环境温度为40℃时,根据电阻的串联特点可知:
R总=R0+R1=300Ω+200Ω=500Ω,
则,
由欧姆定律得:R0两端的电压U0=IR0=0.008A×300Ω=2.4V;
(3)由题意可知电压表示数允许最大值为3V,且此时电路能够测量的温度最高;
所以此时电路中的电流为:,
串联电路两端的电压等于各部分电路两端的电压之和,
所以U1′=U-U0′=4V-3V=1V,
由欧姆定律得:此时热敏电阻的阻值,
根据图b可查得热敏电阻的阻值为100Ω时对应温度为80℃,即最高温度为80℃。
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