九年级物理《 欧姆定律在串、并联电路中的应用》同步练习题(含答案)
课时提升作业
欧姆定律在串、并联电路中的应用
(30分钟 40分)
一、选择题(本大题共4小题,每小题4分,共16分)
1.现有两个电阻R1、R2,且R1>R2,则图中总阻值最小的是( )
【解析】选C。本题考查串、并联电路的电阻特点,对于串联电路总电阻等于各部分电阻之和,串联后总电阻大于任何一个分电阻;并联电路总电阻的阻值小于任何一个分电阻。故选C。
【方法归纳】电阻串联和并联的实质
(1)相同电阻串联电阻大,并联电阻小。因为电阻串联相当于增加了导体的长度,电阻增大;
(2)电阻并联相当于增大了导体的横截面积,电阻减小。
2. (2013·黔西南州中考)如图所示,电源电压保持不变,R1的阻值是R2的2倍,闭合开关S后,通过R1的电流为I1,通过R2的电流为I2,电路总电流为I,则下列关系正确的是( )
A. I1∶I2=2∶1 B. I1∶I2=1∶2
C. I1∶I=3∶1 D.I2∶I=3∶2
【解析】选B。本题考查并联电路的电流特点。根据欧姆定律,在并联电路中,各支路的电流之比与电阻成反比,因此I1∶I2=R2∶R1=1∶2,干路电流等于各支路电流之和,因此I1∶I=1∶3,I2∶I=2∶3,故B正确。
3. (2014·北京通州期末)如图所示电路,电源两端电压保持不变。闭合开关S,当滑动变阻器的滑片P向右滑动时,关于两电压表示数的变化,下列判断正确的是( )
A.V1示数变小,V2示数变大
B.V1示数变大,V2示数变小
C.V1示数变小,V2示数变小
D.V1示数变大,V2示数变大
【解析】选A。本题考查动态电路的分析。滑动变阻器的滑片P向右滑动时,滑动变阻器接入电路的阻值变大,则电路的总阻值R变大,而电源电压U不变,由I=可知,电路中的电流变小;因为电路中电流变小,由U=IR可得,定值电阻两端电压变小,即电压表V1示数变小;又因为串联电路两端电压等于各部分电压之和,而定值电阻两端电压变小,所以滑动变阻器两端电压变大,即V2示数变大,故选A。
4.如图所示是小明同学设计的一个测未知电阻Rx阻值的实验电路图,下列说法中正确的是( )
A.只要适当控制S1与S2的通断就能测出电阻Rx的值
B.通过改变电压表正、负接线柱的连接和适当控制S1和S2的通断,就能测出电阻Rx的值
C.必须把两电阻的连接方式改为并联,才能测出Rx的值
D.必须再增加一个滑动变阻器,才能测出Rx的值
【解析】选B。本题考查只用电压表测电阻。当S、S2闭合时,可测出已知电阻R0两端电压U0,则通过R0的电流为I0=;当S、S1闭合时,可测出Rx两端电压U1,R0与Rx串联,故通过Rx与R0的电流相等,所以Rx=
=
=
,同时要改变电压表正负接线柱的连接,故选B。
二、填空题(本大题共2小题,每空3分,共12分)
5.(2013·达州中考)一只小灯泡的额定电压为8V,正常发光时通过它的电流为0.4A,现将该小灯泡接在12V的电源上,为使其正常发光,应 联一个 Ω的电阻。
【解析】本题考查欧姆定律在串、并联电路中的应用知识。据串联分压原理,为使小灯泡正常发光,串联的电阻应分得12V-8V=4V,串联电路中各处电流都相等,所以通过电阻的电流为0.4A,则电阻的阻值R==
=10Ω。
答案:串 10
6.(2014·南通海安县联考)如图所示,若甲、乙均为电压表时,闭合开关S,则两电压表的读数U甲∶U乙=3∶2。若甲、乙均为电流表时,断开开关S,两电流表的读数为I甲∶I乙= ,R1∶R2= 。
【解析】本题考查欧姆定律及电路的电流、电压、电阻关系。甲、乙均为电压表时,甲测量电路的总电压,乙测量电阻R2两端的电压,U甲∶U乙=3∶2,根据串联电路的电压规律,电阻R1和R2两端的电压之比为U1∶U2=1∶2,根据欧姆定律可知,电阻R1和R2的阻值之比为R1∶R2=1∶2。甲、乙均为电流表时,甲测量的是R2的电流,乙测量总电流。R1和R2并联时,通过的电流之比为电阻之比的倒数:I1∶I2=2∶1,根据并联电路的电流规律可知:I甲∶I乙=1∶3。
答案:1∶3 1∶2
三、计算题(12分)
7.(2014·凤庆县三岔河月考)如图甲所示电路,电阻R1的电流随电压变化的关系如图乙所示,电阻R2的阻值为30Ω。
(1)求R1的阻值;
(2)S1、S2、S3均闭合时,电流表的示数为0.5A,求电源电压;
(3)S1闭合,S2、S3断开时,电流表示数为0.15A,求电阻R3的阻值。
【解析】本题考查串联和并联电路的特点以及欧姆定律的应用。(1)由图像可知,当U1=4V时,通过的电流I1=0.2A,根据欧姆定律可得:R1==
=20Ω;(2)S1、S2、S3均闭合时,R1与R2并联,电流表测干路的电流,因为并联电路中总电阻的倒数等于各分电阻倒数之和,所以电路中的总电阻:R=
=
=12Ω,电源的电压:U=IR=0.5A×12Ω=6V;(3)S1闭合,S2、S3断开时,R2与R3串联,电流表测电路中的电流,此时电路中的总电阻:R'=
=
=40Ω,因为串联电路中总电阻等于各分电阻之和,所以电阻R3的阻值:R3=R'-R2=40Ω-30Ω=10Ω。
答案:(1)20Ω (2)6V (3)10Ω
【培优训练】
(2013·烟台中考)图甲是某型号电子秤,其原理结构如图乙所示。R0为定值电阻,R是压敏电阻,其阻值随所受压力F变化的关系如图丙所示,改写电压表(量程为3V)的表盘数值后可直接读出所称物体的质量。设踏板的质量为5kg,电源电压保持9V不变。g取10N/kg。
(1)空载时,电压表的示数为1V。求R0的阻值。
(2)该电子秤的量程多大?
(3)如果保持电子秤结构和电压表量程不变,只在电路中增加一个电阻,使电子秤的量程变为110kg。计算说明应使用多大的电阻?如何连接?
【解题指南】本题考查串联电路和欧姆定律的相关知识。由电路图乙分析可知:R、R0串联,电压表测量R0两端的电压U0。通过图丙可知,知道压力F,可查出电阻R的值,知道电阻R的值,可以找到对应压力F的大小。
(1)逆推法:
(2)该电子秤的量程最大时,对应的电压表的量程最大,此时电压表示数为3V,然后计算出电阻R的值,查图找到对应的压力,即可求出电子秤的量程。
(3)增加电子秤的量程,实质是增加了物体质量,增大了压力F,减小了R的电阻,因为量程不变,为了不超过电压表量程,故应该在电路中串联一电阻起到分压作用。
【解析】(1)空载时,踏板的重力
G=mg=5kg×10N/kg=50N。
根据图像可知:当压敏电阻所受压力为50N时,其对应的电阻R=240Ω。
压敏电阻两端的电压U1=U-U0=9V-1V=8V。
由欧姆定律可得,通过压敏电阻的电流为
I1==
=
A。
因为R0、R串联,则I0= I1=A,
则R0==
=30Ω。
(2)该电子秤的量程最大时,对应的电压表的量程最大,此时电压表示数为3V,此时电路中的电流为
I'==
=0.1A。因为压敏电阻和R0串联,根据欧姆定律可得压敏电阻的阻值R'=
=
=
=60Ω。由图像丙可知,60Ω的压敏电阻对应的压力为950N,且踏板的重力为50N,所以此时能称量的最大质量为
m==
=90kg。
(3)当电子秤的量程变为110kg时,根据重力公式可知:G'=m'g=110kg×10N/kg=1100N。
因为踏板的重力为50N,所以压敏电阻受到的总压力为1150N。根据图像可得,当压敏电阻受到的压力为1 150N时,电阻R″为20Ω,根据欧姆定律可得此时电路中的总电阻为
R总==
=90Ω。需串联的电阻为R加=R总-R″-R0=90Ω-20Ω-30Ω=40Ω。要使电子秤的量程变为110kg,应串联一个40Ω的电阻。
答案:(1)30Ω (2)0~90kg (3)串联一个40Ω的电阻
第4节 欧姆定律在串、并联电路中的应用
课前预习
1.如图17.4-1所示的电路中,总电阻为R,
电流的特点是:I=I1 I2; 电压的特点是:U=U1 U2。
应用欧姆定律可得:U=_______,U1= ,U2= ,代入总电压公式可得:________= ,从而得出:R=________。
2.在17.4-1所示的电路中,如果R1>R2,由于I1 ________I2,
U1 ______U2,说明在串联电路中电阻越大,电压______。
如果R1增大,R2不变,则R将______,电路中的总电流I将______,R1两端的电压U1将______,R2两端的电压U2将______。
3.如图17.4-2所示的电路中,总电阻为R,
电流的特点是:I=I1 I2; 电压的特点是:U=U1 U2。
应用欧姆定律可得:I= ______,I1= ______,I2= ,代入电流关系
的公式可得总电阻R与R1、R2的关系为: 。
4.在17.4-2所示的电路中,如果R1>R2,则I1 I2。如果R1增大,R2不变,则I1将 ,I2将 ,I将 。说明在并联电路中,如果有一个电阻增大,则总电流将 ,等效于电路的总电阻 。
随堂练习
1.把R1=15Ω和R2=5Ω两电阻串联后接在电源上,R1两端的电压是3V,R2两端的电压为______V,电源电压为______V。
2.两只定值电阻,甲标有“10Ω 1A”,乙标有“15Ω 0.6A”,把它们串联在同一电路中,电路在允许通过的最大电流为______A,两端允许加的最大电压为______V。
3.两个电阻R1=3R2,把它们串联起来,则电流之比I1:I2=______,加在它们两端的电压之比U1:U2=______;把它们并联起来,则电流之比I1‘:I2’=______,加在它们两端的电压之比U1‘:U2‘=______。
4.在如图17.4-3所示的电路中,先闭合S0,再闭合S,电路中的总电阻将______,电流表的示数将______。
5.导线越长,电阻越大。几个电阻串联起来,相当于增加了导体的长度,所以总电阻比任何一个分电阻都______。
6.在并联电路中,随着并联的用电器个数的增加,其总电阻将
【 】
A.变大 B.变小 C.不变 D.无法判断
7.把10Ω和20Ω两个电阻串联起来,接在6V的电源两端,则这个串联电路的电流是多少?
达标练习
8.常温下,两条长度相等.横截面积不同的同种材料制成的电阻丝,粗电阻丝的电阻______细电阻丝的电阻;把它们并联在电路中,通过粗电阻丝的电流______通过细电阻丝的电流。(选填“大于”、“等于”或“小于”)
9.把5Ω的电阻R1跟15Ω的电阻R2串联起来,接在电压是6V的电源上,通过R1的电流是 A,R2两端的电压是 V。
10.在某一温度下,两个电路元件A和B中的电流与其两端电压的关系如图17.4-4所示,则由图可知,元件A的电阻为 Ω。将A和B并联后接在电压为2.5V的电源两端,则通过A和B的总电流是 A。
11.如图17.4-5所示的电路中,电阻R1和R2串联接在AB两端,电压表并联接在R1两端.已知R1=10Ω,R2=20Ω,电压表示数为2.5V,则AB两端的电压U= V。
12.把长短相同、粗细不同的两根镍镉合金线串联接入电路,电路如图17.4-6所示,则电路中 【 】
A.粗导体的电阻大于细导体的电阻
B.粗导体的电阻等于细导体的电阻
C.粗导体两端电压大于细导体两端电压
D.粗导体两端电压小于细导体两端电压
13.某同学在探究“电阻上的电流跟两端电压的关系”时,利用图17.4-7甲所示电路,在a,b两点间分别接入定值电阻R1、R2,通过调节滑动变阻器测得了多组数据,并根据数据绘制了两个电阻的U-I关系图像,如图17.4-7乙所示,若将R1、R2组成并联电路,当通过R1的电流为1A时,通过R2的电流为 【 】
A.0.5A B.1A
C.2A D.0.25A
14.如图17.4-8所示的电路中,电源电压不变,R1为定值电阻,开关S闭合后,滑动变阻器滑片P向右移动时,下列说法正确的是 【 】
A.电流表示数变大,电压表与电流表示数之比变大
B.电流表示数变小,电压表与电流表示数之比不变
C.电流表示数变大,电压表与电流表示数之比不变
D.电压表示数变大,电压表与电流表示数之比变大
15.如图17.4-9所示的电路中,电源两端的电压保持不变.闭合开关S后,滑动变阻器的滑片P向右移动,下列说法中正确的是 【 】
A.电流表A1与电流表A2的示数之和变小
B.电压表V与电流表A2的示数之比保持不变
C.电流表A1的示数变小,电压表V的示数变大
D.电流表A2的示数不变,电压表V的示数不变
16.如图17.4-10所示的电路,将AB两端接入10V电源,电压表示数为3V,拆去AB两端电源,再将CD两端接入10V电源,电压表示数为7V,则R1:R3的值为 【 】
A.1:1 B.7:3
C.49: 9 D.100:21
17.如图17.4-11所示,电源电压恒定,R1=30Ω,R2=60Ω.当开关S3闭合,S1、S2都断开时,电流表的示数为0.1A.求:
(1)电源电压
(2)当开关S3断开,S1、S2都闭合时,电流表的示数
18.为了防止酒驾事故的出现,酒精测试仪已被广泛应用.交警使用的某型号酒精测试仪的工作原理如图17.4-12所示。电源电压恒为8V,传感器电阻R2的电阻值随酒精气体浓度的增大而减小,当酒精气体的浓度为0时,R2的电阻为60Ω.使用前要通过调零旋扭(即滑动变阻器R1的滑片)对酒精测试仪进行调零,此时电压表的示数为6V。
(1)电压表的示数为6V时,电流表的示数为多少?
(2)电压表的示数为6V时,滑动变阻器R1的电阻值为
多少?
(3)调零后,R1的电阻保持不变,某驾驶员对着酒精测试仪吹气,若电流
表的示数达到0.2A,表明驾驶员酒驾,此时电压表的示数为多少?
第4节 欧姆定律在串、并联电路中的应用
课前预习
1.= + IR I1R2 I2R2 IR I1R2+I2R2 R1+R2 2.= > 越大 增大 减小 增大 减小 3.+ =
4.< 减小 不变 减小 减小 增大
随堂练习
1. 1 4 2. 0.6 15 3.1:1 3:1 1:3 1:1 4.减小 增大 5.大 6.B 7.0.2A
达标练习
8.小于 大于 9. 0.3 4.5 10.5 0.75 11.7.5 12.D 13.A 14.B 15.A 16.C 17.(1)9V (2)0.45A
18.(1)0.1A (2)20Ω (3)4V
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