2021北京重点校初三(上)期中物理汇编:串联电路和并联电路章节综合1
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串联电路和并联电路章节综合1
一、多选题
1.(2021·北京·北师大实验中学九年级期中)在物理实验中,把难于测量的物理量通过转换变成能够测量的物理量,或者把某些不易显示的物理现象转换为易于显示的现象的方法,称之为转换法。下列实验中利用了转换法的是( )
A.在观察电压对电流的影响时,通过观察小灯泡的亮度反映电流的变化
B.在探究电流与电阻的关系时,要控制电阻两端的电压不变
C.在探究不同物质吸热性能的实验中,用加热器加热时间的长短来反映物质吸收热量的多少
D.在探究导体的电阻与材料是否有关的实验中,选用长度和横截面积相同的不同电阻丝进行实验
2.(2021·北京·北师大实验中学九年级期中)如图所示的电路中,将开关S闭合,灯L1和灯L2均发光,下列说法中正确的是( )
A.灯L1和灯L2并联
B.通过灯L1的电流与通过灯L2的电流一定相等
C.灯L1和灯L2两端的电压一定相等
D.通过灯L1的电流与通过电源的电流一定相等
3.(2021·北京四中九年级期中)小明设计了如图所示的四个电路。通过比较电流表或电压表的示数,来比较未知电阻R1和R2的阻值大小关系,其中可行的有:( )
A. B.
C. D.
4.(2021·北京市陈经纶中学九年级期中)用如图所示的方式将A、B连接在电路中,导体A、B材料和长度相同,测得A、B两端的电压分别为UA、UB;通过A、B的电流分别为IA、IB。下列关系正确的是( )
A.IA=IB B.UA<UB C.IA>IB D.RA>RB
5.(2021·北京市陈经纶中学九年级期中)如图电路,电源为两节干电池。闭合开关S1、S2,电流表A1的示数为0.3A,电流表A2的示数为0.5A,此时电压表V的示数为2.8V,灯丝电阻不受温度影响,则( )
A.通过灯L2的电流为0.3A
B.干路电流为0.8A
C.再将S1断开时,只有L1工作,电表“A1”的示数不变
D.再将S1断开时,电表“V”的示数减小到零
二、单选题
6.(2021·北京·北师大实验中学九年级期中)关于欧姆定律表达式的几种理解,下列说法中正确的是( )
A.由可得,表示当导体两端的电压增大时,导体的电阻增大
B.由可得,表示当通过导体的电流减小时,导体的电阻增大
C.表示当导体电阻一定时,导体两端的电压增大时,通过导体的电流也一定增大
D.由可得U=IR,表示当导体电阻一定时,导体两端的电压跟通过导体的电流成正比
7.(2021·北京·北师大实验中学九年级期中)小红设计了如图所示的电路,用一个电压表和一个已知电阻来测量某未知电阻。实验时,已知R1为40Ω。在闭合S的情况下,断开S1时电压表的读数是2.0V,闭合S1时电压表的示数是2.8V。整个实验过程中电路两端的电压不变,则可以测出电阻R2的阻值为( )
A.40Ω B.16Ω C.56Ω D.100Ω
8.(2021·北京·北师大实验中学九年级期中)如图所示的电路,开关S闭合后,两个电压表V1和V2的示数分别为3V和2V,由此可知电阻R1、R2两端的电压分别是( )
A.2V、1V B.1V、2V C.3V、2V D.2V、3V
9.(2021·北京四中九年级期中)小明按如图所示的电路进行探究实验,将电流表先后串联在A、B、C处,当开关闭合后,电流表的读数( )
A.A处最大 B.B处最大 C.C处最大 D.三处都是一样大
10.(2021·北京四中九年级期中)如图所示,是通过某两个导体R1、R2的电流随电压变化的图像。分析图中信息可知( )
A.R1导体的电阻为8Ω
B.R2导体的电阻为1.8Ω
C.两导体并联在电压为4V的电源两端时,干路电流为0.3A
D.两导体串联在电路中,测得电路中的电流为0.1A,则总电压为4V
三、作图题
11.(2021·北京·北师大实验中学九年级期中)根据图甲所示的电路图,在图乙的实物图上用笔画出连线(要求导线不能交叉)。
12.(2021·北京四中九年级期中)根据如图所示的电路实物图,在虚线框内画出对应的电路图。
13.(2021·北京市陈经纶中学九年级期中)根据图甲所示电路图,以笔画线代替导线连接图乙实物图。
14.(2021·北京市陈经纶中学九年级期中)如图,用铅笔代替导线补全电路的连接,使得滑片左移,灯变暗。
四、填空题
15.(2021·北京四中九年级期中)小明在做“用电流表测电流”的实验中,所用电路如图甲所示,正确连接电路并接通开关S后,电流表A1、A2的示数如图乙所示,则通过R1和R2的电流之比I1∶I2=___________。
16.(2021·北京市陈经纶中学九年级期中)如图所示,电源两端电压为9V,当开关S闭合后,电压表V1的示数为6V,电压表V2的示数为4V,电压表V1测______两端的电压,电压表V2测______两端的电压,则电阻R3两端的电压为______V。
17.(2021·北京市陈经纶中学九年级期中)请你仔细观察如图甲所示的实物电路。若此时闭合开关,电路的状态为______(选填“通路”、“断路”或“短路”)。
(1)请在图甲中去掉一根导线,将电路改成一个串联电路______(在不需要的导线上画一个×);
(2)请在图乙中改一根导线,将此电路改成并联电路,此时电流表测通过______的电流(在不需要的导线上画一个×,再补画上一条新的导线)。______
五、计算题
18.(2021·北京四中九年级期中)将定值电阻R接入某电路中,测得其两端电压U=6V,电路中的电流I=0.2A。求:
(1)R的电阻值;
(2)如果将其两端电压减小到2.4V,通过它的电流为多少A?
六、实验题
19.(2021·北京·北师大实验中学九年级期中)探究电流与电压的关系时,小阳同学设计了如图所示的电路并进行了实验。
(1)实验中应该保持 _____不变;
(2)开关闭合前,滑动变阻器滑片应滑至 _____,实验中利用滑动变阻器除了可以起到保护电路的作用外,它的另外一个作用是 _____;
(3)小阳得到的实验数据如下表所示。其中一个数据有明显的错误,分析时需要把它剔除,这个数据所在组的序号是 _____;
序号 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 |
U/V | 0.3 | 0.6 | 0.9 | 1.2 | 1.5 | 1.8 | 2.1 |
I/A | 0.08 | 0.15 | 0.23 | 0.40 | 0.38 | 0.45 | 0.52 |
(4)小阳剔除数据后,依据表格数据初步可得出:当导体电阻一定时,通过导体的电流与导体两端电压成 _____比。
20.(2021·北京·北师大实验中学九年级期中)小华同学做“伏安法测电阻”实验,现有电源(电压为3伏且保持不变)、待测电阻Rx、电流表、电压表、开关各一个,滑动变阻器一个,以及导线若干。请按要求完成下列实验内容:
(1)本实验的原理是 _____;
(2)请你帮助小华同学设计出实验电路图;______
(3)闭合开关,滑动变阻器的滑片P移到某处时,电压表的示数如图所示,试分析判断小华选择的电压表的量程是 _____,判断的依据是 _____;
(4)电压表的示数为如图所示时,对应电流表的示数为0.5A,可计算此时待测电阻的阻值为 _____Ω。
21.(2021·北京四中九年级期中)小明设计实验探究“串联电路中各部分电压的关系”,用到的器材有若干阻值不同的定值电阻,电压可调的电源及一个滑动变阻器。他首先用电压表测量电阻R1两端电压U1,电路如图所示。
(1)请调整一根导线的连接,使电路连接正确(在连接错误的导线上画“×”,并画出正确的连接);( )
(2)闭合开关前,应将滑动变阻器的滑片移动到___________(填“左”或“右”)端;
(3)小明调节滑片到合适位置,在测量U1后,断开开关,___________(填“保持”或“改变”)滑动变阻的滑片位置,将电压表分别并联在R2两端测量电压U2,及并联在R1和R2整体的两端测量电压U,并将数据记录到数据表格中;
(4)___________,仿照步骤(3)再实验五次;
(5)画出实验数据记录表格。( )
22.(2021·北京四中九年级期中)小明利用如图甲所示电路图,探究“通过导体的电流与电阻的关系”。
(1)按照电路图用笔画线代替导线,在图乙所示的实物图中添加一根导线完成电路连接;( )
(2)实验过程中,小明把电阻R由10Ω分别换成了12Ω、20Ω、24Ω、30Ω、60Ω,每次闭合开关后,首先应调节___________,使___________,然后再记录电阻值R和电流表的示数I到数据表格中;
(3)下表是小明测得的六组数据,根据此数据可得到的结论是:电压一定时,___________;
R/Ω | 10 | 12 | 20 | 24 | 30 | 60 |
I/A | 1.2 | 1.0 | 0.6 | 0.5 | 0.4 | 0.2 |
(4)本实验中测量了多组数据,爱思考的小明想到:在许多实验中都需要进行多次测量,有的是为了从不同情况中找到普遍规律,有的是为了求平均值以减小误差。你认为下列实验中多次测量的目的与本实验相同的是___________(填序号)。
①测量物体的长度; ②探究液体压强与深度的关系;
③探究重力大小与质量的关系; ④测量硫酸铜液体的密度。
23.(2021·北京市陈经纶中学九年级期中)证伪题:小明认为两个电阻,只有组成并联电路,它们的电压才相等,请你自选器材,画出实验电路图,写出步骤和实验现象,证明小明说法是错误的。
七、综合题
24.(2021·北京市陈经纶中学九年级期中)如图所示,已知电流表A的示数是2.5A,A1的示数是0.5A,设流过电阻R1、R2的电流分别用I1、I2来表示,电流表A的示数用I表示。计算出流过电阻R1和R2的电流(要求:1.画出等效图,2.在等效图上标出已知量,3.写出计算过程)。
参考答案
1.AC
【详解】A.电流的变化无法看到,可以根据小灯泡的亮度反映电流的变化,采用的是转换法,故A符合题意;
B.在探究电流与电阻的关系时,要控制电阻两端的电压不变,采用的是控制变量法,故B不符合题意;
C.吸热的多少看不到,可以通过加热器加热时间的长短来反映物质吸收热量的多少,采用的是转换法,故C符合题意;
D.在探究导体的电阻与材料是否有关的实验中,选用长度和横截面积相同的不同电阻丝进行实验,采用的是控制变量法,故D不符合题意。
故选AC。
2.AC
【详解】A.开关闭合后,电路中有两条并列的电流路径,所以灯L1和灯L2并联,故A正确;
B.当两灯泡的规格不相同时,通过灯L1和灯L2的电流一定不相等,当两灯泡的规格相同时,通过灯L1和灯L2的电流一定相等,故B错误;
C.两灯并联,由并联电路的电压特点可知,两灯两端的电压一定相等,故C正确;
D.通过电源的电流是干路电流,由于干路电流等于各支路电流之和,所以通过灯L1的电流一定小于通过电源的电流,故D错误。
故选AC。
3.AD
【详解】AB.电路图为R1和R2的并联电路,根据并联电路的特点,R1和R2两端的电压相同,可通过电流表判断电阻大小,电压相同时,通过导体的电流越小,导体的电阻越大。故A符合题意,B不符合题意;
C.电路图为R1和R2的串联电路,串联电路电流处处都相等,故无法通过电流表判断阻值的大小,故C不符合题意;
D.电路图为R1和R2的并联电路,电流表A1测量的是干路电流,电流表A2测量的是通过R2电流,由并联电路电流特点,可求得通过电阻R1的电流,又因为R1和R2两端的电压相同进而判断阻值大小。故D符合题意。
故选AD。
4.AB
【详解】AC.在串联电路中各处的电流都相等,所以
IA=IB
即A正确,C错误;
BD.两电阻的材料与长度都相同,A的横截面积较大,所以
RA<RB
由U=IR知
UA<UB
故B正确,D错误。
故选AB。
5.CD
【详解】AB.由图中可知,小灯泡L1与小灯泡L2并联,电流表A1测流过小灯泡L1的电流,电压表测小灯泡L2两端电压,由电流表示数可知,干路电流为I=0.5A,流过小灯泡L1电流为I1=0.3A,故由并联电路中干路电流等于各支路电流之和可得,流过灯L2的电流为
I2=I-I1=0.5A-0.3A=0.2A
故AB不符合题意;
C.将S1断开后,此时此时灯泡L2所在支路发生断路,只有灯泡L1接入电路,此时灯泡L1两端电压为电源电压不变,流过灯泡L1的电流不变,故电流表A1的示数不变,故C符合题意;
D.由C中分析可知,将开关S1断开后,此时小灯泡L2中没有电流流过,电压表未接入电路,故电压表“V”数将减小到零,故D符合题意。
故选CD。
6.C
【详解】AB.因为电阻是导体本身的一种性质,只与导体的材料、长度、横截面积、温度有关,与两端的电压和通过的电流无关,故AB错误;
C.根据欧姆定律可知:电阻一定,导体中的电流与导体两端的电压成正比;电阻一定时,当导体两端电压增大时,通过导体的电流一定增大,故C正确;
D.根据欧姆定律可知:当导体电阻一定时,通过导体的电流跟导体两端的电压成正比,故D错误。
故选C。
7.B
【详解】由电路图可知,开关S、S1闭合时,R1被短路,电路为R1的简单电路,电压表测电源的电压,则电源的电压为U=2.8V;当开关S闭合、S1断开时,R1与R2串联,电压表测R1两端的电压,因串联电路中总电压等于各分电压之和,所以R2两端的电压为
因串联电路中各处的电流相等,所以电路中的电流为
由可得,电阻R2的阻值为
故B符合题意,ACD不符合题意。
故选B。
8.A
【详解】由图可知,R1、R2串联,电压表V2与R1并联,电压表V1并联在电源两端;所以,电源的电压为U=3V,R1两端的电压为U1=2V;根据串联电路电压特点可知,R2两端的电压为
U2=U-U1=3V-2V=1V
故BCD不符合题意,A符合题意。
故选A。
9.D
【详解】由电路图知道,这是一个串联电路,根据串联电路中电流处处相等知道, A、B、C三处电流大小相同,故D正确。
故选D。
10.C
【详解】AB.由图象知,在电阻两端电压都是4V时,通过电阻R1的电流为I1=0.1A,通过乙电阻R2的电流为I2=0.2A。所以两电阻的阻值分别为
故AB不符合题意;
C.两导体并联在电压为4V的电源两端时,因并联电路中干路电流等于各支路电路之和,所以,干路电流为
I=I1+I2=0.1A+0.2A=0.3A
故C符合题意;
D.由图可知,两导体串联在电路中,测得电路中的电流为0.1A,因串联电路中总电阻等于各分电阻之和,所以,串联电路两端的总电压
U=I(R1+R2)=0.1A×(40Ω+20Ω)=6V
故D不符合题意。
故选C。
11.
【详解】采用“电流流向法”,电流从电源正极出发,依次串联电流表A1后开始分支,一支经灯泡L1、电流表A2,另一支经灯泡L2,然后两支路共同经过开关回到电源负极,如下图所示
12.
【详解】由实物图知,电路中的电流有两个分支,所以两灯泡并联连接,开关S1同时控制两灯,S2控制L1支路的通断,电路图如下:
13.
【详解】由电路图可知,两灯泡并联,开关S2控制干路,开关S1与灯L1串联,控制灯L1;根据电路图连接实物图,如下图所示:
14.
【详解】滑片向左移动时,灯泡变暗,这说明滑动变阻器与灯泡是串联的;当滑片向左移动,灯泡变暗,说明电路中的电流变小,滑动变阻器的电阻变大,所以滑动变阻器应接右下接线柱,如图所示:
15.7∶5
【详解】由图甲可知,两个电阻并联,电流表A1测量通过R2的电流,电流表A2测量干路电流,干路中的电流应比支路中的电流大,故A2的量程为0~3A,A1的量程为0~0.6A,所以A1的读数为0.5A, R2中的电流为0.5A,A2的读数为1.2A,R1中的电流
I1=1.2A-0.5A=0.7A
通过R1和R2的电流之比
I1∶I2=0.7A∶0.5A=7∶5
16. R2、R3 R2 2
【详解】[1]由电路图可知,开关S闭合之后,电压表V1并联在电阻R2和R3两端,测量电阻R2、R3两端电压之和,因电压表的示数为6V,故有
U2+U3=6V
[2][3]电压表V2并联在电阻R2两端,测量电阻R2两端电压,因电压表V2的示数为4V,即U2=4V,由串联电路电阻的分压规律可知,电阻R3两端的电压为
U3=6V-4V=2V
17. 短路 L2
【详解】[1]由图中可知,开关闭合后,电流直接经过导线从电源正极回到电源负极,因此此时的电路状态为短路。
(1)[2]由图中可知,将灯泡L1与电流表相连的导线去掉,此时两灯串联,如下图所示:
(2)[3][4]将电源负极与灯泡L1左接线柱相连的导线改接右接线柱,此时两灯并联,电流表测流过L2的电流,如下图所示:
18.(1)30Ω;(2)0.08A
【详解】解:(1)R的电阻值
(2)电阻是导体本身的一种性质,与电压和电流无关,如果将其两端电压减小到2.4V,R的电阻值不变,仍然为30Ω,通过它的电流为
答:(1)R的电阻值是30Ω;
(2)如果将其两端电压减小到2.4V,通过它的电流为0.08A。
19. 定值电阻R1的阻值 阻值最大处 改变R1两端的电压 4 正
【详解】(1)[1]探究电流与电压的关系时,应控制电阻R1的阻值不变,调节滑动变阻器接入电路中的阻值,改变定值电阻两端的电压和通过定值电阻的电流,得出普遍规律。
(2)[2][3]为了保护电路,避免开关闭合的瞬间,电路中的电流过大,烧坏用电器,所以开关闭合前,滑动变阻器滑片应滑至阻值最大处;实验中滑动变阻器除了保护电路外,还可以改变电阻两端电压进行多次测量,得到电流与电压的规律。
(3)[4]根据欧姆定律,分别求出6次实验电阻阻值分别为
因本实验中保持定值电阻阻值不变,考虑到误差因素,第4次实验数据错误。
(4)[5]依据表格数据可知,电压为原来的几倍,通过的电流也为原来的几倍,故得出:当导体电阻一定时,通过导体的电流与导体两端电压成正比。
20. 0~3V 电源电压为3V 4.6
【详解】(1)[1]伏安法测电阻的原理为。
(2)[2]根据伏安法测电阻的原理知,实验中需要电压表测量定值电阻两端的电压,用电流表测量电路的电流,用滑动变阻器改变电阻的两端的电压、电流来实现多次测量,如下图所示:
(3)[3][4]因电源电压为3V,电压表只测定值电阻两端的电压,故电压表选用小量程0~3V。
(4)[5]电压表的量程为0~3V,分度值为0.1V,示数为2.3V,待测电阻为
21. 右 保持 改变滑动变阻器滑片位置(或更换电阻,或改变电源电压)
U1/V |
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U2/V |
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U/V |
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【详解】(1)[1] 由题意可知,首先用电压表测量电阻R1两端电压U1,如下图所示:
(2)[2]为了保护电路,闭合开关前,应将滑动变阻器的滑片移动到阻值最大处,由图可知滑动变阻器接了左下接线柱,则滑片应调到右端。
(3)[3]应在总电压保持不变的情况下,探究在各用电器两端电压和电源电压的关系,因此测量U1后,断开开关,保持滑动变阻器位置不变的情况下,测出R2两端的电压U2,以及电源电压。
(4)[4]一次测量不能得出具有普遍意义的结论,因此调节滑动变阻器滑片在另一位置(或改变电源电压,或改变电阻)仿照步骤(3)进行多次实验。
(5)[5]要分别测出R1、R2的电压,以及R1、R2的总电压,共测量了五次,表格如下所示:
U1/V |
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U2/V |
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U/V |
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22. 滑动变阻器滑片 电压表示数保持不变 见解析 ②③
【详解】(1)[1]电压表和电阻R并联,如图所示
(2)[2][3]把电阻R由10Ω分别换成了12Ω、20Ω、24Ω、30Ω、60Ω,由串联分压可知,电压表的示数变大,为使电压表的示数不变,应滑动变阻器的滑片位置,使电压表的示数保持不变。
(3)[4]由表格中数据知,电阻增大为原来的几倍,电流便减小为原来的几分之一,可知电压不变,导体中的电流与其电阻成反比。
(4)[5]探究“通过导体的电流与电阻的关系”,多次测量是为了从不同情况中找到普遍规律。
①测量物体的长度,多次测量求平均值减小误差,故①不符合题意。
②探究液体压强与深度的关系,多次测量数据是为了找到普遍规律,故②符合题意;
③探究重力大小与质量的关系,多次测量数据是为了找到普遍规律,故③符合题意;
④测量硫酸铜液体的密度,多次测量求平均值为了减小测量的误差,故④不符合题意。
23.见解析
【详解】根据串联分压特点可知,若将两个相同阻值的定值电阻串联,则两电阻两端的电压相等,可证明小明的说法是错误的。
如图:
所选器材为电源、开关、两个阻值相同的定值电阻、电流表和电压表。
实验步骤:将两电阻串联连接,将电压表分别并联在两个电阻的两端,测量出两个电阻的电压。
实验现象:两电阻两端的电压相等。所以小明的说法是错误的。
24.2A,0.5A
【详解】解:由实物图可知,电阻R1与R2并联接入电路,电流表A测测量干路电流,电流表A1测量流过电阻R2的电流,电压表测量电源电压,等效图如下图所示:
由电流表示数可知,干路电流为I=2.5A,流过电阻R2的电流为I2=0.5A,由并联电路总电流等于各支路电流之和可知,流过电阻R1的电流为
I1=I-I2=2.5A-0.5A=2A
答:等效图见解析所示,流过电阻R1的电流为2A,流过电阻R2的电流为0.5A。
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