15.4电阻的串联和并联-福建省2023-2024九年级物理上学期期末专题复习

这是一份15.4电阻的串联和并联-福建省2023-2024九年级物理上学期期末专题复习，共17页。试卷主要包含了单选题，填空题，实验题，计算题等内容，欢迎下载使用。
一、单选题
1．（2023上·福建莆田·九年级统考期末）如图所示的电路中，电源电压保持不变。闭合开关S，在滑动变阻器滑片P向左移动的过程中，下列说法正确的是（ ）
A．电压表V2的示数变大，电流表A的示数变大
B．电压表V2的示数与电流表A的示数之积不变
C．电压表V2的示数与电流表A的示数之比变小
D．电压表V1示数与电流表A的示数之比变大
2．（2022上·福建宁德·九年级统考期末）如图所示，电源电压保持不变，R0为定值电阻，闭合开关S，电压表V0的示数为U0，电压表V1示数为U1，电流表A示数为I0，把滑动变阻器的滑片向左移动的过程中，电压表V1示数变化了ΔU1，电流表A示数变化了ΔI，下列说法正确的是（ ）
A．U0不变，U1变大，I0变大
B．U0变小，U1变小，I0变小
C．ΔU1的绝对值与ΔI的绝对值比值不变
D．ΔU1的绝对值与ΔI的绝对值比值变大
3．（2022上·福建福州·九年级福建省福州延安中学校联考期末）如图所示，电源电压不变，闭合开关，当滑动变阻器的滑片由中点向右移动时，下列说法正确的是（ ）
A．电压表V示数变小B．电流表A1示数变小
C．电路的总电阻变小D．电流表A2示数变小
4．（2022上·福建福州·九年级校考期末）如图甲所示，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的变化关系如图乙所示，下列说法正确的是（ ）
A．电源电压为6VB．定值电阻R的阻值为4Ω
C．电压表示数范围为0～9VD．滑动变阻器的阻值范围为0～12Ω
5．（2022上·福建福州·九年级统考期末）如图所示是某款电子测温仪内部结构电路图，其中显示仪可视为电压表，电源电压保持不变，R是热敏电阻，用于靠近人体测温，其电阻值随温度的升高而增大，R0为定值电阻。则下列分析正确的是（ ）
A．被测温者体温越低，R0两端电压越小
B．被测温者体温越高，电路中的电流越大
C．被测温者体温越高，显示仪的示数越大
D．若R0阻值变小，测体温时，显示仪示数将比实际值小
6．（2021上·福建莆田·九年级统考期末）如图所示的电路中，电源电压保持不变，闭合开关S后，滑动变阻器的滑片P向右移动的过程中，电流表和电压表的示数变化情况是（ ）
A．电流表A1示数变大，电压表示数变小B．电流表A2示数变大，电压表示数不变
C．电流表A2示数变小，电压表示数变大D．电流表A1示数变小，电压表示数不变
7．（2021上·福建宁德·九年级统考期末）如图，某同学制作了一个可显示拉力大小的拉力器，为一个定值电阻。闭合S，对拉环施加水平向右的拉力的过程中（ ）
A．电压表的示数减小，电流表的示数增大
B．电压表的示数减小，电流表的示数减小
C．电压表的示数增大，电流表的示数不变
D．电压表的示数增大，电流表的示数减小
8．（2018上·湖北荆州·九年级统考期末）如图所示的电路，电源电压不变，R1为热敏电阻，其阻值随温度的升高而减小、闭合开关S，当监控区的温度升高时，电压表示数U与电流表示数I的关系图像是（ ）
A．B．
C．D．
二、填空题
9．（2022上·福建厦门·九年级统考期末）如图电路，电源两端电压U=12V保持不变，R=6Ω，虚线框内所有电阻阻值均未知。闭合开关，电流表示数为2.5A，如果用一个12Ω的定值电阻替换R，虚线框内的电阻均保持不变，则电流表示数将变为 A，电路总功率变为原来的 倍。
10．（2021上·福建南平·九年级统考期末）某科技小组设计了一种能自动记录跳绳次数的计数器，其简化电路如图甲，R1是一种光敏元件，当绳子挡住射向R1的红外线时，R1的电阻会变大，计数器会计数一次，信号处理系统能记录AB两端的电压。若电源电压为12V，某时段AB两端的电压随时间变化的图象如图乙，则AB两端电压为 V时，跳绳自动计数器会计数一次；有红外线照射和无红外线照射时，光敏电阻R1的阻值之比为 。
三、实验题
11．（2022上·福建厦门·九年级统考期末）你需要参加一项“创新小制作”活动，备选器材有：学生电源、数字电流表、数字电压表、开关、导线和两种热敏电阻RP、RN，其阻值随温度的变化如下表；
（1）Rp的阻值随温度的升高而 ；
（2）项目一：制作一个量程0~100℃的简易电子温度计；要求：热敏电阻只能使用一个，且被测温度越高，电表示数越大。你所选择的热敏电阻是 ；选择 表作为测量电表；
（3）项目二：为用电器R0加装过热保护装置用电器原电路如图，R0阻值10Ω，要求：当温度达到60℃时，通过R的电流能自动下降到10mA，R0停止工作；当温度回降，R0又能自动恢复工作；
① 请将你的设计电路画在方框内，并标明所选的热敏电阻；
② 电源电压应调至 V。
12．（2022上·福建莆田·九年级统考期末）小明设计了如图甲所示的电路探究“电流与电压、电阻的关系”。
（1）连接电路过程中，开关应处于 状态；
（2）在探究“电流与电压的关系”时，小明根据电路图连接好电路后，闭合开关，移动滑片P，将多次实验测得的数据记录在表格中，请根据表格中的数据，在图乙的坐标图中画出定值电阻R的I～U图像；( )
（3）分析实验数据或图像可知，电阻一定时，电流与电压成 ；
（4）在探究“电流与电阻的关系”时，小明在上述序号3的实验基础上，用阻值为10Ω的定值电阻代替原定值电阻进行实验。此时直接闭合开关，应将滑动变阻器的滑片P向 移动，直至 ，读出电流表的示数。再更换阻值不同的电阻重复多次实验。
13．（2022上·福建福州·九年级校联考期末）老师给大家准备了以下器材：定值电阻六个（5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、25Ω、30Ω）、滑动变阻器标有“30Ω，1A”、电流表、电压表、学生电源（电压可调，精确到0.1V）、开关、导线若干，同学们用来探究“电流与电压、电阻的关系”。
（1）在连接电路前，小明设计了如图甲所示的电路，探究“电流与电压的关系”。连接电路时，开关应该处于 状态；
（2）小明选择了一个10Ω的电阻，将电路正确连接后，闭合开关前，电流表指针位置如图乙所示，这是因为电流表 ；
（3）闭合开关后，小明发现电流表的指针几乎不偏转，但电压表示数接近电源电压，则故障原因可能是： ；
（4）在某次测量中，电流表表盘如图丙所示，则所测的电流值是 A；

（5）小明将多次测量所得数据的结果绘制成图丁，可得出结论 ；
（6）在探究“电流与电阻的关系”时，当电路中连接不同的电阻时，需要保持电阻两边的电压不变。电路连接完成后，分别用5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、25Ω的电阻进行实验，正确操作，实验数据画出的定值电阻的I-R图像如图所示，其中阴影面积的物理意义是 ；
（7）在如图甲所示的电路中，当接入电阻R的阻值为10Ω，滑动变阻器滑片位于中点；用阻值为15Ω的电阻替换下这个10Ω的电阻后，以下方法中，可能使电压表示数与替换前相等的是 ；
A．电源电压不变，不移动滑片P
B．电源电压不变，向左移动滑片P
C．减小电源电压，不移动滑片P
D．增大电源电压，向左移动滑片P
（8）当使用30Ω的电阻做实验时，无论怎样调节滑动变阻器的滑片都无法使电压表的示数与前五次相同，为了继续完成第六次实验，如果只能改变电源电压，其它接线柱位置都不变，则电源电压应不高于 V。
14．（2022上·福建莆田·九年级莆田第六中学校考期末）如图甲所示是测量定值电阻Rx，阻值的实验电路图，器材可以满足实验要求。
（1）连接实物电路的过程中，开关S应处于 状态；
（2）调节滑动变阻器的滑片P，当电压表的示数为5V时，电流表的示数如图乙所示，为 A，电阻Rx的阻值为 Ω；
（3）小红设计了另一种测电阻的方案，如图丙所示，方案中定值电阻的阻值为R0，电源电压未知，步骤如下：
①断开开关S2，闭合开关S，S1，电压表的示数为U1；
② ，电压表的示数为U2；
③电阻Rx的表达式为Rx= 。（用U1、U2、R0表示）
四、计算题
15．（2021上·福建宁德·九年级统考期末）如图所示电路中，电阻R1=20Ω。开关S闭合后，电流表A1、A2的示数分别为0.3A和0.5A。求：
（1）电源电压；
（2）电阻R2的阻值。
温度t/℃
0
20
40
60
80
100
电阻
0.10
0.12
0.19
1×103
5×103
1×104
电阻
7×103
4×103
2×103
1×103
5×102
4×102
验序号
1
2
3
U/V
0.5
1.0
2.0
I/A
0.1
0.2
0.4
参考答案：
1．C
【详解】由实物图可知，电阻与滑动变阻器串联，电压表V1测量滑动变阻器两端的电压，电压表V2测电源电压；
A．由于电源电压保持不变，所以电压表V2示数不变；滑动变阻器滑片P向左移动的过程中，接入电阻变小，电路中的总电阻减小，根据欧姆定律可知，电路中的电流变大，即电流表示数变大，故A错误；
BC．由于V2示数不变，电流表示数变大，所以电压表V2的示数与电流表A的示数之积变大，电压表V2的示数与电流表A的示数之比变小，故B错误，C正确；
D．电压表V1示数与电流表A的示数之比为滑动变阻器的阻值，由于滑动变阻器接入阻值变小，则其比值变小，故D错误。
故选C。
2．C
【详解】AB．电路中电压表V0测R0两端的电压，电压表V1测滑动变阻器R1两端的电压，电阻R0和滑动变阻器R1串联，电流表测电路中的电流，把滑动变阻器的滑片向左移动时，滑动变阻器R1接入电路的阻值变大，电路中的总电阻变大，根据可知，电路中的总电流变小， 所以电流表A示数I0变小；由可知，R0的阻值不变，R0两端的电压变小，即电压表V0的示数U0变小；串联电路中，电源电压等于各用电器两端电压之和，由于电源电压不变，R0两端的电压变小，所以滑动变阻器R1两端的电压变大，即电压表V1的示数U1变大；故AB错误；
CD．串联电路中，电源电压等于各用电器两端电压之和，由于电源电压不变，因此R0两端的电压减小的值等于滑动变阻器R1两端的电压增大的值，电压表V1示数变化值ΔU1等于电压表V0示数变化值ΔU0，又因为R0是定值电阻，根据欧姆定律可得，前后两次V0示数分别为
则有
解得R0的阻值为
因为ΔU1等于ΔU0，所以有
由于R0的阻值保持不变，所以ΔU1的绝对值与ΔI的绝对值比值不变，故C正确，D错误。
故选C。
3．B
【详解】A．由电路图可知，灯泡与滑动变阻器并联，电压表测电源的电压，电流表A1测干路的电流，电流表A2测灯泡L的电流，因为电源的电压保持不变，所以电压表的示数不变，故A错误；
BD．因为并联电路各支路独立工作、互不影响，所以移动滑片时，不能改变通过灯泡的电流，所以电流表A2示数不变；根据欧姆定律可知，滑动变阻器所在的支路电流变小，因为并联电路中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A1示数变小，故B正确，D错误；
C．滑动变阻器的滑片由中点向右移动的过程中，接入电路中的电阻变大，电路的总电阻变大，故C错误。
故选B。
4．D
【详解】A．当滑片P位于a端时，电路为电阻R的简单电路，电压表测电源的电压，电流表测电路中的电流，此时电路中的电流最大，由图象可知，电路中的最大电流为1.5A，电压表的示数为9V，即电源电压为9V，故A错误；
B．结合上面的分析，由欧姆定律可得，定值电阻R的阻值
故B错误；
C．由上图知，电压表示数范围为3～9V，故C错误；
D．当滑片P位于b端时，定值电阻R与滑动变阻器的最大阻值串联，此时电路中的电流最小，由图象可知，电路中的最小电流
I′=0.5A
由欧姆定律，电路中的总电阻
因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，所以，滑动变阻器的最大阻值为
R滑大=R总-R=18Ω-6Ω=12Ω
则滑动变阻器的阻值范围是0～12Ω，故D正确。
故选D。
5．C
【详解】A．热敏电阻与定值电阻串联，电压表测热敏电阻的电压，热敏电阻其电阻值随温度的升高而增大，随温度的降低而变小。被测温者体温越低，热敏电阻越小，根据串联电阻的规律，电路的电阻越小，由欧姆定律，电路的电流越大，R0两端电压越大，故A错误；
BC．被测温者体温越高，热敏电阻越大，根据串联电阻的规律，电路的电阻越大，由欧姆定律，电路的电流越小，R0两端电压越小，根据串联电路电压的规律，热敏电阻两端电压变大，所以显示仪的示数越大，故B错误，C正确；
D．若R0阻值变小，根据分压原理，R0两端电压变小，根据串联电路电压的规律，热敏电阻两端电压变大，所以显示仪的示数比实际值大，故D错误。
故选C。
6．D
【详解】由电路图可知，R1与R2并联，电压表V测电源电压，电流表A1测干路电流，电流表A2测R2支路的电流；因电源电压保持不变，所以，滑片移动时，电压表V的示数不变；因并联电路中各支路独立工作、互不影响，所以，滑片移动时，通过R1的电流不变；当滑动变阻器滑片P向右移动的过程中，接入电路中的电阻变大，由可知，该支路的电流变小，即电流表A2的示数变小，因并联电路中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A1的示数变小。综上所述，ABC不符合题意，D符合题意。
故选D。
7．A
【详解】分析电路图可知，R0与R串联，电流表测量电路中的电流，电压表测量R的电压，当拉环向右拉动时，R的阻值减小，所以电路中的总电阻变小，则电流增大，即电流表示数增大，根据串联电路分压规律可知，R两端的电压减小，即电压表示数减小，故A符合题意，BCD不符合题意。
故选A。
8．A
【详解】图可知R1和R2串联，设电路中电流为I，电压表示数为U，电源电压为U总，则电压表示数可表示为
U=U总-IR2
故U与电流表示数I的关系图像为斜率为负值的直线，故BCD不符合题意，A符合题意。
故选A。
9． 1.5 0.6
【详解】[1]根据电路图可知，R与虚线框内的电阻并联，电流表测干路电流，由 可得，电路的总电阻
虚线框内所有电阻的等效电阻为R′，由并联电路电阻的特点得
解得R′=24Ω。
用一个12Ω的定值电阻替换R，虚线框内的电阻均保持不变，此时虚线框部分电路通过的电流
通过R的电流
则干路的电流，即电流表示数将变为
I′=I1+I2=0.5A+1A=1.5A
[2]两次的总功率之比
P:P′=UI:(UI′)=I:I′=2.5A:1.5A=5:3
所以
P'=P=0.6P
即电路总功率变为原来的0.6倍。
10． 2 1: 5
【详解】[1]由甲图可知，电路为串联电路，由于绳子挡住射向R1的红外线时，R1的电阻会变大，则由串联分压可知，R2两端电压会降低，则由乙图可知，此时AB两端电压为2V，此时跳绳自动计数器会计数一次。
[2]有红外线照射时，由乙图可知，此时电阻R2两端电压为6V，电源电压为12V，则R1两端电压也为6V，由串联分压可知
①
无红外线照射时，由乙图可知，此时电阻R2两端电压为2V，电源电压为12V，则R1两端电压也为10V，由串联分压可知
②
综合①②可得有红外线照射和无红外线照射时，光敏电阻R1的阻值之比为5:1。
11． 增大 RN 数字电流（电流） 10.1
【详解】（1）[1]由表格数据可知，随着温度的升高，热敏电阻Rp的阻值变大。
（2）[2][3]因为没有分压电阻，电源电压不变，电压表不能使用，故使用数字电流表与热敏电阻串联在电路中；随着温度的升高，电表示数变大，由欧姆定律可知，需要电阻随温度升高而变小，因此选择热敏电阻RN。
（3）①[4][5]为用电器R0加装过热保护装置，当温度达到60℃时，通过R0的电流能自动下降，由欧姆定律可知，串联热敏电阻的阻值随温度升高而变大，因此选择热敏电阻RP，当温度降低时，热敏电阻的阻值变小，电路中电流变大，R0恢复工作，电路图如图所示
②当温度达到60℃时，由表格数据可知，热敏电阻RP=1×103Ω，由串联电路的电阻规律可知，电路的总电阻
此时电路中的电流
根据欧姆定律可知，电源电压
12． 断开 正比 右 电压表的示数为2.0V
【详解】（1）[1]在连接电路时，为了保护电路，连接电路时开关应处于断开状态。
（2）[2]根据表格中数据，在坐标系中找出对应的点，然后连线，如下所示：
（3）[3]根据图像可知，电流随电压的变化图像为过原点的直线，因此可得结论：当电阻一定时，通过导体的电流与导体两端电压成正比。
（4）[4][5]由序号3的实验，定值电阻两端的电压为2V，电流为0.4A，由欧姆定律可知，原电阻的阻值
根据串联电路的分压原理可知，将定值电阻由5Ω改接成10Ω的电阻，电阻增大，其分得的电压增大；探究电流与电阻的实验中应控制电压不变，根据串联电路电压的规律可知，为了保持定值电阻两端电压不变，应增大滑动变阻器分得的电压，由分压原理可知，应增大滑动变阻器连入电路中的电阻，所以滑片应向右端移动，使电压表的示数为2.0V不变。
13． 断开 指针未调零 定值电阻处断路 0.2 电阻一定时，电流跟电压成正比 定值电阻两端的电压 C 5
【详解】（1）[1]在连接电路时，为了保护电路，开关应该处于断开状态。
（2）[2]小明选择了一个10Ω的电阻，将电路正确连接后，闭合开关前，电路为开路状态，即电路中无电流通过，电流表指针位置如图乙所示，电流表指针未指在零位置，这是因为电流表指针未调零。
（3）[3]由图知闭合开关后，电阻与滑动变阻器串联接入电路，小明发现电流表的指针几乎不偏转，所以电路为断路。若滑动变阻器断路，电压表并联电阻R两端，电压表示数应为零。但电压表示数接近电源电压，则故障原因可能是，定值电阻断路导致电压表与滑动变阻器串联接入电路，电压表测电源电压。
（4） [4]如图丙所示，电流表用0~0.6A量程接入电路，分度值为0.02A，且指针指在0.2A刻度线处，所以所测的电流值是0.2A。
（5）[5]由图丁知，电流-电压图像是过坐标原点的一条直线，由数学知这是正比例函数关系，可得出结论：电阻一定时，通过导体电流跟导体两端的电压成正比。
（6）[6]实验数据画出的定值电阻的I-R图像如图所示，其中阴影面积即为通过定值电阻的电流与定值电阻阻值的乘积，所以其物理意义是表示定值电阻两端的电压。
（7）[7] A．在如图甲所示的电路中，电阻R与滑动变阻器串联，电压表测电阻R两端电压，用阻值为15Ω的电阻替换下10Ω的电阻后，由串联分压原理可知，定值电阻两端电压增大，即电压表示数增大；若电源电压不变，也不移动滑片P，则电阻R两端电压不会变小到原来的值，即电压表示数变大，故A不符合题意；
B．若电源电压不变，向左移动滑片P，滑动变阻器阻值变小，分得的电压更小，则定值电阻两端电压即电压表示数变得更大，故B不符合题意；
C．若减小电源电压，不移动滑片P，由于电路两端的总电压变小，则定值电阻和滑动变阻器两端的电压都会变小，所以定值电阻两端电压即电压表示数可能与替换前相等，故C符合题意；
D．由之前的分析可知，若电源电压不变，向左移动滑片P，则电压表示数变大；所以若增大电源电压，向左移动滑片P，根据串联分压原理可知，电压表示数变得更大，，故 D不符合题意。
故选C。
（8）[8]由图戊知，前五次实验时，定值电阻两端的电压为
当使用30Ω的电阻做实验时，其两端电压仍为2.5V，此时电路中电流
滑动变阻器与30Ω的电阻串联，电路最大总电阻
此时根据 所以电源最高电压
14． 断开 0.5 10 断开开关S1，闭合开关S，S2
【详解】（1）[1]连接实物电路的过程中，为了保护电路开关S应处于断开状态。
（2）[2]电流表的示数如图乙所示，用的是0—0.6A量程，且指针与0.5A对齐，所以示数为0.5A。
[3]如图甲所示电阻Rx两端电压为5V，通过电阻Rx的电流为0.5A，由欧姆定律得Rx的阻值为
（3）[4][5]如图丙所示电阻Rx和R0串联接入电路，断开开关S2，闭合开关S，S1，电压表的示数为U1为电阻Rx两端电压；断开开关S1，闭合开关S，S2，电压表的示数为U2为电阻Rx和R0两端的总电压，所以R0两端的电压为U2- U1，由串联分压原理得
故
15．（1）6V；（2）30Ω
【详解】解：（1）由电路图可知，两电阻并联，电流表A1测R1支路电流，电流表A2测干路电流，因并联电路中各支路两端的电压相等，所以，由可得，电源的电压
U=U1=I1R1=0.3A×20Ω=6V
（2）因并联电路中各支路两端的电压相等，干路电路等于各支路电流之和，所以通过R2的电流
I2=I-I1=0.5A-0.3A=0.2A
则电阻R2的阻值
答：（1）电源电压为6V；
（2）电阻R2的阻值为30Ω。