初中物理人教版（2024）九年级全册第4节 欧姆定律在串、并联电路中的应用优秀同步达标检测题

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1、电阻的串联
（1）电阻串联的实质是增加了导体的长度，因此串联电路的总电阻比任何一个分电阻都大；
（2）串联电路的总电阻等于各分电阻之和，公式：R=R1+R2；
（3）串联电路的任何一个分电阻增大，总电阻就随着增大；
（4）n个阻值相同的电阻串联，总电阻等于nR。
（5）在串联电路中电流处处相等，总电压等于各部分电路电压之和；
（6）串联电路中，电压与电阻成正比 。
2、电阻的并联
（1）电阻的并联实质是增大了导体的横截面积，所以并联电路的总电阻比任何一个分电阻都小。
（2）并联电路的总电阻的倒数等于各分电阻的倒数之和,公式：。
（3）并联电路中任何一个分电阻增大，总电阻也随之增大。
（4）n个阻值相同的电阻并联，总电阻等于。
（5）解题方法点拨：①反比实质是倒数之比，并不是前后位置的调换，例如 1：2：3的反比不是3：2：1，而是6：3：2。②在并联电路中各支路电压相等，总电流等于各支路电流之和。③并联电路中，电流与电阻成反比。
3、电流表、电压表在判断电路故障中的应用
（1）在串联电路中：
① 当电路断路时：电压表测断路处的电压等于电源电压；测没断路的用电器的电压为零；电流表在任何位置都是零;
例如，当下图中L1断路时，L1两端电压为电源电压，L2两端电压为0，任何点的电流都是0。
②当电路短路时：电压表测短路处的电压等于零；测没短路的用电器的电压比原来增大；电流表示数变大；
例如，当下图中L1短路时，L1两端的电压为0，L2两端电压为电源电压，电路中电流比原来变大。
（2）在并联电路中：
①某支路断路时：电压表测断路两端电压、没断路的支路两端电压都等于电源电压；
电流表测断路所在支路示数为零；测没断路的支路仍为原来的示数；
例如，当下图中L1断路时，L1两端电压等于电源电压，L2两端电压也等于电源电压，L1所在支路电流为0，L2所在支路电流不是0。
②某支路短路时：所有支路都被短路，电源烧坏。（不常考）
※注意：（1）当电压表示数为电源电压时有两种推测：①是电压表所测范围电路断路；②是电压表所测范围之外的所有用电器都短路；
（2）当电压表示数为零时有两种推测：①是电压表所测范围电路短路；②电压表所测范围之外有断路的地方；
（3）常结合灯泡的亮灭来进一步判断：串联电路中两灯都不亮可能是某处断；串联电路中一亮一灭可能是灭的那个短；并联电路中一亮一灭可能是灭的那个断；
（4）有时题意与上述推测矛盾：电压表或电流表自身坏了或没接上时，示数为零。
【考点1 电阻的串联】
【典例1-1】两个导体串联后的总电阻大于其中任何一个导体的电阻，因为导体串联相当于（ ）
A．减小了导体长度B．减小了导体横截面积
C．增大了导体横截面积D．增大了导体长度
【典例1-2】R1的电阻5Ω，R2的电阻10Ω，将它们串联，总电阻是 ，通过R1和R2的电流之比为 ，R1和R2两端电压之比为 ；若R1与R2并联，则两端的电压之比为 ，若R2两端的电压变为0.5V，则R2的电阻为 Ω。
【变式1-1】有两个电阻R1＝20Ω，R2＝30Ω，它们串联后总电阻为（ ）
A．12ΩB．50ΩC．10ΩD．60Ω
【变式1-2】把几个电阻串联起来，其总电阻比任何一个电阻要 ，因为它相当于增大了导体的 。
【考点2 电阻的并联】
【典例2-1】（2022秋•门头沟区期末）一个10Ω的电阻和一个1000Ω的电阻并联起来使用，其等效电阻的大小是（ ）
A．小于10ΩB．大于1000Ω
C．大于10Ω小于1000ΩD．无法判断
【典例2-2】（2023春•金溪县校级月考）教室中日光灯和电风扇之间是 连接（填“串联”或“并联”），每多使用一个用电器，家庭电路的总电阻 （填“变大”、“变小”或“不变”）。
【变式2-1】（2022秋•来宾期末）如图所示电路，R1＝R2＝R3，开关都闭合时，A、B间的总电阻为6Ω。则当S1闭合、S2断开时，AB间的总电阻为（ ）
A．6ΩB．9ΩC．12ΩD．18Ω
【变式2-2】（2022秋•内江期末）现有2Ω、4Ω、5Ω、6Ω、8Ω电阻各两只。需要一只10Ω的电阻，可以把一只2Ω的电阻和一只 Ω的电阻串联；也可以把两只 Ω的电阻并联后，再与一只6Ω的电阻串联。
【考点3 电流表、电压表在判断电路故障中的应用】
【典例3-1】（2023•吉林四模）如图所示的电路中，电源电压保持不变。闭合开关S，电路正常工作。过了一会儿，电压表示数变小，电流表示数变大，若电路故障只有一处，且只发生在灯L或电阻R上，则下列判断正确的是（ ）
A．灯 L断路B．灯 L短路C．电阻R断路D．电阻R短路
【典例3-2】（2023•杨浦区三模）在如图所示电路中，电源电压为U0不变，闭合开关S，灯L正常发光。一段时间后，灯L熄灭，已知电路中仅有一处故障，且只发生在灯L、电阻R上。
①用一个阻值与R相同且完好的定值电阻R′替换电阻R，发现灯L仍不发光，可知故障一定发生在 上（选填“L”或“R”）。
②为进一步判断故障，可在电阻R′两端并联一个电压表。请写出开关S闭合后电压表示数及对应的故障。
。
【变式3-1】（2023•贵池区三模）如图所示，已知电源电压是3V，当开关S闭合后，两盏灯都不亮，电压表的示数接近3V，则电路可能出现的故障是（ ）
A．L1短路B．L2短路C．L1灯丝断了D．L2灯丝断了
【变式3-2】（2023•威远县校级二模）在如图所示的电路中电源电压保持不变，闭合开关S，电路正常工作。一段时间后，两灯中有一灯熄灭，三个电表中只有一个电表的示数不变，则下列判断正确的是（ ）
A．电流表A1的示数不变、灯L1开路 B．电流表A1的示数不变、灯L2短路
C．电压表V的示数不变、灯L2开路 D．电流表A1的示数不变、灯L2开路
【变式3-3】（2023•普陀区二模）在如图所示的电路中，电源电压为U0保持不变，电阻R1和R2的阻值均为R0。闭合开关S，电压表示数不变，电路中仅有一处故障且只发生在电阻R1、R2上。结合以上信息，若在电路中再添加一个检测小灯判断故障，则可行的是 。
A.在MN两点间并联一个检测小灯L
B.在NQ两点间并联一个检测小灯L
请写出接入检测小灯L后的操作，电表示数情况和检测小灯的发光情况及对应的故障
；
； 。
【考点4 电路图设计】
【典例4-1】（2023•榆树市二模）为了保证行车安全，轿车上设有安全带未系提示系统。当驾驶员坐在座椅上时，座椅下的开关S1闭合，若未系安全带，则开关S2断开，仪表盘上的指示灯亮起；若系上安全带，则开关S2闭合，指示灯熄灭。符合上述设计要求的电路图是图中的（ ）
A．B．C．D．
【典例4-2】（2023•莱芜区模拟）红石公园西侧的地下通道有东西两个入口，入口处分别装有一个声控延时开关。无论行人从哪一侧进入通道，会使其入口处的开关自动闭合一段时间，通道内的灯泡就会发光，方便行人通行。答题卡上已画出电源部分，请完成通道内部的电路图。
【变式4-1】（2022秋•祁阳县期末）为方便居民日常生活，滨海县城多个小区配备了自动售货机，可通过手机扫码（闭合S1）或投币（闭合S2）两种方法启动电动机完成自动售货。当光线较暗时，光控开关S3自动闭合，灯泡开始照明。符合上述情境的电路设计是（ ）
A． B． C． D．
【变式4-2】（2023•济南一模）如图甲所示的是某榨汁机的外形图。为保障安全，人们给该品牌的榨汁机设置了电源开关S1和安全开关S2，当杯体放在主机上时，安全开关S2自动闭合，此时再闭合电源开关，电动机才能启动，开始榨汁。请按以上要求在图乙中画出该榨汁机的电路图。
一、选择题。
1．一滑动变阻器标有“50Ω 1A”字样，把它和10Ω的定值电阻串联起来接入电路，则电路的总电阻变化范围是（ ）
A．0～10ΩB．0～50ΩC．0﹣60ΩD．10Ω～60Ω
2．判断一个电阻是否能等效替代另外两个串联的电阻，主要看（ ）
A．电路中的电流是否相同
B．电路两端电压是否相等
C．在电路两端电压相等时，电路中的电流是否相同
D．在导体横截面积都相等时，导体的长度是否相同
3．（2022秋•垫江县校级期末）下列说法正确的是（ ）
A．两根长度和粗细都相同的电阻丝电阻一定相同
B．在并联电路中，干路上的电流比任一支路电流都要大
C．两个电阻并联，总电阻比其中任何一个电阻的阻值都大
D．通过两个用电器的电流相等，这两个用电器一定是串联
4．（2022秋•滕州市期末）把一根电阻为16Ω的粗细均匀的电阻丝围成一个正方形，并以如图所示的方式接入电路，则该正方形接入电路的阻值为（ ）
A．3ΩB．20ΩC．8ΩD．4Ω
5．（2023•岱岳区二模）如图所示电路，电源电压恒为3V。闭合开关S后，小灯泡L1、L2均发光；一段时间后，电压表示数突然变为3V。若电路中有且只有一处故障，且故障一定发生在灯泡上，则下列关于电路故障判断正确的是（ ）
A．灯泡L1肯定不亮了
B．如果两灯都不发光，则故障应为L1断路
C．如果还有一盏灯发光，则故障应为L2短路
D．如果此时把开关S断开，电压表示数将变为零
6．（2023•红山区校级三模）如图所示，灯L1、L2完全相同，闭合开关S，发现只有一盏灯亮，且一个电表示数正常，另一个电表几乎没有示数。若电路中只有一处故障，可能是下列说法中的（ ）
A．灯L1断路B．灯L1短路C．灯L2断路D．灯L2短路
7．（2023•金安区校级模拟）如图所示电路，闭合开关S后，电流表无示数，V1的示数为6V，V2的示数为6V。若将V2换成电流表，V1的示数为6V，两电流表示数都为0.6A。下列对电路故障的判断，正确的是（ ）
A．可能是R1开路B．可能是R2开路
C．可能是R1短路D．可能是R2短路
8．（2023•高新区模拟）有一款自动售水机，它可以通过刷卡（感应）或投币接通电动机完成自动出水。当光线暗时，光控开关自动闭合，接通灯泡来照明。可以实现上述要求的电路是（ ）
A． B． C． D．
9．（2023•浠水县校级二模）楼梯感应灯可由声控开关（有声响时开关闭合）和光控开关（光线较暗时开关闭合）共同控制，某同学设计并组装了一个楼梯感应灯电路，出现了以下异常情况：白天有声响时感应灯亮，无声响时感应灯不亮；晚上无论有无声响，感应灯都亮。经检查各元件都能正常工作，则下列电路中可能出现以上异常情况的是（ ）
A． B． C． D．
10．（2023•天元区模拟）（多选）如图所示的电路，闭合开关后两只电压表的指针偏转角度相同，则可能是（ ）
A．L1短路 B．L2断路 C．L2短路 D．无故障，只是两电压表的量程不同
11．（2023•崇左三模）（多选）如图所示电路，电源电压恒定，开关闭合后两灯均发光，各电表均有示数，根据你所学的知识判断，下列说法中正确的是（ ）
A．这是个既有串联又有并联的电路
B．两电流表的示数一定相等
C．电压表V的示数一定比电压表V1的示数大
D．两电压表的示数有可能相等
12．（2022秋•遂川县期末）（多选）小明按如图甲所示的电路进行实验，当开关闭合后，电压表V1和V2的指针位置完全一样，示数如图乙所示，可能造成这一现象的选项是（ ）
A．可能L1短路 B．可能L1开路
C．可能L2开路 D．可能V1和V2所选量程不相同，电路各处完好
二、填空题。
13．如图中电源电压3V恒定不变，电阻R1＝10Ω，R2＝5Ω，总电阻为 Ω，则闭合开关S后，电压表示数为 V。
14．（2023•佳木斯二模）在家庭电路中，电视机、电冰箱、洗衣机等家用电器之间是 联的。同时使用的用电器越多，电路的总电阻越 。
15．（2023•徐汇区二模）在如图所示的电路中，电源电压为U且不变。
（1）若闭合开关S，向右移动滑动变阻器的滑片P，电压表V的示数 （选填“变大”不变”或“变小”）。
（2）若闭合开关S，电路正常工作，一段时间后，发现电压表的示数变为零，已知电路中仅有一处故障，且只发生在变阻器R1或电阻R2上。电路中的故障可能是
；请写出在现有电路中进一步确定故障的操作方法、电压表示数的变化情况及对应的故障：
。
三、作图题。
16．（2023•天桥区一模）如图所示是一种新型的“水温感应龙头”，它自带电源。当水流温度低于40℃时，感应开S1闭合，只有绿灯照亮水流，当水温达40℃及以上，感应开关S2闭合。只有红灯照亮水流，以提示用水人。请在答题卡指定位置的线框内画出能实现上述功能的电路的电路图。
17．（2021秋•曹县期末）如图所示为爱动脑筋的小明设计的一个自动防盗报警电路，如果晚间房门被人打开，绑在门框上的细导线AB被扯断，电铃发声自动报警，否则只有灯亮。请你画出该电路图。
18．（2023•秦都区二模）某学校大门安装了“人脸识别测温门禁一体机”，要求人脸数据识别成功（S1闭合），且体温不高于37.3℃（S2闭合）才能把门锁（由电动机M控制）打开，请把这种一体机的电路图（如图所示）连接完整。
四、解答题。
19．（2022秋•洞口县期末）在如图所示的电路中，闭合开关S，灯L不亮，电压表V有示数。已知除灯L和电阻R外，电路中各处均接触良好，其余元件均完好。
（1）请判断该电路中存在的故障可能是 ；
（2）为进一步确定故障，小华同学将图中的电压表正确并联在灯L两端，请判断他能否查找出电路的故障，并说明理由。
（3）若小明同学将一个电流表正确串联在电路中，闭合开关S，观察电流表的示数情况。若电流表有示数，说明故障是 ，若电流表无示数，说明故障是 。
20．（2022秋•山西月考）氢燃料被认为是21世纪最理想的能源。为实现“碳达峰”的目标，我国用氢燃料新能源公交车（如图甲所示）代替传统的燃油公交车。氢燃料新能源公交车以恒定牵引力F＝2×104N行驶1.5km所消耗的氢燃料为0.5kg。
（1）小明观察到公交车转弯时，司机拨动方向盘左侧的横杆，公交车左侧或右侧的指示灯发光。且当一侧前后两灯中一灯损坏，另一灯仍发光。请你用单刀双掷开关代表方向盘左侧的横杆，在图乙所示的虚线框内画出公交车转向指示灯的电路图。
（2）求该公交车发动机的效率。（q氢＝1.5×108J/kg）