2021-2022学年人教版物理九年级第十七章第4节《欧姆定律在串、并联电路中的应用》课时练
一、单选题
1.(2020九上·重庆月考)学习了电阻的串并联,初三9班的小杨同学归纳了如下结论,其中正确的是( )
A.串联电路的总电阻比每个分电阻都小
B.并联电路的总电阻比每条支路的电阻都小
C.串联电路的任何一个分电阻变大,总电阻都变小
D.并联电路的任何一个支路的电阻变大,总电阻都变小
【答案】B
【知识点】电阻的串联;电阻的并联
【解析】【解答】A.串联电路的总电阻比每个分电阻都大,A不符合题意;
B.并联电路的总电阻比每条支路的电阻都小,B符合题意;
C.串联电路的任何一个分电阻变大,总电阻都变大,C不符合题意;
D.并联电路的任何一个支路的电阻变大,总电阻都变大,D不符合题意。
故答案为:B。
【分析】串联电路的总电阻比每个分电阻都大;并联电路的总电阻比每条支路的电阻都小。
2.(2020九上·南宁期末)如图中,电阻R1>R2,总电阻最小的是( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【知识点】电阻的串联;电阻的并联
【解析】【解答】根据题意知道R1>R2由串联电路的电阻规律知道,串联的总电阻大于其中任一电阻,D中总电阻大于R1;由并联电路的电阻规律,并联的总电阻小于其中任一电阻,C中总电阻小于R2;故总电阻最小的是C。
故答案为:C。
【分析】电阻并联时, 总电阻减小,电阻串联时,总电阻变大。
3.(2021·广元)小敏学习物理之后,养成了节约用电的好习惯,她总是随手关闭不必要使用的家用电器。每多关闭一个家用电器,电路里变大的物理量是( )
A.总电流 B.总电压 C.总功率 D.总电阻
【答案】D
【知识点】电阻的并联
【解析】【解答】A.根据 可知,电压不变,电阻增大,总电流减小,A不符合题意;
B.因为家庭电路的电压不变为220V,B不符合题意;
C.根据 可知,电压不变,总电流减小,总功率减小,C不符合题意。
D.电路中各个用电器并联,因此每多关闭一个家用电器,根据
可知,电路里的总电阻增大,D符合题意;
故答案为:D。
【分析】在并联电路中,电阻越并联,总电阻越小。
4.(2021·凉山)在如图所示的电路中,电源电压保持不变。闭合开关S后,滑动变阻器的滑片P从中点向右滑动时( )
A.电流表示数减小,电压表示数增大
B.电流表示数增大,电压表示数减小
C.电流表示数减小,电压表示数不变
D.电流表示数不变,电压表示数不变
【答案】D
【知识点】电路的动态分析
【解析】【解答】由电路图知,两个电阻并联在电路中,电流表测R1支路的电流,当滑动变阻器的滑片P由中点向右滑动的过程中,变阻器接入电路的阻值变大,但电阻R1支路不受影响,所以电流表的示数不变,而电压表测电源电压,所以电压表的示数也不变,ABC不符合题意,D符合题意。
故答案为:D。
【分析】滑动变阻器滑片向右端移动,接入电路中的电阻变大,再结合串并联电路的电流、电压规律和欧姆定律分析电路中电流和电压的变化。
5.(2021·福建)图是红外线测温仪原理示意图,R是热敏电阻,其阻值随温度的升高而减小,定值电阻R0为保护电阻。下列分析正确的是( )
A.显示仪是由电流表改装成的
B.测较高温度时,R0两端的电压较大
C.增大R0的阻值,可增大测温仪的最大测量值
D.增大电源电压,可增大测温仪的最大测量值
【答案】B
【知识点】电路的动态分析
【解析】【解答】A.电流表与用电器串联,电压表与用电器并联,图中显示仪与用电器并联,显示仪是由电压表改装成的,A不符合题意;
B.热敏电阻R与定值电阻R0串联,串联电路中电阻越大,分到的电压越多。热敏电阻R,其阻值随温度的升高而减小,测较高温度时,热敏电阻R 分到的电压变小,因此R0两端的电压较大,B符合题意;
CD.测温仪的最大测量值由它的量程决定,CD不符合题意。
故答案为:B。
【分析】在串联电路中,电阻越大,分压越大,其他位置分压小。
6.(2021·湘潭)如图是小虹设计的一种“身高测量仪”,其中滑片P将电阻丝分成上下两部分,阻值分别为R1、R2,身高数据可通过电压表的示数来反映。测量时,身高越高( )
A.电压表示数越小 B.电压表示数越大
C.电路中的电流越大 D.电路中的电流越小
【答案】B
【知识点】电路的动态分析
【解析】【解答】如图,电压表测R2两端的电压,被测量者身高越高滑片越往上移,R1越小,R2的电阻越大,根据串联分压原理,它两端的电压越大;由于RI、R2之和不变,即电路的总电阻不变,电路中的电流不变,综上分析,B符合题意,ACD不符合题意。
故答案为:B。
【分析】身高越高,滑动变阻器滑片向下端移动,接入电路中的电阻变小,再结合串并联电路的电流、电压规律和欧姆定律分析电路中电流和电压的变化。
7.(2021·镇江)如图所示,闭合开关S后,小灯泡L1的亮度比L2的亮度大。则( )
A.L1和L2的连接方式是并联 B.电压表测量的是L2两端电压
C.通过L1的电流比通过L2的大 D.L1两端电压比L2两端电压大
【答案】D
【知识点】电路的动态分析
【解析】【解答】AB.由图可知,小灯泡L1与L2为串联,电压表测量的是小灯泡L1两端的电压,AB不符合题意;
C.小灯泡L1与L2为串联,串联电路中电流处处相等,C不符合题意;
D.由于小灯泡L1的亮度比L2的亮度大,则小灯泡L1的功率更大,根据P=UI可知,L1两端电压比L2两端电压大,D符合题意。
故答案为:D。
【分析】分析电路结构,两个定值电阻是并联关系,电压相等,干路电流等于两条支路电流之和,闭合一支路开关,使得干路电流增加而各支路两端的电压不变。
8.(2021·油田模拟)如图所示,滑动变阻器的最大电阻为60Ω,R2的电阻为40Ω,电源电压为10V保持不变,当滑动变阻器的滑片从a滑到b时,电压表的示数变化范围是( )
A.4V-0V B.10V-6V C.10V-4V D.6V-0V
【答案】C
【知识点】欧姆定律及其应用;电路的动态分析
【解析】【解答】解:图中的电压表接在滑动变阻器的滑片线路上,滑片的滑动并不影响滑动变阻器在电路中的电阻;则电路的总电阻保持不变,由欧姆定律可得电路中的总电流保持不变,为:,
当滑片位于滑动变阻器最右端b端时电压表测R2两端的电压,
则此时电压表的示数为最小示数:U2=IR2=0.1A×40Ω=4V,故ABD错误;
当滑片位于滑动变阻器a端时电压表测电源的电压,示数最大为10V,
所以,当滑动变阻器的滑片从a滑到b时,电压表的读数变化范围是10V~4V,故C正确。
故答案为:C。
【分析】首先分析电路图的连接方式是串联还是并联,然后根据滑动变阻器的滑片滑动对整个电路的电阻如何影响;然后判断电压表测量的哪一段电路的电压,利用欧姆定律即可求出范围。
9.(2020九上·南宁月考)如图所示的电路中,当开关S由断开到闭合时,电流表A的示数( )
A.变小 B.变大 C.不变 D.无法判断
【答案】B
【知识点】电路的动态分析
【解析】【解答】由图可知,当开关断开时,电阻R1和R2串联接入电路,电流表测量串联电路中的电流;当开关闭合时,电阻R1短路,电路中仅R2接入电路,电路中接入的总电阻变小,电流变大,所以电流表示数变大。
故答案为:B。
【分析】开关闭合后,定值电阻R1被短路,电路中的电阻减小,电压一定时,电流会增加。
10.(2020·琅琊模拟)如图所示的电路中,电源电压保持不变,在保证电路元件安全的前提下,不考虑电表内阻的影响,将开关 闭合,下列说法正确的是( )
A.电流表和电压表的示数都将变小
B.电流表示数变小,电压表示数变大
C.电压表与电流表示数的比值将不变
D.电压表与电流表示数的比值将变大
【答案】C
【知识点】电路的动态分析
【解析】【解答】AB.开关S断开时,电阻R1和R2串联,电流表测量串联电路的电流,电压表测量电阻R1两端的电压,当开关S闭合时,R2被短路,电路中只有R1的简单电路,电压表测量电源电压,电流表测量通过R1的电流,根据串联电路电压的规律得到电压表的示数变大,根据 可知,U变大,电阻R1阻值不变,I变大,即电流表的示数变大,AB不符合题意;
CD.开关S断开时,根据 可知电压表与电流表示数的比值等于电阻R1的阻值,当开关S闭合时,根据 可知电压表与电流表示数的比值等于电阻R1的电阻值,所以电压表与电流表示数的比值不变,C符合题意,D不符合题意.
故答案为:C
【分析】开关和电阻并联时,闭合开关电阻短路;在串联电路中,电阻变小,电流变大,变小的电阻分压减小。
11.(2020九上·福田期末)在物理活动课上,小明设计了火灾自动报警器的模拟电路如图所示。R为热敏电阻,其阻值随温度升高而减小,R0为定值电阻。若有火情时R温度会升高,导致电表示数变化触发报警器报警。则报警时电表示数变化正确的是( )
A.电压表示数变大,电流表示数变小
B.电压表示数变大,电流表示数变大
C.电压表示数变小,电流表示数变小
D.电压表示数变小,电流表示数变大
【答案】B
【知识点】电路的动态分析
【解析】【解答】由题意可知有火情时R温度会升高电阻变小,电路中的总电阻变小,电流变大,电流表示数变大, R0为定值电阻,根据U=IR可知它两端的电压变大,即电压表示数变大.
故答案为:B。
【分析】温度升高,热敏电阻的阻值减小,热敏电阻和定值电阻串联,电路增加;串联分压,分得的电压和电阻成正比,结合两者阻值的变化分析电压的变化。
12.(2020九上·深圳期末)如图所示的电路中,闭合S,当开关 S1从断开到闭合的过程中,下列说法中正确的是( )
A.电流表A1示数变大 B.电流表A示数变大
C.L1的亮度变亮 D.电路的总电阻变大
【答案】B
【知识点】并联电路的电流规律;电路的动态分析
【解析】【解答】当闭合S、S1断开时,等效电路图如图1所示;
当闭合S、开关S1闭合时,等效电路图如图2所示。
A.由于电源电压不变,由并联电路中独立工作、互不影响的特点知道,开关S1从断开到闭合的过程中,通过灯泡L1的电流不变,即A1的示数不变,A不符合题意;
C.由于灯泡L1的电流不变,则L1的亮度不变,C不符合题意;
B.由并联电路中干路电流等于各支路电流之和知道,开关S1从断开到闭合的过程中,电流表A的示数变大,即A的示数比A1大,B符合题意;
D.由欧姆定律知道,在电源电压不变的条件下,开关S1从断开到闭合的过程中,总电流变大,则总电阻变小,D不符合题意。
故答案为:B
【分析】并联电路个分支互不影响,干路电流是各支路电流之和。
二、填空题
13.(2019九上·吉林月考)导体串联后相当于增加了导体的长度,因此导体串联后总电阻 ;导体并联后相当于增加导体的横截面积,导体并联后总电阻 。(两空均选填“变大”“变小”或“不变”)
【答案】变大;变小
【知识点】电阻的串联;电阻的并联
【解析】【解答】导体串联后,相当于增长了导体的长度,当导体的横截面积和材料都不变时,导体的长度越长,导体的电阻越大;因此导体串联后,总电阻变大;导体并联后,相当于增加了导体的横截面积,当导体的长度和材料都不变时,导体的横截面积越大,导体的电阻越小;因此导体并联后,总电阻变小。
【分析】电阻大小和导体的长度有关,长度越长电阻越大;导体的横截面积变大电阻减小。
14.(2020九上·昌图期末)一天傍晚,小明正在家中看电视,同时客厅中一盏电灯正在亮着,如果他妈妈再接入一个电饭锅,电路的总电阻将 ,总电流将 ,电灯中的电流将 (以上均选填变大、变小或不变)
【答案】变小;变大;不变
【知识点】电路的动态分析
【解析】【解答】在家庭电路中,各用电器之间是并联的,接入电路的用电器越多,总电阻越小,总电流越大,故小明正在家中看电视,同时客厅中一盏电灯正在亮着,如果他妈妈再接入一个电饭锅,电路的总电阻将变小,总电流将变大。根据并联电路电压的规律,电灯两端的电压不变,电灯中的电流将不变。
【分析】并联电路中,支路越多,总电阻减小,总电流变大;其他支路电流不变。
15.(2021·金山模拟)长度相同、横截面积不同的同种材料组成的金属导体甲与乙,分别如图(a)、(b)方式连接在相同电路中。则 ,(a)图中 ,(b)图中 。(均选填“ ”、“ ”或“ ”)。
【答案】;;
【知识点】电阻的串联;电阻的并联;欧姆定律及其应用
【解析】【解答】长度相同、横截面积不同的同种材料组成的金属导体甲与乙,因为甲的横截面积小于乙的横截面积,所以甲的电阻大于乙的电阻。图(a)中,甲和乙并联,根据并联电路电压规律可知
因为甲的电阻大于乙的电阻,根据欧姆定律可得
所以 图(b)中,甲和乙串联,根据串联电路电流规律可知
因为甲的电阻大于乙的电阻,根据欧姆定律可知
所以
【分析】材料和长度相同时,横截面积越大,电阻越小;根据电压和电阻的比值分析电流大小;并联电路中,各支路电压等于电源电压;串联电路中,总电压等于各用电器电压之和。
16.(2020九上·延边期末)用4个10Ω的电阻可组成阻值最大为 Ω的电阻,也可组成阻值最小为 Ω的电阻。
【答案】40;2.5
【知识点】电阻的串联;电阻的并联
【解析】【解答】n个相同的电阻串联后总电阻最大,大小为
n个相同的电阻串联后总电阻最大,大小为
【分析】四个电阻串联,总电阻等于四个电阻之和,串联后的等效电阻大于任何一个分电阻;电阻并联,等效电阻的的倒数等于四个电阻倒数之和,并联后的等效电阻小于任何一个分电阻。
17.(2019九上·大庆期中)把电阻R1=20Ω和R2串联接入12V的电路里,总电阻是32Ω,则R2= Ω,
【答案】12
【知识点】电阻的串联
【解析】【解答】因为串联电路总电阻等于各电阻之和,所以R2的阻值为:
【分析】两个电阻串联,总电阻等于两个电阻之和。
18.(2019九上·海伦期中)如图所示,已知电阻R1=3Ω、R2=6Ω,电流表A的示数是0.6A,则电流表A1的示数是 ,电源电压为 .
【答案】0.4A;1.2V
【知识点】电阻的并联;欧姆定律及其应用
【解析】【解答】由电路图可知,两电阻并联,电流表A1测R1支路的电流,A测干路电流;因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: 由 可得,电源的电压: ,因并联电路中各支路两端的电压相等,所以,通过R1的电流即电流表A1的示数: 。
故答案为:0.4A;1.2V。
【分析】由电路图可知,两电阻并联,电流表A1测R1支路的电流,A测干路电流;根据电阻的并联求出电路中的总电阻,利用欧姆定律求出电源的电压,根据并联电路的电压特点和欧姆定律求出通过R1的电流。
19.(2018九上·盘锦月考)如图,电源电压保持不变,电阻R1=R2=R3=20Ω.要使R2、R3并联,应闭合开关 ,此时电流表的示数为I1;要使R1、R2串联,开关S1、S2应 (填“断开”或“闭合”),此时电流表的示数为I2;则I1:I2= 。
【答案】S1、S2;断开;4:1
【知识点】欧姆定律及其应用;电路的动态分析
【解析】【解答】如图所示,电流从电源的正极流出经过电流表后,要使电阻R2、R3并联,则电流分别通过电阻R2、R3,所以应闭合开关S1、S2(电阻R1处于短路状态);
电流表在干路上,则电流表的示数为I1= + + (U为电源电压);
要使R1、R2串联,电流从电源的正极流出依次经过R1、R2,所以开关S1、S2都断开,此时电流表测量串联电路中的电流;此时电流表的示数I2= ;因此 .
故答案为: S1、S2 ;断开;4:1.
【分析】结合电路图,理清处于不同状态时元件的连接方式及电表的测量对象,根据电阻的串、并联特点和欧姆定律分别计算I1、I2,然后再求出比值即可.
三、计算题
20.(2019·施甸模拟)如图所示,R1=25Ω,小灯泡L的规格为“2.5V 0.5A”,电源电压保持不变,求:
(1)小灯泡正常发光时的电阻;
(2)S1、S2都断开时,小灯泡L正常发光,求电源电压;
(3)S1、S2都闭合时,电流表的示数变为0.9A,求R2的阻值。
【答案】(1)解:小灯泡正常发光时,其实际电压等于额定电压,实际电流等于额定电流,
R灯= = =5Ω;
答:小灯泡正常发光时的电阻是5Ω;
(2)解:S1、S2都断开时,电路简化如图1所示:
L与R1串联,小灯泡正常发光,故实际电流等于额定电流,
电路电流I=I灯=I额=0.5A
电源电压U总=IR总=I(R1+R灯)=0.5A×(25Ω+5Ω)=15V;
答:电源电压为15V;
(3)解:S1、S2都闭合时,电路简化如图2所示:
R1与R2并联,电流表A测干路电流I并
U1=U2=U=15V
R1电流I1= = =0.6A;
R2= = = =50Ω;
答:R2的阻值为50Ω。
【知识点】欧姆定律及其应用;电路的动态分析
【解析】【分析】(1)结合电路图,理清开关处于不同状态时元件的连接方式,用电器正常工作时,实际电压等于额定电压,实际电流等于额定电流,利用R= 求解.
(2)结合串联电路的电流、电压特点,利用欧姆定律R= 解题.
(3)利用并联电路的电流、电压规律,结合欧姆定律R= 解题.
21.(2018九上·屯昌月考)如图所示电路中,电源电压15V不变,当开关S断开时,A1 的示数为0.3A;当S闭合时,A2的示数为0.5A。求:灯L1与L2的阻值各为多大?
【答案】解:当S闭合时,灯泡L2被电流表A2短路,电路中的用电器只有灯泡L1,此时流过的灯泡L1电流为0.5A,灯泡L1两端的电压为电源电压,所以的电阻为 ;
当开关S断开时,灯泡L1与灯泡L2串联,电路的总电阻为 ,那么的灯泡L2电阻为
【知识点】欧姆定律及其应用;电路的动态分析
【解析】【分析】结合电路图,理清元件的连接方式及电表的测量对象,再利用欧姆定律进行计算即可得解.
22.(2020九上·哈尔滨月考)如图所示电路,A、B两点间的电压为6V,电阻R1=4Ω,R1两端的电压为4V,求:
(1)通过R2的电流;
(2)电阻R2的阻值;
(3)此电路的等效电阻。
【答案】(1)解:流过电阻R1的电流
答:通过R2的电流为1A
(2)解:因为R1与R2串联,则
电阻R2两端的电压
电阻R2的阻值
答:电阻R2的阻值为2Ω
(3)解:此电路的等效电阻
答:此电路的等效电阻为6Ω。
【知识点】电阻的串联;欧姆定律及其应用
【解析】【分析】(1)根据电压和电阻的比值计算电流;(2)利用串联电路电压规律计算分压;电压和电流的比值计算电阻;(3)根据串联电路电阻规律计算总电阻。
1 / 12021-2022学年人教版物理九年级第十七章第4节《欧姆定律在串、并联电路中的应用》课时练
一、单选题
1.(2020九上·重庆月考)学习了电阻的串并联,初三9班的小杨同学归纳了如下结论,其中正确的是( )
A.串联电路的总电阻比每个分电阻都小
B.并联电路的总电阻比每条支路的电阻都小
C.串联电路的任何一个分电阻变大,总电阻都变小
D.并联电路的任何一个支路的电阻变大,总电阻都变小
2.(2020九上·南宁期末)如图中,电阻R1>R2,总电阻最小的是( )
A. B.
C. D.
3.(2021·广元)小敏学习物理之后,养成了节约用电的好习惯,她总是随手关闭不必要使用的家用电器。每多关闭一个家用电器,电路里变大的物理量是( )
A.总电流 B.总电压 C.总功率 D.总电阻
4.(2021·凉山)在如图所示的电路中,电源电压保持不变。闭合开关S后,滑动变阻器的滑片P从中点向右滑动时( )
A.电流表示数减小,电压表示数增大
B.电流表示数增大,电压表示数减小
C.电流表示数减小,电压表示数不变
D.电流表示数不变,电压表示数不变
5.(2021·福建)图是红外线测温仪原理示意图,R是热敏电阻,其阻值随温度的升高而减小,定值电阻R0为保护电阻。下列分析正确的是( )
A.显示仪是由电流表改装成的
B.测较高温度时,R0两端的电压较大
C.增大R0的阻值,可增大测温仪的最大测量值
D.增大电源电压,可增大测温仪的最大测量值
6.(2021·湘潭)如图是小虹设计的一种“身高测量仪”,其中滑片P将电阻丝分成上下两部分,阻值分别为R1、R2,身高数据可通过电压表的示数来反映。测量时,身高越高( )
A.电压表示数越小 B.电压表示数越大
C.电路中的电流越大 D.电路中的电流越小
7.(2021·镇江)如图所示,闭合开关S后,小灯泡L1的亮度比L2的亮度大。则( )
A.L1和L2的连接方式是并联 B.电压表测量的是L2两端电压
C.通过L1的电流比通过L2的大 D.L1两端电压比L2两端电压大
8.(2021·油田模拟)如图所示,滑动变阻器的最大电阻为60Ω,R2的电阻为40Ω,电源电压为10V保持不变,当滑动变阻器的滑片从a滑到b时,电压表的示数变化范围是( )
A.4V-0V B.10V-6V C.10V-4V D.6V-0V
9.(2020九上·南宁月考)如图所示的电路中,当开关S由断开到闭合时,电流表A的示数( )
A.变小 B.变大 C.不变 D.无法判断
10.(2020·琅琊模拟)如图所示的电路中,电源电压保持不变,在保证电路元件安全的前提下,不考虑电表内阻的影响,将开关 闭合,下列说法正确的是( )
A.电流表和电压表的示数都将变小
B.电流表示数变小,电压表示数变大
C.电压表与电流表示数的比值将不变
D.电压表与电流表示数的比值将变大
11.(2020九上·福田期末)在物理活动课上,小明设计了火灾自动报警器的模拟电路如图所示。R为热敏电阻,其阻值随温度升高而减小,R0为定值电阻。若有火情时R温度会升高,导致电表示数变化触发报警器报警。则报警时电表示数变化正确的是( )
A.电压表示数变大,电流表示数变小
B.电压表示数变大,电流表示数变大
C.电压表示数变小,电流表示数变小
D.电压表示数变小,电流表示数变大
12.(2020九上·深圳期末)如图所示的电路中,闭合S,当开关 S1从断开到闭合的过程中,下列说法中正确的是( )
A.电流表A1示数变大 B.电流表A示数变大
C.L1的亮度变亮 D.电路的总电阻变大
二、填空题
13.(2019九上·吉林月考)导体串联后相当于增加了导体的长度,因此导体串联后总电阻 ;导体并联后相当于增加导体的横截面积,导体并联后总电阻 。(两空均选填“变大”“变小”或“不变”)
14.(2020九上·昌图期末)一天傍晚,小明正在家中看电视,同时客厅中一盏电灯正在亮着,如果他妈妈再接入一个电饭锅,电路的总电阻将 ,总电流将 ,电灯中的电流将 (以上均选填变大、变小或不变)
15.(2021·金山模拟)长度相同、横截面积不同的同种材料组成的金属导体甲与乙,分别如图(a)、(b)方式连接在相同电路中。则 ,(a)图中 ,(b)图中 。(均选填“ ”、“ ”或“ ”)。
16.(2020九上·延边期末)用4个10Ω的电阻可组成阻值最大为 Ω的电阻,也可组成阻值最小为 Ω的电阻。
17.(2019九上·大庆期中)把电阻R1=20Ω和R2串联接入12V的电路里,总电阻是32Ω,则R2= Ω,
18.(2019九上·海伦期中)如图所示,已知电阻R1=3Ω、R2=6Ω,电流表A的示数是0.6A,则电流表A1的示数是 ,电源电压为 .
19.(2018九上·盘锦月考)如图,电源电压保持不变,电阻R1=R2=R3=20Ω.要使R2、R3并联,应闭合开关 ,此时电流表的示数为I1;要使R1、R2串联,开关S1、S2应 (填“断开”或“闭合”),此时电流表的示数为I2;则I1:I2= 。
三、计算题
20.(2019·施甸模拟)如图所示,R1=25Ω,小灯泡L的规格为“2.5V 0.5A”,电源电压保持不变,求:
(1)小灯泡正常发光时的电阻;
(2)S1、S2都断开时,小灯泡L正常发光,求电源电压;
(3)S1、S2都闭合时,电流表的示数变为0.9A,求R2的阻值。
21.(2018九上·屯昌月考)如图所示电路中,电源电压15V不变,当开关S断开时,A1 的示数为0.3A;当S闭合时,A2的示数为0.5A。求:灯L1与L2的阻值各为多大?
22.(2020九上·哈尔滨月考)如图所示电路,A、B两点间的电压为6V,电阻R1=4Ω,R1两端的电压为4V,求:
(1)通过R2的电流;
(2)电阻R2的阻值;
(3)此电路的等效电阻。
答案解析部分
1.【答案】B
【知识点】电阻的串联;电阻的并联
【解析】【解答】A.串联电路的总电阻比每个分电阻都大,A不符合题意;
B.并联电路的总电阻比每条支路的电阻都小,B符合题意;
C.串联电路的任何一个分电阻变大,总电阻都变大,C不符合题意;
D.并联电路的任何一个支路的电阻变大,总电阻都变大,D不符合题意。
故答案为:B。
【分析】串联电路的总电阻比每个分电阻都大;并联电路的总电阻比每条支路的电阻都小。
2.【答案】C
【知识点】电阻的串联;电阻的并联
【解析】【解答】根据题意知道R1>R2由串联电路的电阻规律知道,串联的总电阻大于其中任一电阻,D中总电阻大于R1;由并联电路的电阻规律,并联的总电阻小于其中任一电阻,C中总电阻小于R2;故总电阻最小的是C。
故答案为:C。
【分析】电阻并联时, 总电阻减小,电阻串联时,总电阻变大。
3.【答案】D
【知识点】电阻的并联
【解析】【解答】A.根据 可知,电压不变,电阻增大,总电流减小,A不符合题意;
B.因为家庭电路的电压不变为220V,B不符合题意;
C.根据 可知,电压不变,总电流减小,总功率减小,C不符合题意。
D.电路中各个用电器并联,因此每多关闭一个家用电器,根据
可知,电路里的总电阻增大,D符合题意;
故答案为:D。
【分析】在并联电路中,电阻越并联,总电阻越小。
4.【答案】D
【知识点】电路的动态分析
【解析】【解答】由电路图知,两个电阻并联在电路中,电流表测R1支路的电流,当滑动变阻器的滑片P由中点向右滑动的过程中,变阻器接入电路的阻值变大,但电阻R1支路不受影响,所以电流表的示数不变,而电压表测电源电压,所以电压表的示数也不变,ABC不符合题意,D符合题意。
故答案为:D。
【分析】滑动变阻器滑片向右端移动,接入电路中的电阻变大,再结合串并联电路的电流、电压规律和欧姆定律分析电路中电流和电压的变化。
5.【答案】B
【知识点】电路的动态分析
【解析】【解答】A.电流表与用电器串联,电压表与用电器并联,图中显示仪与用电器并联,显示仪是由电压表改装成的,A不符合题意;
B.热敏电阻R与定值电阻R0串联,串联电路中电阻越大,分到的电压越多。热敏电阻R,其阻值随温度的升高而减小,测较高温度时,热敏电阻R 分到的电压变小,因此R0两端的电压较大,B符合题意;
CD.测温仪的最大测量值由它的量程决定,CD不符合题意。
故答案为:B。
【分析】在串联电路中,电阻越大,分压越大,其他位置分压小。
6.【答案】B
【知识点】电路的动态分析
【解析】【解答】如图,电压表测R2两端的电压,被测量者身高越高滑片越往上移,R1越小,R2的电阻越大,根据串联分压原理,它两端的电压越大;由于RI、R2之和不变,即电路的总电阻不变,电路中的电流不变,综上分析,B符合题意,ACD不符合题意。
故答案为:B。
【分析】身高越高,滑动变阻器滑片向下端移动,接入电路中的电阻变小,再结合串并联电路的电流、电压规律和欧姆定律分析电路中电流和电压的变化。
7.【答案】D
【知识点】电路的动态分析
【解析】【解答】AB.由图可知,小灯泡L1与L2为串联,电压表测量的是小灯泡L1两端的电压,AB不符合题意;
C.小灯泡L1与L2为串联,串联电路中电流处处相等,C不符合题意;
D.由于小灯泡L1的亮度比L2的亮度大,则小灯泡L1的功率更大,根据P=UI可知,L1两端电压比L2两端电压大,D符合题意。
故答案为:D。
【分析】分析电路结构,两个定值电阻是并联关系,电压相等,干路电流等于两条支路电流之和,闭合一支路开关,使得干路电流增加而各支路两端的电压不变。
8.【答案】C
【知识点】欧姆定律及其应用;电路的动态分析
【解析】【解答】解:图中的电压表接在滑动变阻器的滑片线路上,滑片的滑动并不影响滑动变阻器在电路中的电阻;则电路的总电阻保持不变,由欧姆定律可得电路中的总电流保持不变,为:,
当滑片位于滑动变阻器最右端b端时电压表测R2两端的电压,
则此时电压表的示数为最小示数:U2=IR2=0.1A×40Ω=4V,故ABD错误;
当滑片位于滑动变阻器a端时电压表测电源的电压,示数最大为10V,
所以,当滑动变阻器的滑片从a滑到b时,电压表的读数变化范围是10V~4V,故C正确。
故答案为:C。
【分析】首先分析电路图的连接方式是串联还是并联,然后根据滑动变阻器的滑片滑动对整个电路的电阻如何影响;然后判断电压表测量的哪一段电路的电压,利用欧姆定律即可求出范围。
9.【答案】B
【知识点】电路的动态分析
【解析】【解答】由图可知,当开关断开时,电阻R1和R2串联接入电路,电流表测量串联电路中的电流;当开关闭合时,电阻R1短路,电路中仅R2接入电路,电路中接入的总电阻变小,电流变大,所以电流表示数变大。
故答案为:B。
【分析】开关闭合后,定值电阻R1被短路,电路中的电阻减小,电压一定时,电流会增加。
10.【答案】C
【知识点】电路的动态分析
【解析】【解答】AB.开关S断开时,电阻R1和R2串联,电流表测量串联电路的电流,电压表测量电阻R1两端的电压,当开关S闭合时,R2被短路,电路中只有R1的简单电路,电压表测量电源电压,电流表测量通过R1的电流,根据串联电路电压的规律得到电压表的示数变大,根据 可知,U变大,电阻R1阻值不变,I变大,即电流表的示数变大,AB不符合题意;
CD.开关S断开时,根据 可知电压表与电流表示数的比值等于电阻R1的阻值,当开关S闭合时,根据 可知电压表与电流表示数的比值等于电阻R1的电阻值,所以电压表与电流表示数的比值不变,C符合题意,D不符合题意.
故答案为:C
【分析】开关和电阻并联时,闭合开关电阻短路;在串联电路中,电阻变小,电流变大,变小的电阻分压减小。
11.【答案】B
【知识点】电路的动态分析
【解析】【解答】由题意可知有火情时R温度会升高电阻变小,电路中的总电阻变小,电流变大,电流表示数变大, R0为定值电阻,根据U=IR可知它两端的电压变大,即电压表示数变大.
故答案为:B。
【分析】温度升高,热敏电阻的阻值减小,热敏电阻和定值电阻串联,电路增加;串联分压,分得的电压和电阻成正比,结合两者阻值的变化分析电压的变化。
12.【答案】B
【知识点】并联电路的电流规律;电路的动态分析
【解析】【解答】当闭合S、S1断开时,等效电路图如图1所示;
当闭合S、开关S1闭合时,等效电路图如图2所示。
A.由于电源电压不变,由并联电路中独立工作、互不影响的特点知道,开关S1从断开到闭合的过程中,通过灯泡L1的电流不变,即A1的示数不变,A不符合题意;
C.由于灯泡L1的电流不变,则L1的亮度不变,C不符合题意;
B.由并联电路中干路电流等于各支路电流之和知道,开关S1从断开到闭合的过程中,电流表A的示数变大,即A的示数比A1大,B符合题意;
D.由欧姆定律知道,在电源电压不变的条件下,开关S1从断开到闭合的过程中,总电流变大,则总电阻变小,D不符合题意。
故答案为:B
【分析】并联电路个分支互不影响,干路电流是各支路电流之和。
13.【答案】变大;变小
【知识点】电阻的串联;电阻的并联
【解析】【解答】导体串联后,相当于增长了导体的长度,当导体的横截面积和材料都不变时,导体的长度越长,导体的电阻越大;因此导体串联后,总电阻变大;导体并联后,相当于增加了导体的横截面积,当导体的长度和材料都不变时,导体的横截面积越大,导体的电阻越小;因此导体并联后,总电阻变小。
【分析】电阻大小和导体的长度有关,长度越长电阻越大;导体的横截面积变大电阻减小。
14.【答案】变小;变大;不变
【知识点】电路的动态分析
【解析】【解答】在家庭电路中,各用电器之间是并联的,接入电路的用电器越多,总电阻越小,总电流越大,故小明正在家中看电视,同时客厅中一盏电灯正在亮着,如果他妈妈再接入一个电饭锅,电路的总电阻将变小,总电流将变大。根据并联电路电压的规律,电灯两端的电压不变,电灯中的电流将不变。
【分析】并联电路中,支路越多,总电阻减小,总电流变大;其他支路电流不变。
15.【答案】;;
【知识点】电阻的串联;电阻的并联;欧姆定律及其应用
【解析】【解答】长度相同、横截面积不同的同种材料组成的金属导体甲与乙,因为甲的横截面积小于乙的横截面积,所以甲的电阻大于乙的电阻。图(a)中,甲和乙并联,根据并联电路电压规律可知
因为甲的电阻大于乙的电阻,根据欧姆定律可得
所以 图(b)中,甲和乙串联,根据串联电路电流规律可知
因为甲的电阻大于乙的电阻,根据欧姆定律可知
所以
【分析】材料和长度相同时,横截面积越大,电阻越小;根据电压和电阻的比值分析电流大小;并联电路中,各支路电压等于电源电压;串联电路中,总电压等于各用电器电压之和。
16.【答案】40;2.5
【知识点】电阻的串联;电阻的并联
【解析】【解答】n个相同的电阻串联后总电阻最大,大小为
n个相同的电阻串联后总电阻最大,大小为
【分析】四个电阻串联,总电阻等于四个电阻之和,串联后的等效电阻大于任何一个分电阻;电阻并联,等效电阻的的倒数等于四个电阻倒数之和,并联后的等效电阻小于任何一个分电阻。
17.【答案】12
【知识点】电阻的串联
【解析】【解答】因为串联电路总电阻等于各电阻之和,所以R2的阻值为:
【分析】两个电阻串联,总电阻等于两个电阻之和。
18.【答案】0.4A;1.2V
【知识点】电阻的并联;欧姆定律及其应用
【解析】【解答】由电路图可知,两电阻并联,电流表A1测R1支路的电流,A测干路电流;因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: 由 可得,电源的电压: ,因并联电路中各支路两端的电压相等,所以,通过R1的电流即电流表A1的示数: 。
故答案为:0.4A;1.2V。
【分析】由电路图可知,两电阻并联,电流表A1测R1支路的电流,A测干路电流;根据电阻的并联求出电路中的总电阻,利用欧姆定律求出电源的电压,根据并联电路的电压特点和欧姆定律求出通过R1的电流。
19.【答案】S1、S2;断开;4:1
【知识点】欧姆定律及其应用;电路的动态分析
【解析】【解答】如图所示,电流从电源的正极流出经过电流表后,要使电阻R2、R3并联,则电流分别通过电阻R2、R3,所以应闭合开关S1、S2(电阻R1处于短路状态);
电流表在干路上,则电流表的示数为I1= + + (U为电源电压);
要使R1、R2串联,电流从电源的正极流出依次经过R1、R2,所以开关S1、S2都断开,此时电流表测量串联电路中的电流;此时电流表的示数I2= ;因此 .
故答案为: S1、S2 ;断开;4:1.
【分析】结合电路图,理清处于不同状态时元件的连接方式及电表的测量对象,根据电阻的串、并联特点和欧姆定律分别计算I1、I2,然后再求出比值即可.
20.【答案】(1)解:小灯泡正常发光时,其实际电压等于额定电压,实际电流等于额定电流,
R灯= = =5Ω;
答:小灯泡正常发光时的电阻是5Ω;
(2)解:S1、S2都断开时,电路简化如图1所示:
L与R1串联,小灯泡正常发光,故实际电流等于额定电流,
电路电流I=I灯=I额=0.5A
电源电压U总=IR总=I(R1+R灯)=0.5A×(25Ω+5Ω)=15V;
答:电源电压为15V;
(3)解:S1、S2都闭合时,电路简化如图2所示:
R1与R2并联,电流表A测干路电流I并
U1=U2=U=15V
R1电流I1= = =0.6A;
R2= = = =50Ω;
答:R2的阻值为50Ω。
【知识点】欧姆定律及其应用;电路的动态分析
【解析】【分析】(1)结合电路图,理清开关处于不同状态时元件的连接方式,用电器正常工作时,实际电压等于额定电压,实际电流等于额定电流,利用R= 求解.
(2)结合串联电路的电流、电压特点,利用欧姆定律R= 解题.
(3)利用并联电路的电流、电压规律,结合欧姆定律R= 解题.
21.【答案】解:当S闭合时,灯泡L2被电流表A2短路,电路中的用电器只有灯泡L1,此时流过的灯泡L1电流为0.5A,灯泡L1两端的电压为电源电压,所以的电阻为 ;
当开关S断开时,灯泡L1与灯泡L2串联,电路的总电阻为 ,那么的灯泡L2电阻为
【知识点】欧姆定律及其应用;电路的动态分析
【解析】【分析】结合电路图,理清元件的连接方式及电表的测量对象,再利用欧姆定律进行计算即可得解.
22.【答案】(1)解:流过电阻R1的电流
答:通过R2的电流为1A
(2)解:因为R1与R2串联,则
电阻R2两端的电压
电阻R2的阻值
答:电阻R2的阻值为2Ω
(3)解:此电路的等效电阻
答:此电路的等效电阻为6Ω。
【知识点】电阻的串联;欧姆定律及其应用
【解析】【分析】(1)根据电压和电阻的比值计算电流;(2)利用串联电路电压规律计算分压;电压和电流的比值计算电阻;(3)根据串联电路电阻规律计算总电阻。
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