第6节 电流与电压、电阻的关系（串联电流、电压的关系）（含解析）

2021-2022学年浙教版科学串联电流、电压的关系
一．选择题（共8小题）
1．如图中灯泡L1、L2的电阻分别为20Ω、10Ω，闭合开关S，通过L1，L2的电流分别为I1、I2，它们两端的电压分别为U1、U2，则（　　）
A．I1：I2=1：1 U1：U2=2：1 B．I1：I2=1：2 U1：U2=1：1
C．I1：I2=1：1 U1：U2=1：2 D．I1：I2=1：2 U1：U2=1：2
2．如图所示的电路中，电阻阻值R1＞R2．闭合开关S后，电阻R1、R2两端的电压分别为U1、U2，通过两个电阻的电流分别为I1、I2．下列判断中正确的是（　　）
A．I1＞I2 B．I1=I2 C．U1=U2 D．U1＜U2
3．电阻R1和R2串联在电路中，若R1＞R2，则通过它们的电流及其两端的电压大小关系正确的是（　　）
A．I1＞I2 B．I1=I2 C．U1＜U2 D．U1=U2
4．如图所示，AB和BC是由同种材料制成的长度相同、横截面积不同的两段导体，将它们串联后连入电路中，通电后，下列说法正确的是（　　）
A．AB段电阻大，AB段电压比BC段大
B．BC段电阻大，BC段电压比AB段大
C．AB段电阻大，AB段电流比BC段小
D．BC段电阻大，BC段电流与AB段相等
5．如图所示电路，闭合开关，三个灯泡均能发光，且灯L1最亮、L2最暗。则通过它们的电流大小关系是（　　）
A．L1最大 B．L2最小 C．L3最大 D．一样大
6．如图所示，已知电源电压为10V，电压表V1，V2测得的电压是8V和6V，则电阻R2两端的电压是（　　）
A．4V B．6V C．8V D．不能确定
7．如图所示的电路中，已知电压表读数为4V，电源电压为6V（　　）
A．L1灯两端电压为4V B．L2灯两端电压为4V
C．L2灯两端电压为2V D．L1两端电压为6V
8．如图所示的电路中，闭合开关S后，电压表V1的示数是2.5V，V2的示数是5V，电阻R1的电阻为10Ω，则关于该测量下列说法中（　　）
①电压表V的示数是7.5V
②电流表的示数为0.5A
③R1：R2=2：1
④R2=20Ω
A．只有①④正确 B．只有②③正确 C．只有①③④正确 D．①②③④都正确
　
二．填空题（共7小题）
9．两段材料相同、长度相等、横截面积不同的圆柱形导体A、B，A比B的横截面积大，它们的电阻关系是RA　　RB，将它们串联在电路中，如图所示，则通过它们的电流关系是IA　　IB，他们两端的电压UA　　UB（以上均填“＞”、“=”或“＜”）。
10．如图的电路中，R1=10Ω，R2=30Ω．闭合开关S，通过R1和R2的电流之比I1：I2=　　电压表V1与V2的示数之比U1：U2=　　。
11．如图所示，S闭合后，两电压表的示数之比为5：3，则通过R1、R2的电流之比I1：I2=　　；电阻之比R1：R2=　　。
12．如图所示的电路，电源电压为3V，且R1=2R2，则通过R1，R2的电流之比为　　，R1，R2两端的电压之比为　　，电压表的读数为　　V。
13．如图所示的电路中，闭合开关后，a、b、c三处的电流关系是　　。如果要用电压表测L1两端的电压，估计电压值约为2V，电压表应　　联在　　两点之间，电压表应选取　　V的量程。
14．如图所示电路中，当闭合开关后，两个电压表的指针为图甲和图乙所示，则电阻R1和R2两端得到的电压分别为　　V和　　V。
15．（2019 凉山州模拟）在如图甲所示的电路中，当闭合开关后，两个电压表的指针偏转均为图乙所示，则电阻R1和R2两端的电压分别为　　V和　　V。
　
三．实验探究题（共1小题）
16．按如图所示的电路图连接电路进行探究性实验，实验时电阻R1保持不变，三次改变滑动变阻器的滑片P的位置，得到下表中的实验数据：
次数 A1示数 A2示数 V1示数 V2示数 V示数
1 0.2 0.2 2 6 8
2 0.4 0.4 4 4 8
3 0.6 0.6 6 2 8
（1）图中R1和R2是　　联连接的。
（2）比较电流表A1和A2的示数，可得结论：　　
（3）定值电阻R1=　　Ω。
（4）当滑动变阻器的滑片P向右移动时，电压表V1示数将　　，电流表A1A2示数将　　。（变大、变小、不变）
　
四．解答题（共4小题）
17．小明同学按如图所示的电路进行实验，得到下列的实验数据。
（1）由图可知，L1、L2连接方式是　　；
（2）由表中的数据A1、A2的示数可得出结论　　。
（3）由表中的实验数据V1、V2、V的示数可得出结论　　。
A1示数/A A2示数/A V1示数/V V2示数/V V示数/V
0.5 0.5 7.5 4.5 12
18．在如图所示的电路中，当闭合开关后，两个电压表的指针偏转均为图中所示，则灯泡L1和L2两端的电压分别为　　V和　　V。
19．某同学在探究“串联电路中电压的规律”实验中，如下图连接了电路，并通过改变灯泡的规格做了三次测量，其记录的表格如下表
U1/V U2/V U/V
第一次测量 3.0 3.0 6.0
第二次测量 2.5 3.5
第三次测量 1.5 6.0
（1）在表格的空白项填上适当的数据；
（2）由以上数据分析，可得到串联电路中电压的规律是　　。
20．如图所示的电路中，闭合开关，电压表V1的示数是7.5V，电压表V2的示数为9V，若电源电压为12V．求：
（1）L1两端的电压U1；
（2）L2两端的电压U2；
（3）L3两端的电压U3。
　
2021-2022学年浙教版科学串联电流、电压的关系
参考答案与试题解析
　
一．选择题（共8小题）
1．解：由图可知：灯泡L1、L2串联；
根据串联电路的电流特点可知，通过L1、L2的电流相等，即I1：I2=1：1；故BD错误；
根据I=可得它们两端的电压之比：
====，故A正确、C错误。
故选：A。
　
2．解：由图知，电阻R1、R2串联，串联电路中各处电流都相等，即I1=I2，故A错误，B正确；
通过两电阻的电流相等，已知电阻阻值R1＞R2，由U=IR可知U1＞U2，故CD错误。
故选：B。
　
3．解：由串联电路电流特点可知，通过R1和R2的电流I1=I2；
由题知，R1＞R2，由U=IR可知，U1＞U2。
故选：B。
　
4．解：由图可知，导体AB和BC串联，且SBC＞SAB，
因导体电阻的大小与导体的材料、长度和横截面积有关，且材料和长度都相同时，横截面积越大电阻越小，反之越大，
所以，材料和长度相同两导体的电阻关系为RBC＜RAB，即AB段电阻大，故BD错误；
因串联电路中各处的电流相等，
所以，AB段电流等于BC段电流，故C错误；
由I=的变形式U=IR可知，UBC＜UAB，即AB段电压比BC段大，故A正确。
故选：A。
　
5．解：三只小灯泡L1、L2、L3串联在电路中，因为串联电路中各处的电流相等，所以通过三只灯泡的电流相等。
故选：D。
　
6．解：三个电阻串联，电源电压等于各个电阻两端电压之和，即U=10V，
又知V1测R1、R2两端的电压，V2测R2、R3两端的电压，电压表V1，V2的电压和为U′=8V+6V=14V，
则电阻R2两端的电压U2=U′﹣U=14V﹣10V=4V。
故选：A。
　
7．解：两灯泡串联，电压表测量灯L2两端的电压，则灯L2两端的电压是4V；根据串联电路两端的总电压等于各串联导体两端的电压之和可知L1两端电压为6V﹣4V=2V，所以选项中只有B正确。
故选：B。
　
8．解：由图可知，两电阻串联，电压表V1测电阻R1两端的电压，电压表V2测电阻R2两端的电压，电压表V测电源电压，电流表测量电流；
根据串联电路的电压特点可得：
电压表示数：U=U1+U2=2.5V+5V=7.5V；故①正确；
因为串联电路中电流处处相等，则电流表示数为：
I=I1===0.25A，故②错误；
根据I=可得：
R1：R2=：=U1：U2=2.5V：5V=1：2，故③错误；
则R2===20Ω，故④正确；
由上分析可知：①④正确。
故选：A。
　
二．填空题（共7小题）
9．解：已知A和B是由同种材料制成的且长度相同，A比B的横截面积大，横截面积越大，电阻越小，故RA＜RB；
因导体A和B串联，串联时电流处处相同，所以此时IA=IB。
根据U=IR可知，A段的电压要小于B段的电压，即UA＜UB。
故答案为：＜；=；＜。
　
10．解：由电路图可知，两电阻串联，电压表V1测R2两端的电压，电压表V2测电源的电压，
因为两电阻串联，
所以通过的电流相等，即I1：I2=1：1；
所以，由欧姆定律可得，两电阻两端的电压之比：
U1：U2=IR1：IR2=R1：R2=10Ω：30Ω=1：3，
因串联电路中总电压等于各分电压之和，
所以，电压表V1与V2的示数之比：
UV1：UV2=U2：（U1+U2）=3：（1+3）=3：4。
故答案为：1：1；3：4。
　
11．解：由电路图可知，两电阻串联，电压表V测电源的电压，电压表V2测R2两端的电压，
因串联电路中各处的电流相等，
所以，通过它们的电流之比I1：I2=1：1，
因串联电路中总电压等于各分电压之和，已知两电压表的示数之比为U：U2=5：3，
所以R1两端电压与R2两端电压之比==，
由I=可得，电阻之比：
R1：R2===
故答案为：1：1； 2：3。
　
12．解：由电路图知两电阻串联，电流表串联电路的电流，电压表测量电阻R1两端的电压；
由串联电路的电流特点可知，通过电阻的电流相等，即通过R1、R2的电流之比为1：1；
根据欧姆定律的变形公式U=IR可知，在电流相等时，电压与电阻成正比，因为R1=2R2，所以R1、R2两端的电压之比为2：1。
所以电压表示数，即U1=U=×3V=2V。
故答案为：1：1；2：1；2。
　
13．解：由电路图知，两个灯泡串联，串联电路中电流处处相等，所以闭合开关后，a、b、c三处的电流相等；
如果要用电压表测L1两端的电压，电压表应与L1并联，即接在b、c两点间，估计其电压为2V，所以电压表应选择0﹣3V量程。
故答案为：相等；并；b、c；0﹣3。
　
14．解：由电路图可知，电阻R1和R2串联，电压表V1测量的是电源电压，电压表V2测量的是R2电压，
由串联电路的电压特点知，电压表V1的示数比电压表V2的示数大；
由图知，电压表V1选的是0～15V的量程，分度值为0.5V，示数为6V；电压表V2选的是0～3V的量程，分度值为0.1V，根据指针位置，电压表V2的读数为2.4V，
所以电源电压为6V，R2两端的电压为2.4V，
根据串联电路的电压关系可得，R1两端的电压：U1=U﹣U2=6V﹣2.4V=3.6V。
故答案为：3.6；2.4。
　
15．解：串联电路的电压规律是：U=U1+U2；电压表分别测量总电压和R1电压；指针位置相同，则说明两表所选量程不同：左侧电压表测R1电压，使用的小量程，故读数为1.4V；右侧电压表测总电压，使用大量程，故读数为7V；则R2两端的电压为7V﹣1.4V=5.6V。
故答案为：1.4；5.6。
　
三．实验探究题（共1小题）
16．解：（1）因为电源、电阻以及电流表是依次连接的，电压表V与电源并联，所以是串联电路，电压表V测量电源电压；
（2）从表格中可以看出，电流表A1和A2的示数相等，即串联电路处处电流相等；
（3）表格中读出R1和R2的电压和电流，由I=可得，即R1===10Ω；
（4）滑片向右移，电阻变大，根据串联分压的特点可知，电压表V1示数将变小，根据欧姆定律可知，电路中的电流会减小，故电流表A1A2示数减小。
故答案为：（1）串；（2）串联电路中电流处处相等；（3）10；（4）变小；变小。
　
四．解答题（共4小题）
17．解：（1）根据电路图可知，L1、L2顺次连接，因此L1与L2串联；
（2）由表格数据可知，电流表A1表示数和A2示数相等均为0.5A，故可得结论：串联电路中各处的电流相等；
（3）由表格数据可知，电压表V的示数等于电压表V1和V2的示数之和，故可得结论：串联电路中总电压等于各分电压之和。
故答案为：（1）串联；（2）串联电路中处处电流相等；（3）串联电路中总电压等于各部分电压之和。
　
18．解：①由电路图可知：灯泡L1、L2串联，电压表V1测的是灯泡L1、L2的串联电压，电压表V2测的是灯泡L2两端的电压。
②由上述分析知：电压表V1的示数应大于V2的示数；由题意知，两电压表的指针位置相同，则它们的量程不同；
电压表V1的量程是0～15V，由图知它的示数UV1=9V；电压表V2的量程是0～3V，由图知它的读数UV2=1.8V。
③电压表V2测的是灯泡L2两端的电压，所以灯泡L2两端的电压U2=UV2=1.8V；
由于灯泡L1、L2串联，电压表V1测的是灯泡L1与L2的串联总电压，由串联电路的特点知：灯泡L1两端的电压U1=UV1﹣UV2=9V﹣1.8V=7.2V。
故答案为：7.2；1.8。
　
19．解：（1）通过观察电路图可知：U1是灯泡L1两端的电压，U2是灯泡L2两端的电压，U是灯泡L1和灯泡L2两端的总电压，由第一次测量的数据可以看出U1和U2的数值之和应为U的示数，故第二次U的示数应为2.5V+3.5V=6.0V，第三次的U1示数应为U﹣U2=6.0V﹣1.5V=4.5V．表中数据如下：
U1/V U2/V U/V
第一次测量 3.0 3.0 6.0
第二次测量 2.5 3.5 6.0
第三次测量 4.5 1.5 6.0
（2）观察表中数据，分析可得串联电路中电压的规律是串联电路两端的总电压等于各部分电路两端的电压之和。
故答案为：（1）表中数据如上图所示；
（2）串联电路两端的总电压等于各部分电路两端的电压之和。
　
20．解：由电路图可知，三灯泡串联，V1测L1、L2两端的电压，V2测L2、L3两端的电压，
由于串联电路中总电压等于各分电阻电压之和，
则U1+U2=7.5V﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣①
U2+U3=9V﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣②
U=U1+U2+U3=12V﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣③。
解得：
U2=4.5V。
U1=7.5V﹣4.5V=3V；
U3=9V﹣4.5V=4.5V；
答：（1）L1两端的电压U1是3V；（2）L2两端的电压U2是4.5V；（3）L3两端的电压U3是4.5V。