第十七章 第4节 欧姆定律在串、并联电路中的应用 练习 2021-2022学年人教版物理九年级（有解析）

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
一、单选题
1．如图所示的电路中，电源两端电压保持不变。闭合开关S，将滑动变阻器的滑片P向右滑动，则下列说法中正确的是（　　）
A．电流表的示数变小
B．电流表的示数变大
C．电压表的示数变大
D．滑动变阻器接入电路中的电阻变小
2．如图所示的电路中，电源电压恒定，L为小灯泡，滑动变阻器R的滑片P处于中点，则（　　）
A．闭合S3，断开S1、S2，R被短路
B．闭合S1，断开S2、S3，L与R串联
C．断开S2，闭合S1、S3，通过L的电流与R的电流一定相等
D．闭合S2，断开S1、S3，滑片P向右移动，电流表的示数变小
3．在如图所示的电路中，电源电压恒定不变，甲、乙两个电表是电流表或是电压表，小灯泡L的电阻RL不受温度的影响。当开关S闭合时，两电表均有示数，小灯泡L与滑动变阻器R都能够正常工作。现将滑片P从图示位置向右移动时，下列说法中正确的是（　　）
A．甲表示数变小，乙表示数不变
B．甲、乙两表示数的乘积不变
C．甲、乙两表示数的比值等于电路总电阻的阻值
D．甲、乙两表示数的比值等于小灯泡L的阻值R
4．如图所示的电路中，电源电压保持不变．闭合开关S后，将滑动变阻器的滑片向左移动过程中，下列说法中正确的是（ ）
A．电压表V1的示数减小，电压表V2示数增大
B．电压表V1的示数增大，电压表V2示数减小
C．电压表V1的示数不变，电压表V2示数与电流表A示数的比值不变
D．电压表V1的示数不变，电压表V2示数与电流表A示数的比值减小
5．如图所示，电源电压为9V保持不变，闭合开关S，为保证电流表的示数为0.75A。现有5Ω、20Ω、30Ω电阻各一个，若在其中选择两个电阻在图中虚线框内连成电路，则下列做法可行的是
A．5Ω和2Ω串联 B．2Ω和3Ω串联
C．20Ω和30Ω并联 D．5Ω和3Ω并联
6．如图电路，a、b、c分别表示电流表或电压表，电表都是理想的，则下列各组电表示数中可能实现的是（　　）
A．a的示数为1安培，b的示数为2伏特，c的示数为0.5安培
B．a的示数为2伏特，b的示数为1安培，c的示数为0.5安培
C．a的示数为0.5安培，b的示数为1安培，c的示数为2伏特
D．a的示数为2伏特，b的示数为0.5安培，c的示数为1安培
7．如图所示是一种常用体重计的工作原理图。电源电压保持不变，是一个滑动变阻器，是一个压力传感器。人站在踏板上，通过体重计的示数就可以知道自己的体重。则（　　）
A．显示体重的仪表是一个电流表
B．单脚站立时测得的体重会小些
C．的作用是测量前用来调零的
D．的阻值随压力的增大一定减小
8．如图是自动测量油箱的油量装置图。其中R′是定值电阻，R是弧形变阻器，它的金属滑片与是金属杠杆的一端，下列判断正确的是（　　）
A．油量表是电压表改装而成的 B．R和R′是并联的
C．油位越高，通过R的电流越大 D．油位越低，R两端的电压越小
9．如图所示的电路中，闭合开关S后，将滑动变阻器的滑片P向左移动时，下列说法正确的是（　　）
A．R0两端的电压变小
B．电压表的示数变小
C．电流表的示数变大
D．电路的总电阻变小
二、填空题
10．在科技创新活动中，小明需要一个4Ω的电阻，他可以将一个20Ω的电阻跟一个______Ω的电阻并联来获得。
11．如图电路中电流表示数是0.6A，电流表示数是0.4A，，______。（请写出解题思路）解题思路：______。
12．如图，电源电压不变，R1为滑动变阻器，R2为阻值10Ω的定值电阻．当滑片在a、b两点间移动时，电压表示数变化范围为4.5V～1.5V，R2功率的变化量为3.6W，则电流表示数变化范围为_____A，电源电压为_____V．
13．如图所示，M 和 N 间的总电阻为______Ω，我们在引入“总电阻”概念时，运用的科学方法是______法。（选填“等效替代”或“理想模型”）
14．如图所示，电源电压保持不变，R1为定值电阻。闭合开关，当滑动变阻器的滑片在某两点间移动时，电流表的示数变化范围为0.5A~1.0A之间，电压表的示数变化范围为3V~6V之间，则定值电阻R1的阻值为______Ω。
15．如图所示，电源电压不变，R1为3Ω，R2为6Ω，将R1和R2串联后总电阻为______Ω；并联后仍接在该电源上，则总电阻为______Ω。
16．电阻R与灯泡L的I-U图像如图所示。当他们串联在电压为1.5V的电源上时，电路的总电阻是______Ω；若将它们并联连接到电压为1.5V的电源上，则干路的电流是______。
17．某定值电阻两端的电压为4V时，通过它的电流为0.5A，该定值电阻的阻值是______Ω，若它两端无电压时，通过的电流为 ______ A，此时该定值电阻的阻值为 _____ Ω。
18．两定值电阻R1=3Ω，R2=7Ω，若将它们串联在同一电路中，R1、R2两端的电压之比为____：若将它们并联在同一电路中，则通过R1、R2的电流之比为__________。
19．如图甲，电源电压一定，闭合开关S，滑动变阻器滑片P从最上端滑至最下端的过程中，电流表示数I与滑动变阻器接入电路的阻值R之间的关系如图乙所示。已知定值电阻。则图中坐标值______A．当电流表示数时，与R的电阻之比是______。
三、实验题
20．小红和小明在学习欧姆定律的过程中分别进行下列探究活动：
（1）小明选了以下器材：小灯泡L的电阻是（5～10Ω）、电源（4V）、电流表（0～0.6A）、电压表（0～3V）、滑动变阻器（1A，20Ω）、开关一个、导线若干．小红选了以下器材：小灯泡L的电阻是（5～10Ω）、电源（6V）、电流表（0～3A）、电压表（0～15V）、滑动变阻器（1A，100Ω）、开关一个、导线若干．算一算要使测量更精确还不会损坏电表谁选择的器材更合理：______．
（2）接着他们开始做测定小灯泡的实验请你以笔画线代替导线在图甲中完成电路图的连接_________．
（3）在实验中能观察到的现象有：灯泡两端的电压逐渐降低时通过灯泡的电流会___，灯泡的亮度__，用手触摸能感觉得到灯泡的温度___．
（4）若根据记录的数据计算出小灯泡在不同亮度时的电阻值发现的规律是______．
（5）小明用定值电阻代替了实验中的小灯泡然后通过改变滑动变阻器的阻值由电流表、电压表读出相应的数值见表：
（a）请你根据表格内提供的数据完成图乙中的U﹣I图象___________．
（b）由表格内容及作出的图象分析可得出结论：______；
（c）测出定值电阻的阻值为______Ω．
21．小丽等同学连接并联电路时，发现“两个小灯泡并联的电路中再并联一个小灯泡，原来两个小灯泡都变暗了”.他们认为再并联一个小灯泡后，原来的灯泡因两端的电压变低而变暗，但不知道实际电压变小的原因，于是，几位同学提出了以下三种猜想：
猜想一：并联的灯越多，导线损失的电压越大；
猜想二：并联的灯越多，电池两端的电压越小；
猜想三：并联的灯越多，干路中的电流越小.
（1）根据所学的知识，他们经过讨论，断定猜想三是错误的，你认为他们判断的依据是 _____________
（2）为了验证其他猜想，他们设计了如图甲所示的电路进行试验（电压表V、并联在电池组两端）先将一个电阻连接在A、B两点之间，读出开关闭合前电压表V1的示数，以及开关闭合后电压表V1和V2的示数，然后分别将两、三个、四个相同的电阻并联在A、B两点之间，进行多次实验，记录的实验数据如表所示.
根据表中数据回答：
电阻只数 电压表V1的示数/V 电压表V2的示数
开关断开U 开关闭合
1 6.00 5.27 5.24
2 6.00 4.70 4.65
3 6.00 3.87 3.80
4 6.00 2.89 2.78
①这说明猜想一是 ________ （正确/错误）的，猜想二是 ______ （正确/错误）的.
②分析数据可知，电池输出的实际电压和电路中所接的电阻大小有关，电路中所接的电阻越小，电池两端输出实际电压越 ___________ .
③设U和的差值为，和 的示数差为，则_________（大于/小于），查阅资料可知，电池内部是有电阻的，导线也有一定电阻的，分析数据可知， __________ （电池内部/导线）电阻是导致AB两端实际电压变小主要原因．
（3）小兰同学设计了如图乙所示的电路，运用一个电流表和一个已知电阻，测出未知电阻的阻值.请你根据前面探究的结论对该测量方案进行评估.采用该方案的测量结果将 __________ （偏大/偏小），简单说明理由： _____________ ．
试卷第1页，共3页
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参考答案
1．A
【详解】
由电路图可知，两个电阻串联，电压表测量定值电阻两端电压；闭合开关S，将滑动变阻器的滑片P向右滑动时，滑动变阻器接入电阻变大，电路电流变小，电流表示数、电压表示数都将变小；故A正确，B、C、D错误。
故选A。
2．D
【详解】
A．闭合S3，断开S1、S2，只有灯泡接入电路中，此时R被断路，故A不符合题意；
B．闭合S1，断开S2、S3，只有R接入电路中，灯泡被断路，故B不符合题意；
C．断开S2，闭合S1、S3，此时灯泡L和滑动变阻器R并联，L与R两端的电压相等，但电流不一定相等，故C不符合题意；
D．闭合S2，断开S1、S3，L与R串联，电流表测量电路中的电流，滑片P向右移动，滑动变阻器接入电路的电阻增大，总电阻变大，根据欧姆定律可知，电路中的电流变小，电流表的示数变小，故D符合题意。
故选D。
3．C
【详解】
A．由电路图可知，甲表单独并联在电路中，则甲为电压表，乙表串联在电路中，则乙为电流表。电路中滑动变阻器和小灯泡串联，电压表测量电源电压，电流表测电路中的电流。将滑动变阻器的滑片向右移动时，滑动变阻器接入电路中的阻值变大。由于电源电压不变，电路中的电流将减小，则甲表示数不变，乙表示数变小。故A错误；
B．由于甲表示数不变，乙表示数变小，则甲乙两表示数的乘积变小，故B错误；
CD．由于甲表测量电源电压，乙表测量串联电路当中的电流，则甲、乙两表示数的比值等于电路总电阻的阻值。故C正确，D错误。
故选C。
4．D
【详解】
从电路图可以看到，这是一个串联电路，电压表V1测的是R1和滑动变阻器R2接入电路的电阻两端电压之和，电压表V2测的是滑动变阻器R2接入电路的电阻两端电压，闭合开关S后，将滑动变阻器的滑片向左移动过程中，电压表V1测的是R1和滑动变阻器R2接入电路的电阻两端电压之和，即电源电压，所以电压表V1的示数大小不变，滑片向左移动过程中，电路的总电阻在变小，电源电压不变，那么根据欧姆定律可知电路中的电流在变大，电阻R1两端的电压会变大，那么滑动变阻器R2接入电路的电阻两端电压会变小，即电压表V2示数减小；根据欧姆定律可知，电压表V2示数与电流表A示数的比值为滑动变阻器R2接入电路的电阻大小，由于这个电阻值在变小，那么比值也在变小；故选D．
5．C
【详解】
电源电压U=9V，电路中电流I=0.75A，因此图中虚线框内电路的总电阻为
；
A．5Ω和2Ω串联，总电阻
，
不符合要求；
B．2Ω和3Ω串联，总电阻
，
不符合要求；
C．20Ω、30Ω两个并联时，总电阻为
；
符合要求；
D．5Ω、3Ω两个并联时，总电阻为
；
不符合要求。
6．B
【详解】
A．由电路图甲可知，如果a与c为电流表，则电阻R1与R2被短路，只有电阻R3与两电流表组成串联电路，等效电路图如图甲所示
即两电流表示数相同，故A不符合题意；
BD．由电路图可知，如果b与c是电流表，a是电压表，则电阻R1与R2并联，然后再与R3串联，电压表测并联电路电压，电流表b测干路电流，电流表c测通过R1的支路电流，等效电路图如图乙所示
电流表b示数大于c的示数，故B符合题意、D不符合题意；
C．由电路图可知，a与b是电流表，等效电路图如图丙所示
a被短路，电流为零，故C不符合题意。
故选B。
7．A
【详解】
A．根据电路图可知，该仪表串联在电路中，故该仪表为电流表，故A符合题意；
B．单脚站立不能改变人的质量，也不会改变人的体重，故B不符合题意；
C．R1 的作用除了在测量前用来调零，还起到保护电路的作用，故C不符合题意；
D．题目没有给出电流表示数与体重示数的关系，不能确定压力与R2的阻值关系，故D不符合题意。
故选A。
8．C
【详解】
A．图中油量表与R和R′串联，是由电流表改装而成的，故A错误；
B．图中R和R′串联，故B错误；
C．油位越高，浮标越向上移，则滑片越向下移，即R接入电路中的电阻变小，由欧姆定律可知，电路中的电流变大，即R通过的电流变大，故C正确；
D．油位越低，浮标越向下移，则滑片越向上移，即R接入电路中的电阻变大，由欧姆定律可知，电路中的电流变小，即通过R′的电流变小，又其电阻不变，两端电压变小，即R两端电压变大，故D错误。
故选C。
9．B
【详解】
由图示知，电阻R与R0串联，电压表测R两端的电压。变阻器的滑片向左移动时，变阻器接入电路中的阻值变大，那么电路中的总电阻变大，据欧姆定律知，电路中的电流变小。而R的阻值不变，那么其两端的电压变小，则变阻器R0的电压变大，故ACD错误；B正确。
故选B。
10．5
【详解】
因为并联电路总电阻的倒数等于各电阻倒数之和，所以
所以R2=5Ω。
11． 见解析
【详解】
[1][2]解答本题的思路是：根据并联电路的电流特点求出通过的电流，根据并联电路的电压特点和欧姆定律求出电源的电压；根据欧姆定律求出的阻值；因并联电路中干路电流等于各支路电流之和，所以通过的电流为
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为
则的阻值为
12．0.45A～0.75 9
【详解】
由电路图可知，R1与R2串联，电压表测R1两端的电压，电流表测电路中的电流，
当滑片在a、b两点间移动时，电压表示数变化范围为4.5V～1.5V，
则滑片在a点时电压表的示数Ua＝4.5V，滑片在b点时电压表的示数Ub＝1.5V，
因串联电路中总电压等于各分电压之和，
所以，R2两端的电压分别为：
U2＝U﹣Ua＝U﹣4.5V，U2′＝U﹣Ub＝U﹣1.5V，
因滑片在a、b两点间移动时，R2功率的变化量为3.6W，
所以，△P2＝﹣＝﹣＝3.6W，
解得：U＝9V，
滑片在a点时电路中的电流Ia＝＝＝＝0.45A，
滑片在b点时电路中的电流Ib＝＝＝＝0.75A，
所以，电流表示数变化范围为0.45A～0.75A．
13．6Ω 等效替代
【详解】
[1]由图知道，两电阻串联，其总电阻
2Ω+4Ω=6Ω
[2]研究多个电阻组成的电路中，采取的是多个电阻组成的电路与一个电阻对电路产生的效果相同时，从而引入“总电阻”概念的；这种方法就是“等效替代法”。
14．6
【详解】
根据串联电路电流规律，当R越大，电路中的电阻越大，电流越小，电流表读数越小，R1两端分担的电压越小，电压表读数越小，所以当电流表读数为0.5A时电压表读数为最小值3V，则R1的阻值为
15．9 2
【分析】
已知两电阻的阻值，根据串并联电路的电阻规律分别求出电路的总电阻。
【详解】
[1]R1和R2串联，由电阻串联的规律得电路的总电阻
R串＝R1+R2＝3Ω+6Ω＝9Ω
[2]R1和R2并联，由电阻并联的规律得电路的总电阻
16．15 0.45
【详解】
[1]当他们串联在电压为1.5V的电源上时，通过的电流相同，各自两端电压之和等于总电压，由图可知电路中的电流为0.1A，则电路的总电阻是
[2]若将它们并联连接到电压为1.5V的电源上，两端电压相同，根据并联分流可知干路的电流是
17．8 0 8
【解析】
【详解】
[1]定值电阻两端的电压为4V，通过的电流为0.5A，则该定值电阻的阻值是：
R===8Ω。
[2]若它两端无电压时，根据I=可知，通过它的电流为0A。
[3]导体的电阻只与导体的材料、长度、横截面积和温度有关，与电压、电流无关。所以当它两端无电压时，其材料、长度、横截面积和温度都不变，其阻值仍然为8Ω。
18．3:7 7:3
【详解】
[1]串联电路电流处处相等，若将它们串联在同一电路中，R1、R2两端的电压之比为
[2]并联电路各支路两端的电压都等于电源电压，若将它们并联在同一电路中，则通过R1、R2的电流之比为
19．0.2A 2︰1
【详解】
[1]当滑片在最上端时，电路中电流为0.6A，则电源电压是
当滑片滑至下端，R接入电路阻值是40Ω，I1为
[2]当电流表示数时，R接入电路的阻值是
与R的电阻之比是
20．小明 减小 变暗 降低 灯泡越暗，电阻越小 电阻一定时，电流与电压成正比 11.25
【详解】
（1）小红选择的器材，电源电压为6V，电压表选择0～15V，被测电阻两端的电压最大为6V，小于0～15V量程的一半，会造成误差太大，影响测量结果；器材中“100Ω”电阻太大，移动滑片，电阻值变化较大，不能得到变化小的电阻，给准确测量带来麻烦．
小明选择器材，电压表满量程0﹣3V时，灯泡电阻为5Ω时，电路电流最大约；
灯泡电阻为10Ω时最大约为，电流表的指针在0.3A～0.6A之间偏转，能准确测量电流．
滑动变阻器接入电路的最小电阻约为，最大约为，
可见“1A 20Ω”的滑动变阻器既能满足要求，又不是很大，滑动变阻器电流大于电路电流．所以小明选择的器材比较合适．
（2）电压表与灯泡并联，电流表与灯泡串联，保护作用电路的滑动变阻器与灯泡串联，开关控制电路、串联在电路中，连接实物电路图如下：
；
（3）由欧姆定律可知，灯泡两端的电压逐渐降低时通过灯泡的电流会减小，灯泡电压与电流都减小，灯泡实际功率P=UI变小，灯泡的亮度变暗，用手触摸能感觉得到灯泡的温度降低；
（4）根据记录的数据计算出小灯泡在不同亮度时的电阻值，发现的规律是：灯泡越暗，电阻越小，灯泡越亮，电阻越大；
（5）（a）描点法作图，根据表中实验数据，在坐标纸上描出各对应点，然后把各点连接起来，得到U﹣I图象，如图所示：
；
（b）由图象可知，电流随电压的增大而增大，且图像为正比例图像，故可得结论：电阻一定时，电流与电压成正比；
（C）根据，即任一组数据计算可得，定值电阻为：
．
21．并联的灯越多，总电阻越小，总电流越大 正确 正确 小 大于 电池内部 偏小 开关S1闭合后，电阻两端的实际电压变小
【详解】
(1)根据电阻并联时的规律可知，并联的灯越多，总电阻越小，根据欧姆定律可知，电源电压不变时，总电流越大，所以猜想三必然是错误的；
(2)①根据表中数据可知，并联的电阻越多，V1示数越来越小，即电源两端电压越来越小，故猜想二是正确的；分析1到4组数据可知，并联电灯逐渐增多时，其两端电压越来越小，同时导线的分压U1-U2的数值越来越大，所以故猜想一也是正确的；
②电池两端输出实际电压为U1（有一部分为电源内阻损耗），实际电压被导线和其他电路元件电阻所分担，分析表中数据可知随着电路中并联灯泡越来越多时，U1的示数越来越小，所以电池输出的实际电压和电路中所接的电阻大小有关，当电路中所接的电阻越小，电池两端输出实际电压越小．
③根据题意可知，和的示数差为，对比分析表格中所对应 1、2、3、4每组数据都有大于；查阅资料可知，电池内部是有电阻的，导线也有一定电阻的，分析数据可知导线分担的电压始终比电源内阻损耗的电压要小，所以电池内部电阻是导致AB两端实际电压变小主要原因．
（3）图乙是测量电阻的特殊方法，当只闭合S2时，电源实际输出电压为U，则电流表示数为I，当再闭合开关S1时，电源实际输出电压变小为U′，所以利用了欧姆定律原理计算Rx的电阻时将比实际的要小．答案第1页，共2页
答案第1页，共2页