人教版九年级物理17.4欧姆定律在串、并联电路中的应用同步练习（word版 含答案）

人教版九年级物理17.4欧姆定律在串、并联电路中的应用同步练习
一、单选题
1．小兰设计了一种烟雾报警装置，其简化电路如图所示。电源电压保持不变，为定值电阻，R为光敏电阻，R的阻值随光照强度的减弱而增大。当电流表示数减小到某一值时，装置报警。开关S闭合后，当有烟雾遮挡射向R的激光时，则下列分析正确的是（　　）
A．光敏电阻R阻值减小
B．电流表的示数减小，电压表的示数增大
C．电流表的示数增大，电压表的示数增大
D．电压表与电流表的示数之比减小
2．如图所示电路中，电源电压保持不变，闭合开关S后，灯泡L的电阻不变，将滑动变阻器R的滑片P向左移动，在此过程中（　　）
A．电压表V1示数不变，电流表A示数变大
B．电流表A示数变小，电压表V2示数变小
C．电压表V1示数变化量与电流表A示数变化量的比值不变
D．电压表V1示数变小，灯泡L亮度不变
3．如图电路中，先闭合开关S1，灯泡L1发光；再闭合S2时，灯泡L1的亮度及电流表示数变化的情况是（　　）
A．L1亮度不变，电流表示数变大 B．L1亮度不变，电流表示数变小
C．L1变暗，电流表示数不变 D．L1变暗，电流表示数变大
4．下列电路中，已知电源电压相等，且R1＜R2，开关闭合后，则电路中电流表的示数最小的是（　　）
A． B．
C． D．
5．如图是电阻甲和乙的I﹣U图像，下列说法正确的是（　　）
A．电阻乙为定值电阻
B．当电阻甲两端电压为2V时，R甲=0.4Ω
C．当甲和乙串联，电路电流为0.2A时，电源电压为3V
D．当甲和乙串联，两者电阻相同时，电源电压为2.5V
6．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
二、作图题
7．一只小灯泡正常发光时电压为3V，通过的电流为0.3A。若要将它接入4.5V的电路中，为使其正常工作，应给它怎样连接一个多大的电阻？请你将设计方案用电路图表示在下列虚线框中。（图中要标明接入的电阻阻值）
8．一种身高测量仪的电路如图所示，当无人测量时，变阻器的滑片位于最下方。请在电流表、电压表和定值电阻中选择两个合适的元件填入虚线框中完成电路（填元件符号），使得被测人身高变高时，电表的示数增大。
三、填空题
9．如图甲所示电路，电源电压保持不变，闭合开关S，当滑动变阻器的滑片P从a端滑到b端的过程中，两个电阻的关系图像如图乙所示。图线___________（选填“甲”或“乙”）是电阻的关系图象；电源电压为___________V；滑动变阻器的最大阻值为___________。
10．阅读材料并回答问题：
材料一：“光强”是表示光的强弱程度的物理量，照射光越强，光强越大。光强符号用表示，国际单位为坎德拉（）。
材料二：煤气炉一旦因故熄火而又没有被及时发现，将是十分危险的。某科技小组同学设计了煤气炉熄火报警装置，他们将光敏电阻、阻值为9欧的定值电阻和电流表串联接在电压为9伏的电源上，电压表并联接在定值电阻两端，电路如图（a）所示。该装置可以对煤气炉进行监视和报警。使用时，光敏电阻对准火焰，报警器不报警；火焰熄灭时报警器报警。光敏电阻的阻值随光照射的强弱而改变。光敏电阻的阻值与光强的变化关系图像如图（b）所示。
①由图象可得出光敏电阻阻值随光强的增大而______（选填“增大”、“减小”或“不变”）；
②光强为3坎德拉时，电压表示数为______伏；
③若火焰熄灭，则电流表示数______1安（选填“大于”、“等于”或“小于”）；
④光强分别为1坎德拉和3坎德拉时，光敏电阻两端电压的比值为______。
11．某物理科技小组设计了汽车有害尾气排放检测电路，如图甲所示，R为气敏电阻，其阻值随有害尾气浓度β变化的曲线如图乙所示，R0为定值电阻，电源电压恒定不变。当有害尾气浓度β增大时，气敏电阻R的阻值将______，电流表的示数将______，电压表的示数将______。（选填“变大”、“变小”或“不变”）
12．如图所示是自动测定油箱内油量的原理图。R是规格为“20Ω 1A”的滑动变阻器，油量表是由量程为0~0.6A的_______（“电流表”、“电压表”）改装而成的，电阻R'的阻值为10Ω，电源电压为3V。当油面上升时，电路中的电流将_______（填“增大”或“减小”）；当滑动变阻器R的滑片处于最上端时，电路中的电流是_______A。
13．如图所示，一个由镍铬合金制成的均匀圆形薄片，将直径上两个端点接入电路，其电阻是R0，现将其剪成两个半圆型薄片，若将CD两点接入电路，其电阻为_____R0。
14．如图所示，R1=20Ω，R2=60Ω，已知在电路中，电压表可以等效为电阻无穷大进行处理。
(1)如果在C、D间加电压U，在A、B间接一个电压表，电压表示数为 ______ ；
(2)如果在A、B间加电压U，在C、D间接一个电压表，电压表示数为 ______ 。
四、实验题
15．小明利用如图甲电路“探究电流跟电阻”的关系，己知电源电压保持不变，实验用到的电阻值分别为5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、25Ω：
（1）请根据图甲的电路图将图乙实物图补充完整，要求向右移动滑片电流表的示数变大_。（导线不允许交叉）。
（2）实验中多次改变R的阻值，调节滑动变阻器，使电压表示数保持不变，记下电流表的示数，得到如图丙I-R图象。
①由实验图象可得出的结论：______。
②上述实验中，小明利用5Ω的电阻完成实验后，接下来的操作是：将10Ω的电阻接入电路中，闭合开关，向______（选填“左”或“右”)移动滑片，使电压表示数为______V，读出电流表的示数。
（3）实验后为测量R2阻值，小明设计了如图所示的两个实验电路图，其中电源电压未知，定值电阻R1的阻值已知。实验步骤如下：
①闭合开关S，断开开关S1，记录电流表示数I1，计算出电源电压U=I1R1；
②闭合开关S和S1，记录电流表示数I2；
③通过分析，你认为小明所使用的实验电路是______（选填相应选项字母），求得R2=___________（用R1、I1、I2表示）。
16．小林用如图甲的电路探究“通过导体的电流与电阻的关系”。电源电压6V，可供选择的定值电阻有5Ω、10Ω、20Ω、30Ω。
实验序号 l 2 3
电阻R/Ω 5 10 20
电流I/A 0.4 0.2
（1）本实验的研究对象是______（选填“R1”或“R2”）。
（2）闭合开关电流表几乎无示数，电压表示数等于电源电压，原因是 ______。
（3）解决问题后，更换不同定值电阻进行实验，数据记录于上图表格中，其中第3次实验的电流表示数如图乙，为______A；实验中每次更换完定值电阻后要移动滑动变阻器，此过程中滑动变阻器的作用是 ______。
（4）本实验准备了5Ω、10Ω、20Ω、30Ω的电阻分别进行实验，其多次测量目的是为了 ______。
（5）换上30Ω的电阻后，发现无论怎么移动滑片都无法完成实验，由此推断她使用的滑动变阻器规格是 ______。
A．10Ω2A
B．20Ω2A
C．50Ω1A
D．100Ω1A
五、计算题
17．实验室里常用欧姆表来直接测量电阻；如图14所示是欧姆表的简化结构图，它由灵敏电流计G、电源、变阻器RP等组成；在A、B间接入一个电阻R，电路中就有一个对应的电流I，故由电流表的指针位置可以知道电阻R的大小；为了使用方便，事先在电流表的刻度盘上标出了电阻的阻值（单位为欧姆），欧姆表在测量前都需要调零，即把欧姆表的A、B两接线柱短接，调节变阻器的滑片位置便电流表满偏（指针指在最大刻度处）；若某欧姆表的刻度值是按电源电压为3V来刻度的，满偏电流为15mA．求：
（1）当欧姆表正常工作时的内阻是多大？
（2）当A、B间接入待测电阻Rx时，发现指针偏转到满偏电流的一半处，则待测电阻Rx的阻值是多大？
（3）若在使用一段时间后，电源电压降为1.8V，用这个欧姆表测得某电阻值为Rc=300Ω，则这个电阻的实际阻值Rs为多大？（不考虑电源本身的电阻）
18．如图甲所示电路，可变电阻R2的滑片P从左向右滑动过程中，电压表与电流表的示数呈图乙所示的规律。求：
（1）当电流表的示数为5A时，可变电阻R2接入电路的阻值。
（2）可变电阻R2接入电路的阻值变化范围。
（3）电源电压和电阻R1各是多大？
参考答案
1．B
【详解】
ABC．由电路图可知，光敏电阻R和定值电阻R0串联，电压表测R两端的电压，电流表测电路中的电流。因光敏电阻的阻值随光照强度的减弱而增大，所以，当有烟雾遮挡射向R的激光时，R的阻值增大，电路中的总电阻增大，由I=可知，电路中的电流减小，即电流表的示数减小，由U=IR可知，R0两端电压减小，因串联电路中总电压等于各部分电路电压之和，所以，光敏电阻R两端的电压增大，即电压表的示数增大，故AC错误，B正确；
D．由于电压表与电流表的示数之比等于R的阻值，因此比值变大，故D错误。
故选B。
2．C
【详解】
电路为灯泡和滑动变阻器串联，电压表V1测灯泡两端电压，电压表V2测滑动变阻器两端电压，电流表测整体电流，则当滑片向左移动时，接入电路电阻变大，总电阻变大，则由欧姆定律可知，电路电流变小，电流表示数变小，由串联分压可得，滑动变阻器所分电压变大，灯泡所分电压变小，则电压表V1示数变小，V2示数变大，灯泡亮度变暗，由于电压表V1和电流表均测灯泡，则其比值为灯泡的阻值，灯泡阻值不变，则电压表V1示数变化量与电流表A示数变化量的比值不变，故ABD不符合题意，C符合题意。
故选C。
3．A
【详解】
由图可知，开关S1闭合时，为L1的基本电路，电流表测量L1中的电流；当再闭合开关S2时，两灯泡并联；由欧姆定律可知通过灯L1的电流不变，灯L1的亮度不变；但由于电流表测量干路中的电流，因此电流表示数变大，故A正确。
故选A。
4．B
【详解】
由选项可知，A中两电阻并联，B中两电阻串联，C中为R1的简单电路，D中为R2的简单电路，电流表均测电路中的电流，因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，并联电路中总电阻的倒数等于各分电阻倒数之和，所以，选项中总电阻的关系是
即
根据可知，对应的电流关系为
所以电路中电流表的示数最小的是串联时的电路，故ACD不符合题意，B符合题意。
故选B。
5．C
【详解】
A．由图像可知，乙对应的电流与电压不成正比，根据欧姆定律可知乙电阻的阻值变化，故A错误；
B．由图像可知，当甲两端电压为2V时，通过的电流为0.4A，此时的电阻为
故B错误；
C．甲和乙串联，通过两电阻的电流相等，当电路电流为0.2A时，由图像可知
根据串联电路的总电压等于各分电压之和可知，电源的电压
故C正确；
D．甲和乙串联，由于串联电路中电流处处相等，根据U=IR可知：两者电阻相同时，甲和乙电阻两端的电压相等，由图像可知：当甲和乙电阻两端的电压为3V，通过甲和乙电阻的电流相等，则电源电压
故D错误。
故选C。
6．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。
7．
【详解】
由题意可知，灯泡额定电压为3V，电源电压为4.5V，为了使电灯泡正常发光，需要给电路串联一个电阻，小灯泡的电阻为
根据串联分压的知识可知，串联电阻的电阻大小为
则设计的电路如图所示
。
8．
【详解】
为了保护电路，在下面的方框中应该串联一个定值电阻。因为上面的方框中的电路元件与滑动变阻器并联，因此应该为电压表，且当身高变高时，滑动变阻器的滑片向上滑动，滑动变阻器接入电路中的电阻变大，根据串联分压规律，电阻越大分压越大，因此滑动变阻器两端的电压增大，即电压表示数增大，符合题目要求，如图所示：
9．乙 12 30
【详解】
由电路图可知，R1、R2串联，电压表V1测R1的电压，电压表V2测R2的电压，电流表测电路中的电流。
[1] P滑到b端时，滑动变阻器接入电路中的电阻为0，电路中的电流最大，R1两端的电压最大，R2两端的电压为0，由图像可知，甲为滑动变阻器R2的U﹣I关系图像，乙为电阻R1的U～I图像。
[2]当滑动变阻器的滑片P移动到a端时，滑动变阻器接入电路中的电阻最大时，电路中的电流最小，由U～I图像可知，电路中的最小电流为
I＝0.3A
R1两端的电压为
U1＝3V
R2两端的电压
U2＝9V
因串联电路中总电压等于各分电压之和，所以，电源电压
U＝U1+U2＝3V+9V＝12V
[3]根据[2]，由欧姆定律可得，滑动变阻器的最大阻值
10．减小 5.4 小于 5:3
【详解】
①[1]由电路图可知，R与R0串联，电压表测R0两端的电压，电流表测电路中的电流。由图象可知，光强增大时，R变小，即光敏电阻R的阻值随光强的增大而减小。
②[2]由右图可知，光强为3坎德拉时，光敏电阻为
R=6
根据串联电阻的规律及欧姆定律，电路的电流为
定值电阻的电压即电压表示数为
U0=IR0=0.6A×9=5.4V
③[3]若电路中只有R0，则电流表的示数
因火焰熄灭时，照射的光最弱，光强最小，由图象可知，光敏电阻的阻值最大，则电流表的示数应最小，小于1A。
[4]由图乙可知，光强为1cd时光敏电阻的阻值
R1＝18Ω
根据串联电阻的规律，电路的电阻为
R串1=R1+R0=18Ω+9Ω=27Ω
根据欧姆定律，光强为1cd时电路的电流为
故光敏电阻两端电压为
根据②，由串联电路电压的规律，光强为3cd时光敏电阻两端电压为
U2=U-U0=9V-5.4V=3.6V
光强分别为1坎德拉和3坎德拉时，光敏电阻两端电压的比值为
11．变小 变大 变小
【详解】
[1][2]由甲电路图可知，R与R0串联，电压表测R两端的电压，电流表测电路中的电流，由图乙可知，当有害尾气浓度β增大时，气敏电阻R的阻值变小，电路的总电阻变小，由可知，电路中的电流变大，即电流表的示数变大。
[3]由可知，定值电阻R0两端的电压变大，因串联电路中总电压等于各分电压之和，所以，气敏电阻R两端的电压变小，即电压表的示数变小。
12．电流表 增大 0.1
【详解】
[1]由图可知，油量表串联在电路中，电流表相当于导线，所以油量表是由量程为0~0.6A的电流表改装而成。
[2][3]当油面上升时，杠杆的左侧升高，右侧降低，滑动变阻器接入阻值变小，则电路中的电流增大；当滑动变阻器R的滑片处于最上端时接入最大阻值，电路中的电流是
13．
【详解】
一个由镍铬合金制成的均匀圆形薄片，将直径上两个端点接入电路，相当于两个半圆型薄片并联连接；由可知，一个半圆型薄片的电阻为2R0；若将CD两点接入电路，半圆薄片可以看作两个四分之一薄片的并联，此时的总电阻为。
14．0.75U 1.33U
【详解】
(1)[1] 在A、B间接一个电压表，测量的是R1两端的电压，电路中的电流为
在A、B间接一个电压表，电压表示数为
(2)[2]如果在A、B间加电压U，则电路中的电流为
在C、D间接一个电压表，电压表示数为
15．
电压一定时，导体中的电流与导体的电阻成反比 左 2.5 A
【详解】
（1）[1]向右移动滑片电流表的示数变大，即电阻变小，故变阻器右下接线柱连入电路并与电阻串联，电压表与电阻并联，如下图所示：
（2）①[2]由图丙知，电阻两端的电压
UV=IR=0.1A×25Ω=0.5A×5Ω=2.5V
即定值电阻两端电压保持不变，故结论为：电压一定时，导体中的电流与导体的电阻成反比。
②[3][4]根据串联分压原理可知，将定值电阻由5Ω改换成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阻两端的电压不变，根据串联电路电压的规律可知，应增大滑动变阻器分得的电压，由分压原理，应增大滑动变阻器连入电路中的电阻，所以滑片应向左端移动，使电压表的示数为2.5V，读出电流表的示数。
（3）③[5]闭合开关S，断开开关S1，A图中，为R1的简单电路，由欧姆定律可得出电源电压U=I1R1；而B图中，两电阻串联，则电源电压为
U=I1(R1+R2)
故小明所使用的实验电路是A。
[6]在②中，两电阻并联，电流表测干路电流，根据并联电路各支路互不影响，则通过R2的电流为
IR2=I2-I1
由欧姆定律
R2==
16．R1 定值电阻R1开路 0.1 控制定值电阻两端的电压不变 寻找到普遍规律 C
【详解】
（1）[1]探究电流与电阻之间的关系时，保持定值电阻两端的电压不变，改变定值电阻的阻值，观察电路中的电流变化，故研究对象是定值电阻R1。
（2）[2]闭合开关，电流表无示数，说明电路是开路，电压表有示数，说明定值电阻两端有电压，电压表与电流表、滑动变阻器、开关和电源之间是通路，由此可知电路故障是定值电阻R1开路。
（3）[3][4]电流表所选量程是0~0.6A，分度值为0.02A，电流表的示数是0.1A；探究电流与电阻的关系时，要保持定值电阻两端的电压不变，改变定值电阻的阻值，观察通过定值电阻的电流变化，所以滑动变阻器的作用是控制定值电阻两端的电压不变。
（4）[5]多次实验的目的是为了从大量数据中找到普遍规律，避免结论的偶然性。
（5）[6]由数据可知，定值电阻两端的电压
又由于电源电压为6V，滑动变阻器两端的电压
由串联电路分压规律可知，定值电阻的阻值R1与滑动变阻器接入电路的阻值R2之比
当定值电阻的阻值为30Ω时，滑动变阻器接入电路的阻值为60Ω，移动滑动变阻器的滑片无法完成实验，可知滑动变阻器的阻值小于60Ω；当定值电阻的阻值为20Ω时，滑动变阻器接入电路的阻值为40Ω，移动滑片能完成实验，可知滑动变阻器的阻值要等于或大于40Ω，所以滑动变阻器的最大阻值应在40Ω~60Ω之间，故选C。
17．（1）200Ω；（2）200Ω；（3）180Ω
【详解】
解：（1）由题知，当用导线把A、B两端直接连接起来时电路中的电流为15mA，根据
可得，欧姆表正常工作时的内阻
（2）当A、B间接入待测电阻Rx时，此时待测电阻Rx与欧姆表的内阻串联，此时指针偏转到满偏电流的一半，则电路中的电流为
根据
可得总电阻
根据串联电路 的总电阻等于各分电阻之和可得Rx的阻值
（3）测量值为
Rc=300Ω
时的电流值
因欧姆表在测量前都需要调零，即把欧姆表的A、B两接线柱短接，所以，欧姆表重新调零后的内阻为
则欧姆表重新调零后进行测量时
即
解得
答：（1）当欧姆表正常工作时的内阻是200Ω；
（2）当A、B间接入待测电阻Rx时，发现指针偏转到满偏电流的一半处，则待测电阻Rx的阻值是200Ω；
（3）若在使用一段时间后，电源电压降为1.8V，用这个欧姆表测得某电阻值为Rc=300Ω，则这个电阻的实际阻值Rs为180Ω。
18．（1）2Ω；（2）0~5Ω；（3）15V，1Ω
【详解】
解：（1）电路为滑动变阻器与定值电阻串联，电压表测滑动变阻器两端电压。由乙图可知，当电流表的示数为5A时，电压表示数为10V，则可变电阻R2接入电路的阻值为
（2）如图乙可知，当电压表的示数为零时，滑动变阻器接入阻值为零，当电压表示数最大时，滑动变阻器接入阻值最大，此时电压表的示数为12.5V，电流表的示数为2.5A，滑动变阻器接入阻值为
滑动变阻器接入阻值范围为0～5Ω。
（3）由串联分压结合图像取两点可得
带入数据有
解得
R1=1Ω
则电源电压为
答：（1）当电流表的示数为5A时，可变电阻R2接入电路的阻值2Ω；
（2）可变电阻R2接入电路的阻值变化范围为0～5Ω；
（3）电源电压15V，电阻R1为1Ω。
试卷第8页，共8页
试卷第7页，共8页