17.4 欧姆定律在串、并联电路中的应用 （有解析）

17.4 欧姆定律在串、并联电路中的应用 C
一、单项选择题（共8小题；共32分）
1. 测温模拟电路如图甲所示，温度表由量程为 的电压表改装而成，电源电压 为 ， 的阻值为 ，热敏电阻的阻值 随温度 变化的关系如图乙所示。则当开关 闭合后
A. 电路可测量的最高温度为
B. 温度表的 应标在电压表零刻度处
C. 若增大 ，电路可测量的最高温度将增大
D. 若 增大 ， 增大 ，电路可测量的最高温度将增大
2. 两个定值电阻，甲标有“，”，乙标有“，”，现把它们串联起来，则该串联电路两端允许加的最高电压是
A. B. C. D.
3. 如图所示，电源电压保持不变。当开关 闭合、 断开时，电流表的示数为 ；当开关 、 都闭合时，电流表的示数为 。则电阻 与 的比值为
A. B. C. D.
4. 如图所示，当变阻器的滑片 置于某一位置时， 、 两端的电压分别为 和 ，当滑片 置于另一位置时， 、 两端的电压分别为 和 。若 、 ，则
A. B.
C. D. 无法判断 、 哪个大
5. 在如图的电路中，电源两端的电压保持不变，闭合开关 后，滑动变阻器的滑片 由图示位置向左端滑动的过程中，下列判断正确的是
A. 电流表 示数变大
B. 电流表 示数变小
C. 电压表 和电流表 的示数之比保持不变
D. 电压表 示数变大
6. 在课外科技实践活动中，某物理兴趣小组看到市场上使用的电子秤后，设计了一种电子秤。原理如图所示， 为定值电阻， 为滑动变阻器，闭合开关 ，当物体放在秤盘上时，滑片下移。现将秤盘上增加重物后，下列说法正确的是
A. 电流表读数变大，电压表读数变小 B. 电流表读数变小，电压表读数变小
C. 电流表读数不变，电压表读数变大 D. 电流表读数变小，电压表读数变大
7. 如图所示，电源电压不变，电阻 ．当滑动变阻器滑片 从阻值最大位置滑动到中点时，电压表示数的变化范围是 ，则下列计算结果正确的是
A. 变阻器两端电压最大值是 B. 滑动变阻器的最大阻值是
C. 电流表最大示数为 D. 电源电压是
8. 某课外小组制作了一个简易的"酒驾检测仪"，如图所示。其中 为定值电阻，而 为"气敏传感器"，它的电阻值会随着其周围酒精蒸汽浓度的增大而减小；示数表是用一个电流表改装而成的（即将原面板作为酒精含量的示数面板）。当一名喝了酒的司机对着"气敏传感器"吹气时，电路总电阻和示数表指针偏转角度的变化情况分别是
A. 减小；减小 B. 减小；增大 C. 增大；减小 D. 增大；增大
二、填空题（共5小题；共26分）
9. 把材料、长度、粗细相同的两根导体串联成一个导体后，总电阻会变 ，这相当于改变导体电阻中的 因素，所以串联电路的总电阻等于各串联电阻 ．
10. 如图所示电路，， 为未知电阻，电源电压不变。只闭合 ，电流表示数为 ； 、 均闭合，电流表示数为 ，此时通过 的电流为 ， 的阻值为 。
11. 如图，电压表 的示数是 ，电压表 的示数是 ，通过 的电流是 ，则电源电压为 ， 两端的电压为 ，通过 的电流 （此空填“大于”、“小于”或“等于”）．
12. 有一定值电阻，当其两端的电压为 时，通过它的电流为 ，它的电阻是 ，如果它两端的电压为 ，通过它的电流是 。
13. 如图甲所示电路，灯泡 正常发光时通过的电流为 （超过此电流灯泡极易烧坏），其电流与电压关系图象如图乙所示，滑动变阻器 的规格为“，”，电流表量程为 ，电压表量程为 。闭合开关 ，调节滑动变阻器滑片，当电压表的示数为 时， 正常发光。则电源电压为 。为确保电路安全，滑动变阻器接入电路中的阻值满足 。
三、计算题（共3小题；共39分）
14. 电铃的电阻为 欧，正常工作的电流为 安，要使其正常工作，两端需加多大的电压 若用干电池做电源，需要几节干电池
15. 小红同学为了测试某材料的抗压能力，取下一小块样品进行抗压力测试，如图甲所示，该材料样品（不计质量）平放在压力传感器上，闭合开关 ，经过多次压力实验，压力传感器的电阻 随压力 变化的过程如图乙。电源电压 ，定值电阻 。求：
（1）压力为零时，电流表的示数。
（2）经过多次实验，当电流为 时，该材料将要破损，求该材料承受的最大压力
（3）小红想继续利用此装置改装为磅秤，如果电流表的量程为“”，该磅秤能测量的最大质量为多少
16. 甲、乙两地相距 ，在甲、乙两地之间沿直线架设了两条输电线，已知每条输电线每千米的电阻为 。现输电线在某处发生了短路，为确定短路位置，抢修员进行了如下操作：在甲地利用电源（电压恒为 ）、定值电阻 （阻值为 ）、电压表（量程为 ）以及开关等与输电线组成了一个检测电路（如图所示），电压表未画出。闭合开关后，电压表示数为 ；请解答如下问题：
（1）根据题意判定电压表的连接位置，并将它接入检测电路。
（2）计算出短路位置离甲地的距离。
答案
第一部分
1. D
【解析】由题图甲可知， 、 串联，电压表测 两端电压，当电压表的示数最大，即 时，电路允许测量的温度最高，根据串联电路两端的总电压等于各分电阻两端的电压之和可得，定值电阻 两端的电压 ，则电路中的电流 ，热敏电阻的阻值 ，由图象可知，此电路允许的最高环境温度为 ，A错误；当温度表的示数为 时，热敏电阻 的阻值不为零，根据串联电路的分压作用知，热敏电阻 两端的电压不为零，电压表的示数不为零，B错误；若增大电源电压 ，电压表的量程仍为 ，根据串联电路的分压作用知，定值电阻两端的电压增大，由欧姆定律 知电路的电流增大，热敏电阻的阻值 减小，电路可测量的最高温度减小，C错误；若 增大 ，即电源电压为 ， 增大 ，此时电压表的量程仍为 ，根据串联电路的分压作用知，定值电阻两端的电压增大，变为 ，由欧姆定律 知此时电路的电流为 ，热敏电阻的阻值为 ，由图乙知此时电路可测量的最高温度大于 ，即电路可测量的最高温度将增大，D正确。
2. B
【解析】由题意知：，，当两电阻串联，电路中最大电流为 ，。
3. A
【解析】当 和 串联时，，，
当电路中只有 时，，，
电源电压保持不变，
，
因此 。
4. B
5. C
【解析】由图示电路图可知， 和 并联，电流表 测干路电流，电流表 测通过定值电阻 的电流，电压表测电源两端电压；滑动变阻器的滑片 由图示位置向左端滑动的过程中，滑动变阻器接入电路的阻值变大，通过滑动变阻器的电流减小，干路电流减小，电流表 示数减小，故A错误；
滑片移动过程中，电阻 阻值不变，两端电压不变，通过电阻的电流不变，电流表 示数不变，故B错误；
电压表测电阻 两端电压，电流表 测通过 的电流，电阻 阻值不变，则电压表 和电流表 的示数之比保持不变，故C正确；
电压表测电源两端电压，电源电压不变，电压表示数不变，故D错误。
6. C
【解析】滑动变阻器 和定值电阻 串联在电路中，并且 相当于一个定值电阻接入电路中，电压表测 上半部分电压，电流表测电路中电流，
闭合开关 ，将秤盘上增加重物后，滑片下移，电路中总电阻不变，根据 电路中电流不变，即电流表示数不变；
由 ，电压表所测部分电阻增大，所以电压表示数变大。所以ABD错误，C正确。
7. A
【解析】设滑动变阻器的最阻值为 ，当 全部接入时，电压表示数最小；当接入一半时，电压最大为 ；则由欧姆定律可得：
；
；
两式联立可得：；
；
因滑动变阻器与电阻 串联，故当电压表示数最小时，滑动变阻器两端电压最大，故最大值为 ；
当滑动变阻器接入总电阻的一半时，电流最大，最大电流 ．
8. B
【解析】因气敏传感器电阻值会随着其周围酒精蒸气的浓度增大而减小，所以喝了酒的司机对着气敏传感器吹气，因其周围酒精蒸气的浓度增大，使 的电阻值减小，则电路中的电阻减小，根据 可知，电路中电流增大，即电流表示数增大。
故选B。
第二部分
9. 大；长度；之和
【解析】把材料、长度、粗细相同的两根导体串联成一个导体后，相当于长度变为原来的二倍，而在其它因素都不变时，电阻与导体的长度成正比，因此总电阻变大，并且串联电路的总电阻等于各串联电阻之和
10. ；
【解析】（）由电路图可知，只闭合 时，电路为 的简单电路，电流表测电路中的电流，由 可得，电源的电压：；
（） 、 均闭合时， 与 并联，电流表测干路电流，因并联电路中各支路独立工作、互不影响，且电源电压不变，所以，此时通过 的电流仍为 不变，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：，因并联电路中各支路两端的电压相等，所以， 的阻值：。
11. ；；等于
【解析】观察电路图可知，两灯泡串联接入电路，电压表 测量的是电源电压，所以电源电压为 ； 测量的是 两端的电压，由串联电路的电源电压关系可知， 两端的电压是总电压与电压表 的示数之差，即 ；由串联电路的电流关系可知，通过 的电流等于通过 的电流，即等于 ．
12. ；
【解析】定值电阻的阻值 ；当它两端的电压为 时，通过它的电流是 。
13. ；；
【解析】由电路图可知，灯泡 与滑动变阻器 串联，电压表测 两端的电压，电流表测电路中的电流。当电压表的示数为 时， 恰好正常发光，则通过灯泡的电流 ，由图乙可知，此时灯泡两端的电压 ，因串联电路中总电压等于各分电压之和，所以，电源的电压：。因串联电路中各处的电流相等，且滑动变阻器允许通过的最大电流为 ，电流表的量程为 ，灯泡正常发光时的电流为 ，所以，电路中的最大电流为 ，此时滑动变阻器接入电路中的电阻最小，电压表的示数为 ，则由 可得滑动变阻器接入电路中的最小阻值 ；由于电压表量程为 ，则由串联电路电压的规律可知，当电压表的示数最大为 时，滑动变阻器接入电路的阻值最大，因串联电路中总电压等于各分电压之和，所以，此时灯泡两端的电压 ，由图乙可知，此时通过灯泡的电流 ，即电路中的最小电流为 ，则滑动变阻器接入电路中的最大阻值 ，所以，滑动变阻器接入电路中的阻值范围为 。
第三部分
14. 伏； 节
15. （1）
【解析】由电路图可知，定值电阻与压力传感器串联，电流表测量电路电流。
由图乙可知，当压力为 时，压力传感器的电阻为 ，
电流表的示数：。
（2）
【解析】由 可得，当电流为 时，电路的总阻值：，
因串联电路的总电阻等于各部分电阻之和，
所以压力传感器的阻值：
，
由图乙可知，当压力传感器的阻值为 时，
压力大小为 。
（3）
【解析】根据电流表的量程可知，电路最大电流为 ，此时电路的总电阻：，
压力传感器的阻值：，
由图乙可知，此时磅秤受到的压力为 ，即测量的最大物体重力为 ，
由 可知，测量物体的最大质量：
。
16. （1） 甲地；
如图所示
【解析】由题知，输电线在某处发生了短路，为确定短路位置，在甲地利用图中的检测电路进行检测；甲地是电源所在位置，电阻 与导线电阻 串联；要确定短路位置，需要测出甲地到短路位置两输电线串联的总电阻，电压表应测导线两端的总电压，所以电压表应接在甲地两线之间，如答图所示。
（2）
【解析】由题知，闭合开关后，电压表示数为 ，即 ，由串联电路的电压特点可得，电阻 两端的电压 ，因串联电路中电流处处相等，则电路中的电流 ，由 可得，甲地到短路位置两输电线的总电阻 ，根据题意可得，甲地到短路位置两输电线的总长度 ，因两条输电线是并排架设的，所以短路位置离甲地的距离 。
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