17.4 欧姆定律在串、并联电路中的应用（一） A（有解析）

17.4 欧姆定律在串、并联电路中的应用（一） A
一、单项选择题（共1小题；共4分）
1. 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
二、双项选择题（共1小题；共4分）
2. 如图所示的串联电路，闭合开关时两个灯泡正常发光，则
A. 通过 点的电流大于通过 点的电流
B. 通过 点的电流等于通过 点的电流
C. 两点间的电压一定小于 两点间的电压
D. 两点间的电压一定等于 两点间的电压
三、填空题（共8小题；共38分）
3. 如图所示，将 个规格相同的小灯泡串联在一起，接在电路中：已知电路某处的电流是 ，则通过每个小灯泡的电流是 ；若每个小灯泡的电阻为 ，则电源电压为 。
4. 如图所示的电路中，电源电压恒为 ， 、 为定值电阻，。甲、乙均为电压表时，闭合 、 ，两表示数之比 。甲、乙均为电流表时，仅闭合 ，甲、乙电流表示数 、 分别为 、 。
5. 如图所示电路，电源电压恒定为 ，， 闭合， 、 断开，电流表示数为 ， 阻值为 ； 闭合， 、 断开，电压表示数为 ； 、 闭合， 断开，电流表示数为 。
6. 一只灯泡的正常工作电压为 ，正常发光时通过它的电流为 。若将该灯泡接在 的电源上，为使其正常发光，应串联一个电阻，并分担 电压，串联的电阻值为 。
7. 电动轮椅为残障人士出行提供了方便。某型号的电动轮椅质量为 ，轮子与地面的总接触面积为 。其工作原理如图所示，操纵杆可以同时控制 和 两个开关。向前推操纵杆时轮椅前进且能调速，向后拉操纵杆时轮椅以恒定速度后退。已知蓄电池电压为 ，定值电阻 ， 为滑动变阻器。分别将 和 同时接触对应点 （选填“”或“”）时，轮椅前进；当轮椅后退时，电流表示数 （选填“大于”“小于”或“等于”）。
8. 如图是小明自制的一种测定油箱内油面高度的装置。油量表是由量程为 的电流表改装而成的，滑动变阻器 的最大阻值为 ，从油量表指针所指的刻度，就可以知道油箱内油面的高度。已知电源电压为 ，当油箱内油面高度最高时， 的金属滑片在最下端，油量表指针满偏；当油箱内没有油时， 全部接入电路，油量表的读数最小。则 的阻值是 ，油量表的最小读数是 ；当油箱内油面的高度降为最高油面一半时，滑片正好在 的中点，此时油量表的读数是 ，据此推理油量表的刻度 （“均匀/不均匀”）。
9. 如图所示，当电源电压为 时，电压表的示数为 ；当电源电压增加到 时，电流表的示数为 。则电阻 ， 。
10. 如图所示电路，电源电压不变，调节滑动变阻器，使电压表示数从 变化到 ，同时观察电流表示数由 变为 时，定值电阻 ，电源电压 。
四、实验题（共2小题；共12分）
11. 小明在探究串联电路中电压的关系时，设计了如图所示的电路，用电压表分别测量 、 、 两端的电压，发现 。小明只做一组实验就得到结论，这样做是 （选填“可靠”或“不可靠”）的。如果小明想进一步探究，接下来小明应该采取的做法是 。
12. 小明在进行“探究电阻一定时电流与电压的关系”的实验。
（1）小明接好电路如图 所示，电路连接是否正确 。若不正确，请把接错的位置找出来，打上“”，再画线把它改正到正确的位置上；若正确则不需改动。
（2）在图 虚线框内画出连接正确的电路图。
（3）小明得到的实验数据如下表所示
其中第 次实验的电流表、电压表的示数如图 所示，电流表示数为 ，电压表示数为 。
（4）这 次实验中，其中有一次实验得到的数据是明显错误的，跟其他数据的规律完全不同，错误数据应该是第 次实验。
五、计算题（共4小题；共52分）
13. 如图所示的电路中，电源电压为 ，电阻 、 的阻值为 、 。
（1）求通过电阻 的电流 。
（2）现用变阻器 替换电阻 、 中的一个后，闭合开关，在移动变阻器滑片过程中发现电流表示数的最大变化量为 。
① 判断变阻器 替换的电阻并简述理由。
② 求变阻器的最大电阻 。
14. 一个电铃正常工作时电压是 ，电阻是 保持不变，要串联一个多大的电阻，才能使它在 的电压下正常工作
15. 某电源的电压不变，将一个 的电阻接到这个电源上，通过电阻的电流为 ；若再串联一个 的电阻接到同一个电源上，通过的电流又是多少
16. 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
答案
第一部分
1. B
第二部分
2. B， C
【解析】方法一：
根据串联电路的特点，串联电路电流处处相等，串联电路分压，总电压等于各用电器的分压之和。
故选BC。
方法二：
AB.由图可知，两灯泡串联，因串联电路中电流处处相等，所以，用电流表测电路中任意处的电流，电流都是相等的；故A错误，B正确；
C.由图知 两点间的电压为灯泡 两端电压， 两点间的电压为总电压；因为串联电路总电压等于各用电器两端的电压之和，则 两点间的电压一定小于 两点间的电压，故C正确；
D.由图知， 两点间的电压为灯泡 两端电压， 两点间的电压为总电压；因为串联电路总电压等于各用电器两端的电压之和，则 两点间的电压一定大于 两点间的电压，故D错误。
故选BC。
第三部分
3. ；
【解析】串联电路中各处的电流都相等，所以通过每个小灯泡的电流是 ；
两灯泡串联，且规格相同（电阻相同），所以总电阻 ，
根据欧姆定律可知，电源电压：。
4. ；
【解析】当两表都为电压表时，两电阻串联，甲电压表测量 两端的电压，乙电压表测量电源电压。串联电路中电流相等，，故 ，将 代入得 ；甲、乙均为电流表时，仅闭合 ，甲测干路电流，乙测 中的电流，两电阻并联，通过 的电流为 ，通过 的电流为 ，干路电流为 。
5. ；；
【解析】由电路图知，当 闭合， 、 断开时，只有 连人电路中，电流表测通过 的电流， 阻值为 ；当 闭合， 、 断开时， 与 串联，电流表测电路中的电流，电压表测量电阻 两端的电压，由串联电路电阻特点知 ，则电流表示数 ；电阻 两端的电压 ；当 、 闭合， 断开时， 与 并联，电流表测通过 的电流，由并联电路电压特点知 ，通过 的电流 ，则电流表示数为 。
6. ；
7. ；小于
【解析】因为轮椅向前运动时能调速，说明可以改变通过电动机的电流，所以电动机与滑动变阻器串联，故前进时将 和 同时接触对应点 。若只有 工作时电路中的电流 ，当轮椅后退时， 与电动机串联， 两端的电压小于 ，所以当轮椅后退时，电路中的电流小于 ，即电流表示数小于 。
8. ；；；不均匀
【解析】当油箱内油面高度最高时， 的金属滑片在最下端，此时电路中只有 接入电路，油量表指针满偏，其示数 ，则 的阻值 ；当油箱内没有油时， 全部接入电路，油量表的读数最小，此时电路总电阻 ，此时电路电流 ；当油箱内油面的高度降为最高油面一半时，滑片正好在 的中点，此时油量表的读数 ；当 接入电路的电阻为 时，电路电流为 ；当 接入电路的电阻为 的一半时，电路电流为 ；当 全部接入电路时，电路电流为 。由此判断理油量表的刻度是不均匀的。
9. ；
10. ；
【解析】由电路图可知， 与滑动变阻器串联，电压表测量滑动变阻器两端的电压，电流表测电路中的电流；当电压表的示数减小时，因为串联电路的总电压等于各分电压之和，所以定值电阻两端的电压增大，根据 可知，电路中的电流增大，故当电压表的示数为 时，电路中的电流为 ，则根据欧姆定律和串联电路的总电压等于各分电压之和可得：电源的电压 ；
当电压表的示数为 ，电路中的电流为 ，则根据欧姆定律和串联电路的总电压等于各分电压之和可得：电源的电压 ；
解①②得：，。
第四部分
11. 不可靠；换用不同规格的小灯泡或改变电源电压
【解析】实验中测量一组数据就得出结论具有很大的偶然性，因此为了得到普遍规律，接下来的操作是换用不同规格的小灯泡或改变电源电压，再测出几组电压值，然后分析数据，这样得出的结论才具有普遍性。
12. （1） 不正确；图见解析
【解析】由图知，电流表与电阻并联，电压表与电阻串联了，应将电压表与电阻并联，电流表与电阻串联，如图所示：
（2） 见解析
【解析】按实物连接画出电路图，如图所示：
（3） ；
【解析】由图 知，电压表的量程为 ，分度值为 ，示数为 ；
电流表的量程为 ，分度值为 ，示数为 ；
（4）
【解析】由表格中数据知，电阻不变，在误差允许的范围内，电流与电压成正比，第 组数据，电压为第一组的 倍，但电流为第一组的 倍，所以不符合规律。
第五部分
13. （1）
【解析】在串联电路中，各处电流相同，总电阻等于每个电阻之和；根据欧姆定律可知，电路中的电流即通过电阻 的电流 。
（2） ① 变阻器 替换的电阻是 ；在移动变阻器滑片过程中发现电流表示数的最大变化量为 ，即电路中的最大电流不能小于 ，根据欧姆定律可知，此时电路中的最小电阻为 ，即电路中的最小电阻不超过 。
【解析】在移动变阻器滑片过程中发现电流表示数的最大变化量为 ，即电路中的最大电流不能小于 ，根据欧姆定律可知，此时电路中的最小电阻为 ，即电路中的最小电阻不超过 ，所以替换的是 。
②
【解析】当 、 串联接入电路中时，移动变阻器的滑片，当变阻器接入电路的电阻为 时，电路中的电流最大，最大电流为 ；则最小电流 ，此时变阻器全部接入电路中，则总电阻为 ，变阻器的最大阻值为 。
14.
【解析】电铃正常工作时电压是 ，要使电铃接在 的电压下正常工作，需要串联一个电阻 分压，
由串联电路中电压和电流的规律可得，
，
，
需串联电阻 。
答：要串联一个 的电阻，才能使它在 的电压下正常工作。
15. 若再串联一个 的电阻接到同一个电源上，通过的电流是
【解析】当电路中只有电阻 时，，
所以电源电压：，
当电阻 和 串联时，
电路中的总电阻为：，
此时电路中的电流为：。
16. （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：
。
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