初中物理人教版九年级上学期17.4 欧姆定律在串、并联电路中的应用
一、单选题
1.如图所示电路,电源电压恒定不变。当S1闭合、S2断开时,电压表的示数为3 V;当S1断开、S2闭合时,电压表的示数为9 V,则R1∶R2为 ( )
A.1∶3 B.3∶1 C.1∶2 D.2∶1
2.如图所示的电路中,电源电压保持不变,R1=2R2,闭合S、S1,断开S2时,电压表示数为5V,闭合S、S2,断开S1时,电压表示数为7V,则R:R2为( )
A.3:2 B.3:3 C.7:5 D.5:7
3.(2019九下·峄城月考)在昼夜明灯的地下停车场,驾驶员根据车位入口上方的红绿灯入停.如图所示是小吴设计的自动控制电路图,将光控开关(遮光时开关闭合)装在每个车位地面中央,红绿灯装在车位入口上方.当车位未停车时绿灯亮,当车位已停车时红灯亮,则图中L1、L2( )
A.都是红灯 B.都是绿灯
C.分别是红灯、绿灯 D.分别是绿灯、红灯
4.(2019九上·深圳期末)如图,电源电压不变。闭合开关S后,开关S1由断开到闭合,下列说法正确的是( )
A.电流表A1示数变大,电流表A示数也变大
B.电流表A1示数变小,电流表A不数也变小
C.电流表A1示数不变,电流表A示数变大
D.电流表A1示数不变,电流表A示数变小
5.(2019九上·安阳期末)如图所示是兴趣小组研究并联电路电流特点的实物图,实验中保持电源电压不变,先闭合开关S( )
A.甲表有示数,乙表没有示数
B.甲表没有示数,乙表有示数
C.再闭合开关S1,甲表示数变大乙表示数不变
D.再闭合开关S1,甲表示数大于乙表示数
6.(2018九上·坪山月考)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R的滑片向左移动,在此过程中( )
A.电流表示数变小 B.灯泡L亮度变亮
C.电压表示数变大 D.电路消耗的总功率变大
7.(2018九上·深圳期中)如图,电源电压不变,当滑动变阻器的滑片P向右移时,三只电表的读数变化情况是( )
A.A表不变,V1表不变,V2表增大 B.A表减小,V1表减小,V2表增大
C.A、V1、V2表同时增大 D.A、V1、V2表同时减少
二、填空题
8.在如图所示的电路中,电源电压为3V,开关闭合后,电流表和电压表的读数分别是0.10A和2.0V,则通过R2的电流是 A,R1的电阻是 Ω,R2两端的电压 V。
9.(2018九上·利辛月考)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 。电路中的电流将 (两空均选填“变大”“变小”或“不变”)。
三、计算题
10.(2019·永定模拟)如图所示电路中,电源电压恒为 30V,电阻 R1 为
15Ω,同时闭合 S1、S2
时,电流表的示数为 2.5A,求:
(1)通过 R1
的电流;
(2)电阻 R2
的阻值。
11.(2019九上·丰顺期末)如图所示,电阻R1为10Ω,电源两端电压为6V,开关S闭合后,求:
(1)当滑动变阻器R接入电路的电阻R2为40Ω时,通过电阻R1的电流I1;
(2)为了使通过电阻R2的电流为0.2A,则滑动变阻器接入电路的电阻阻值为多大?
12.(2018九上·天门期中)如图所示的电路中,电阻R1的阻值为20Ω,电源电压不变。当S1、S2断开,S3闭合时,电流表的示数为0.45A;S1断开,S2、S3闭合时,电流表的示数为0.75A.求:
(1)电源电压为多少?
(2)R2的阻值为多少?
(3)S2、S3断开,S1闭合时,加在电阻R1两端的电压为多少?
13.(2019九上·黔南期末)如图所示,R2=10 ,闭合开关,电压表和电流表的示数分别为3V和0.5A. 求
(1)通过电阻R1的电流
(2)电阻R1的阻值
14.(2019九上·黔南期末)在如图所示的电路中,开关S和S1都闭合时,电灯L1和L2是 联的.断开开关S1,电流表 的示数 (选填“变大”、“变小”或“不变”),电压表的示数 (选填“变大”、“变小”或“不变”)。
四、真题演练
15.(2019·乐山)小华设计了一种输液提示器,能在护士站观察到药液量的变化。当袋中药液量减少时,为使电压表示数随之减小,符合要求的电路图是( )
A. B.
C. D.
16.(2019·连云港)如图所示,电源电压U恒定,闭合开关和S2,在滑动变阻器滑片向上移动过程中( )
A.灯泡L的亮度不变 B.两端的电压变大
C.电流表A2的示数变大 D.电流表的示数变大
17.(2019·玉林)光敏电阻的阻值随光照强度的增大而减小。如图所示,闭合开关,逐渐减弱光敏电阻的光照强度,下列说法正确的是( )
A.电流表和电压表的示数均变小
B.电流表和电压表的示数均变大
C.电流表的示数变小,电压表的示数变大
D.电流表的示数数大,电压表的示数变小
18.(2019·成都)如图所示.电源电压不变,开关s闭合后,把滑片P向右移动.则滑动变阻器接入电路的阻值将 , 电压表示数将 。(两空均选填“变大”、“变小”或“不变”)。
19.(2019·齐齐哈尔)如图所示电路,闭合开关S,滑动变阻器滑片P向右滑动过程中.电流表A1的示数 。电压表V与电流表A3示数的比值 。 (均选填“变大“、“变小”或“不变。)
答案解析部分
1.【答案】C
【知识点】欧姆定律及其应用
【解析】【解答】当S1闭合、S2断开时,两电阻串联,电压表测电阻R1两端的电压为3V,当S1断开、S2闭合时,两电阻串联,电压表测两个电阻的总电压为9V,所以可知电阻R2两端的电压为6V,在串联电路中,电流相等,电压与电阻成正比,所以两电阻之比等于两电阻之比为1:2,
故答案为:C。
【分析】结合题意先画出等效电路图,要注意电源的电压不变,明确电路的结构,运用串联电路电压与电阻成正比的特点求解.
2.【答案】A
【知识点】欧姆定律及其应用
【解析】【解答】当闭合S、S1 ,断开S2 时,R1 与R串联,电压表测R两端的电压;当闭合S、S2 ,断开S1 时,R2 与R串联,电压表测R两端的电压;由I=U/R可得,两种情况下的电流之比:I1/I2=(UR/R)/(UR′/R)=UR/UR′=5V/7V=5/7,因电源的电压一定时,电流与电阻成反比,所以,I1/I2=(R2+R)/(R1+R)=(R2+R)/(2R2+R)=5/7,整理可得:R/R2=3/2,A符合题意,B、C、D不符合题意.
故答案为:A。
【分析】分析电路图当闭合S、S1 ,断开S2 时,R1 与R串联,电压表测R两端的电压;当闭合S、S2 ,断开S1 时,R2 与R串联,电压表测R两端的电压,根据欧姆定律可求出.
3.【答案】D
【知识点】电路的动态分析
【解析】【解答】当车位未停车时,没有遮光,光控开关不闭合,故左边电路没有连通,电磁铁没有磁性,无法吸引衔铁,故L1亮,题中提到当车位未停车时绿灯亮,故L1为绿灯。当车位停车时,有遮光,光控开关闭合,故左边电路有连通,电磁铁有磁性,吸引衔铁,故L2亮,题中提到当车位停车时红灯亮,故L2为红灯,D符合题意;
故答案为:D
【分析】根据光控开关的作用,分析左侧控制电路的通断,再分析两灯的工作状态。
4.【答案】C
【知识点】电路的动态分析
【解析】【解答】闭合开关S后,开关S1由断开到闭合,灯L2与灯L1并联,由于并联电路各支路互不影响,则A1的示数不变,A表测干路中电流,并联后总电阻变小,在电源电压不变时,由欧姆定律可知A表示数变大。
故答案为:C。
【分析】本题中通过开关的闭合或断开来改变电路结构,并联电路中各支路互不影响,分析并联后电路中总电阻的变化,再由欧姆定律分析电路中的电流变化。
5.【答案】A,D
【知识点】电路的动态分析
【解析】【解答】解:AB、由图知,先闭合开关S,只有甲电流表与灯L2连入电路中,所以甲表有示数,乙表没有示数,A符合题意,B不符合题意;
CD、再闭合开关S1,两灯并联,甲电流表测干路电流,乙电流表测灯L1的电流,乙表原来示数为0,所以乙表示数变大,C不符合题意;
根据并联电路电流的规律可知,甲表示数大于乙表示数,D符合题意。
故答案为:AD
【分析】结合实物图,理清元件的连接方式及电表的测量对象,根据并联电路电流的规律,分析甲表示数与乙表示数大小关系.
6.【答案】A
【知识点】电路的动态分析
【解析】【解答】由电路图可知,灯泡L与滑动变阻器R并联,电压表测电源的电压,电流表测干路电流.因电源电压保持不变,所以,滑片移动时,电压表的示数不变,C不符合题意;因并联电路中各支路独立工作、互不影响,所以,滑片移动时,通过L的电流和实际功率不变,灯泡的亮暗不变,B不符合题意;将滑动变阻器R的滑片向左移动,变阻器接入电路中的电阻变大,由 可知,通过R的电流变小,因并联电路中干路电流等于各支路电流之和,所以,干路电流变小,即电流表的示数变小,A符合题意;由P=UI可知,电路消耗的总功率变小,D不符合题意.
故答案为:A.
【分析】由图可知是并联电路,电流表测量干路电流,当滑片远离一下时电阻变大,电流减小。
7.【答案】A
【知识点】电路的动态分析
【解析】【解答】当变阻器的滑片P向右移动时,电路为R1与滑动变阻器的最大阻值串联,电路中的总电阻不变,由I=,可知电路中的电流不变,即电流表的示数不变;由U=IR,可知R1两端的电压不变,即电压表V1的示数不变;变阻器的滑片P向右移动时,电压表V2的示数变大。
故答案为:A。
【分析】分析电路图可知,该电路为串联电路,电压表V1测R1两端的电压,V2测R2左侧电阻两端的电压,电流表测电路中的电流;根据滑片的移动确定电路中电阻的变化,根据欧姆定律确定电路中电流的变化和R1两端的电压变化,根据串联电路的电压特点确定滑动变阻器两端的电压变化。
8.【答案】0.10A;20Ω;1.0V
【知识点】欧姆定律及其应用
【解析】【解答】图中的电路为两电阻串联电路,串联电路电流处处相等,故闭合开关后电流表示数为0.10A时,通过R2的电流是0.10A,此时 ; R2两端的电压U2=U-U1=3V-2V=1V
故答案为:0.10A;20Ω;1.0V.
【分析】结合电路图,理清元件的连接方式及电表的测量对象,利用串联电路的电流、电压关系及欧姆定律分析解答即可.
9.【答案】变小;变大
【知识点】电路的动态分析
【解析】【解答】由电路图可知,两电阻串联,电压表测气敏电阻两端的电压,电流表测电路中的电流,由图乙可知,当有害尾气浓度增大时,气敏电阻的阻值将变小,电路的总电阻变小,
根据I= 可知,电路中的电流变大;即电流表的示数变大。
故答案为:变小;变大。
【分析】根据电阻和尾气浓度的图像判断电阻的变化,在串联电路中电阻减小时,电流变大。
10.【答案】(1)解:因并联电路中各支路两端的电压相等,所以,通过R1的电流:I1= = =2A;
(2)解:因并联电路中干路电流等于各支路电流之和,所以,通过R2的电流:I2=I I1=2.5A 2A=0.5A,则定值电阻R2的阻值:R2= = =60Ω。
【知识点】欧姆定律及其应用
【解析】【分析】(1)结合电路图,理清元件的连接方式及电表的测量对象,根据并联电路的电压特点和欧姆定律I=求出通过电阻R1的电流.
(2)根据并联电路的电流特点求出通过电阻R2的电流,再根据欧姆定律I=求出电阻R2的阻值.
11.【答案】(1)解:由电路图可知,滑动变阻器R与定值电阻R1串联。
当滑动变阻器R接入电路的电阻R2为40Ω时,
因串联电路中总电阻等于各分电阻之和,
所以,R总=R1+R2=10Ω+40Ω=50Ω;
电路中的电流:
I= = =0.12A,
因串联电路中各处的电流相等,
所以,此时通过电阻R1的电流为0.12A
答:当滑动变阻器R接入电路的电R2为40Ω时,通过电R1的电流I1为0.12A
(2)解:为了使通过电阻R2的电流为0.2A,
则由I= 可得,此时电路的总电阻:
R总′= = =30Ω,
因串联电路中总电阻等于各分电阻之和,
所以,滑动变阻器接入电路的电阻:
R3=R总′﹣R1=30Ω﹣10Ω=20Ω
答:为了使通过电阻R2的电流为0.2A,则滑动变阻器接入电路的电阻阻值为20Ω
【知识点】欧姆定律及其应用
【解析】【分析】(1)结合电路图,理清元件的连接方式,根据电阻的串联和欧姆定律求出滑动变阻器接入电路的电阻R2为40Ω时电路中的电流,即为通过电阻R1的电流.
(2)根据 I= 求出当电流为0.2A时的总电阻,然后即可根据串联电路的电阻特点求出滑动变阻器接入电路的电阻.
12.【答案】(1)当S1、S2断开,S3闭合时,R2断路.I1=0.45A,则由欧姆定律可得到电源电压 =0.45A×20Ω=9V;
答:电源电压为9V;
(2)当S1断开,S2、S3闭合时,R1、R2并联,
R2的电流:I2=I-I1=0.75A-0.45A=0.3A; ;
答:R2的阻值为30Ω;
(3)当S2、S3断开,S1闭合时,R1、R2串联电路电流:I=I1=I2= ;R1的两端的电压: ;
答:R1两端的电压约为3.6V.
【知识点】欧姆定律及其应用
【解析】【分析】(1)理清开关处于不同状态时两种电路的连接方式及电流表的测量对象,由欧姆定律可得出电源电压;
(2)由并联电路的电流规律可得出流过R2的电流,则由欧姆定律可得出R2的阻值;
(3)由欧姆定律可得出电路中电流,则再由欧姆定律可得出R1两端的电压.
13.【答案】(1)已知R2的电阻和电压,计算电流为,R1、R2并联,根据总电流,R1的电流为;
(2) R1的电阻为
【知识点】欧姆定律及其应用
【解析】【解答】(1)已知R2的电阻和电压,计算电流为,R1、R2并联,根据总电流,R1的电流为;(2)R1的电阻为。
【分析】(1)根据电压和电阻的比值计算电流的大小,结合并联电路电流规律计算支路电流;(2)根据电压和电流的比值计算电阻的大小。
14.【答案】并;不变;不变
【知识点】电路的动态分析
【解析】【解答】根据电路图,电流经过电流表后有分支,是并联电路,电流表A1测量L1的电流,开关S1控制灯泡L2,当S1断开,电流表A1不变,并联电路中的电压表测量电源电压,保持不变。
故答案为:并;不变;不变。
【分析】用电器在不同支路上,是并联电路,并联电路各支路互不影响,电压表测量电源电压。
15.【答案】C
【知识点】电路的动态分析
【解析】【解答】解:当袋中药液量减少时,整个药液袋的重力减小,对弹簧的拉力减小,弹簧的伸长量减小,所以滑片会向上移动;
A、由图可知,变阻器与灯泡串联,电压表测变阻器两端的电压;
当袋中药液量减少时,滑片的上移不会改变变阻器连入电路的电阻,则电路中的电流不变,变阻器两端的电压不变,即电压表的示数也不变,A不符合要求;
B、由图可知,变阻器与灯泡串联,电压表测变阻器两端的电压;
当袋中药液量减少时,滑片向上移动,变阻器连入电路的电阻变大,根据串联电路的分压特点可知,变阻器两端的电压变大,即电压表的示数变大,B不符合要求;
C、由图可知,变阻器与灯泡串联,电压表测变阻器两端的电压;
当袋中药液量减少时,滑片向上移动,变阻器连入电路的电阻变小,根据串联电路的分压特点可知,变阻器两端的电压变小,即电压表的示数变小,C符合要求;
D、由图可知,变阻器与灯泡并联,电压表测量电源电压,
由于电源电压不变,所以,当袋中药液量减少时,电压表的示数不变,D不符合要求。
故答案为:C
【分析】本题主要考查了欧姆定律的应用,①明确药液量减少时滑片会向上移动;②正确分析电路的连接情况;③利用串联电路的分压特点.
16.【答案】A
【知识点】电路的动态分析
【解析】【解答】根据电路图,当开关都闭合时,电路中只有灯泡和电流表串联,在移动滑片时,灯泡亮度不变,A符合题意。
故答案为:A.
【分析】根据连入电路中的电阻情况,分析当改变电阻时,电流或电压变化情况。
17.【答案】C
【知识点】电路的动态分析
【解析】【解答】根据图像,是串联电路,电压表测量光敏电阻的分压,根据电阻的变化规律,当光照减弱时,电阻变大,电路中的电流减小,电压表示数变大,C符合题意;
故答案为:C.
【分析】根据电阻的变化,当电阻变大时,串联电路的电流减小,变大的电阻分压变大。
18.【答案】变大;变小
【知识点】电路的动态分析
【解析】【解答】当滑片远离下面接线柱时,接入电路的电阻变大,电压表测量定值电阻的电压,滑变电阻变大,分压变大,电压表示数减小。
故答案为:变大;变小。
【分析】滑片远离下面接线柱时,电阻变大,串联电路的总电压等于各电阻分压之和。
19.【答案】变小;变大
【知识点】电路的动态分析
【解析】【解答】据图可知,滑动变阻器R 1与定值电阻R 2并联,电流表A 1测R 1,A 2测R 2,A 3测干路电流;电压表测电源电压。
闭合开关S,滑动变阻器滑片P向右滑动过程中. 变阻器R1的阻值变大,而电压不变,根据欧姆定律可知,通过R1的电流变小,即电流表A1的示数变小;
因为变阻器R1的阻值变大,所以并联电路的总电阻变大;而电压表V与电流表A3的示数之比就是并联电路的总电阻,因此它们的比值变大。
【分析】(1)在识别电路时,电压表可以看做断路,电流表可以看做导线;
(2)在并联电路中,各支路两端电压相等;
(3)无论电阻串联还是并联,一个电阻变大,总电阻变大;一个电阻变小,总电阻变小。
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一、单选题
1.如图所示电路,电源电压恒定不变。当S1闭合、S2断开时,电压表的示数为3 V;当S1断开、S2闭合时,电压表的示数为9 V,则R1∶R2为 ( )
A.1∶3 B.3∶1 C.1∶2 D.2∶1
【答案】C
【知识点】欧姆定律及其应用
【解析】【解答】当S1闭合、S2断开时,两电阻串联,电压表测电阻R1两端的电压为3V,当S1断开、S2闭合时,两电阻串联,电压表测两个电阻的总电压为9V,所以可知电阻R2两端的电压为6V,在串联电路中,电流相等,电压与电阻成正比,所以两电阻之比等于两电阻之比为1:2,
故答案为:C。
【分析】结合题意先画出等效电路图,要注意电源的电压不变,明确电路的结构,运用串联电路电压与电阻成正比的特点求解.
2.如图所示的电路中,电源电压保持不变,R1=2R2,闭合S、S1,断开S2时,电压表示数为5V,闭合S、S2,断开S1时,电压表示数为7V,则R:R2为( )
A.3:2 B.3:3 C.7:5 D.5:7
【答案】A
【知识点】欧姆定律及其应用
【解析】【解答】当闭合S、S1 ,断开S2 时,R1 与R串联,电压表测R两端的电压;当闭合S、S2 ,断开S1 时,R2 与R串联,电压表测R两端的电压;由I=U/R可得,两种情况下的电流之比:I1/I2=(UR/R)/(UR′/R)=UR/UR′=5V/7V=5/7,因电源的电压一定时,电流与电阻成反比,所以,I1/I2=(R2+R)/(R1+R)=(R2+R)/(2R2+R)=5/7,整理可得:R/R2=3/2,A符合题意,B、C、D不符合题意.
故答案为:A。
【分析】分析电路图当闭合S、S1 ,断开S2 时,R1 与R串联,电压表测R两端的电压;当闭合S、S2 ,断开S1 时,R2 与R串联,电压表测R两端的电压,根据欧姆定律可求出.
3.(2019九下·峄城月考)在昼夜明灯的地下停车场,驾驶员根据车位入口上方的红绿灯入停.如图所示是小吴设计的自动控制电路图,将光控开关(遮光时开关闭合)装在每个车位地面中央,红绿灯装在车位入口上方.当车位未停车时绿灯亮,当车位已停车时红灯亮,则图中L1、L2( )
A.都是红灯 B.都是绿灯
C.分别是红灯、绿灯 D.分别是绿灯、红灯
【答案】D
【知识点】电路的动态分析
【解析】【解答】当车位未停车时,没有遮光,光控开关不闭合,故左边电路没有连通,电磁铁没有磁性,无法吸引衔铁,故L1亮,题中提到当车位未停车时绿灯亮,故L1为绿灯。当车位停车时,有遮光,光控开关闭合,故左边电路有连通,电磁铁有磁性,吸引衔铁,故L2亮,题中提到当车位停车时红灯亮,故L2为红灯,D符合题意;
故答案为:D
【分析】根据光控开关的作用,分析左侧控制电路的通断,再分析两灯的工作状态。
4.(2019九上·深圳期末)如图,电源电压不变。闭合开关S后,开关S1由断开到闭合,下列说法正确的是( )
A.电流表A1示数变大,电流表A示数也变大
B.电流表A1示数变小,电流表A不数也变小
C.电流表A1示数不变,电流表A示数变大
D.电流表A1示数不变,电流表A示数变小
【答案】C
【知识点】电路的动态分析
【解析】【解答】闭合开关S后,开关S1由断开到闭合,灯L2与灯L1并联,由于并联电路各支路互不影响,则A1的示数不变,A表测干路中电流,并联后总电阻变小,在电源电压不变时,由欧姆定律可知A表示数变大。
故答案为:C。
【分析】本题中通过开关的闭合或断开来改变电路结构,并联电路中各支路互不影响,分析并联后电路中总电阻的变化,再由欧姆定律分析电路中的电流变化。
5.(2019九上·安阳期末)如图所示是兴趣小组研究并联电路电流特点的实物图,实验中保持电源电压不变,先闭合开关S( )
A.甲表有示数,乙表没有示数
B.甲表没有示数,乙表有示数
C.再闭合开关S1,甲表示数变大乙表示数不变
D.再闭合开关S1,甲表示数大于乙表示数
【答案】A,D
【知识点】电路的动态分析
【解析】【解答】解:AB、由图知,先闭合开关S,只有甲电流表与灯L2连入电路中,所以甲表有示数,乙表没有示数,A符合题意,B不符合题意;
CD、再闭合开关S1,两灯并联,甲电流表测干路电流,乙电流表测灯L1的电流,乙表原来示数为0,所以乙表示数变大,C不符合题意;
根据并联电路电流的规律可知,甲表示数大于乙表示数,D符合题意。
故答案为:AD
【分析】结合实物图,理清元件的连接方式及电表的测量对象,根据并联电路电流的规律,分析甲表示数与乙表示数大小关系.
6.(2018九上·坪山月考)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R的滑片向左移动,在此过程中( )
A.电流表示数变小 B.灯泡L亮度变亮
C.电压表示数变大 D.电路消耗的总功率变大
【答案】A
【知识点】电路的动态分析
【解析】【解答】由电路图可知,灯泡L与滑动变阻器R并联,电压表测电源的电压,电流表测干路电流.因电源电压保持不变,所以,滑片移动时,电压表的示数不变,C不符合题意;因并联电路中各支路独立工作、互不影响,所以,滑片移动时,通过L的电流和实际功率不变,灯泡的亮暗不变,B不符合题意;将滑动变阻器R的滑片向左移动,变阻器接入电路中的电阻变大,由 可知,通过R的电流变小,因并联电路中干路电流等于各支路电流之和,所以,干路电流变小,即电流表的示数变小,A符合题意;由P=UI可知,电路消耗的总功率变小,D不符合题意.
故答案为:A.
【分析】由图可知是并联电路,电流表测量干路电流,当滑片远离一下时电阻变大,电流减小。
7.(2018九上·深圳期中)如图,电源电压不变,当滑动变阻器的滑片P向右移时,三只电表的读数变化情况是( )
A.A表不变,V1表不变,V2表增大 B.A表减小,V1表减小,V2表增大
C.A、V1、V2表同时增大 D.A、V1、V2表同时减少
【答案】A
【知识点】电路的动态分析
【解析】【解答】当变阻器的滑片P向右移动时,电路为R1与滑动变阻器的最大阻值串联,电路中的总电阻不变,由I=,可知电路中的电流不变,即电流表的示数不变;由U=IR,可知R1两端的电压不变,即电压表V1的示数不变;变阻器的滑片P向右移动时,电压表V2的示数变大。
故答案为:A。
【分析】分析电路图可知,该电路为串联电路,电压表V1测R1两端的电压,V2测R2左侧电阻两端的电压,电流表测电路中的电流;根据滑片的移动确定电路中电阻的变化,根据欧姆定律确定电路中电流的变化和R1两端的电压变化,根据串联电路的电压特点确定滑动变阻器两端的电压变化。
二、填空题
8.在如图所示的电路中,电源电压为3V,开关闭合后,电流表和电压表的读数分别是0.10A和2.0V,则通过R2的电流是 A,R1的电阻是 Ω,R2两端的电压 V。
【答案】0.10A;20Ω;1.0V
【知识点】欧姆定律及其应用
【解析】【解答】图中的电路为两电阻串联电路,串联电路电流处处相等,故闭合开关后电流表示数为0.10A时,通过R2的电流是0.10A,此时 ; R2两端的电压U2=U-U1=3V-2V=1V
故答案为:0.10A;20Ω;1.0V.
【分析】结合电路图,理清元件的连接方式及电表的测量对象,利用串联电路的电流、电压关系及欧姆定律分析解答即可.
9.(2018九上·利辛月考)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 。电路中的电流将 (两空均选填“变大”“变小”或“不变”)。
【答案】变小;变大
【知识点】电路的动态分析
【解析】【解答】由电路图可知,两电阻串联,电压表测气敏电阻两端的电压,电流表测电路中的电流,由图乙可知,当有害尾气浓度增大时,气敏电阻的阻值将变小,电路的总电阻变小,
根据I= 可知,电路中的电流变大;即电流表的示数变大。
故答案为:变小;变大。
【分析】根据电阻和尾气浓度的图像判断电阻的变化,在串联电路中电阻减小时,电流变大。
三、计算题
10.(2019·永定模拟)如图所示电路中,电源电压恒为 30V,电阻 R1 为
15Ω,同时闭合 S1、S2
时,电流表的示数为 2.5A,求:
(1)通过 R1
的电流;
(2)电阻 R2
的阻值。
【答案】(1)解:因并联电路中各支路两端的电压相等,所以,通过R1的电流:I1= = =2A;
(2)解:因并联电路中干路电流等于各支路电流之和,所以,通过R2的电流:I2=I I1=2.5A 2A=0.5A,则定值电阻R2的阻值:R2= = =60Ω。
【知识点】欧姆定律及其应用
【解析】【分析】(1)结合电路图,理清元件的连接方式及电表的测量对象,根据并联电路的电压特点和欧姆定律I=求出通过电阻R1的电流.
(2)根据并联电路的电流特点求出通过电阻R2的电流,再根据欧姆定律I=求出电阻R2的阻值.
11.(2019九上·丰顺期末)如图所示,电阻R1为10Ω,电源两端电压为6V,开关S闭合后,求:
(1)当滑动变阻器R接入电路的电阻R2为40Ω时,通过电阻R1的电流I1;
(2)为了使通过电阻R2的电流为0.2A,则滑动变阻器接入电路的电阻阻值为多大?
【答案】(1)解:由电路图可知,滑动变阻器R与定值电阻R1串联。
当滑动变阻器R接入电路的电阻R2为40Ω时,
因串联电路中总电阻等于各分电阻之和,
所以,R总=R1+R2=10Ω+40Ω=50Ω;
电路中的电流:
I= = =0.12A,
因串联电路中各处的电流相等,
所以,此时通过电阻R1的电流为0.12A
答:当滑动变阻器R接入电路的电R2为40Ω时,通过电R1的电流I1为0.12A
(2)解:为了使通过电阻R2的电流为0.2A,
则由I= 可得,此时电路的总电阻:
R总′= = =30Ω,
因串联电路中总电阻等于各分电阻之和,
所以,滑动变阻器接入电路的电阻:
R3=R总′﹣R1=30Ω﹣10Ω=20Ω
答:为了使通过电阻R2的电流为0.2A,则滑动变阻器接入电路的电阻阻值为20Ω
【知识点】欧姆定律及其应用
【解析】【分析】(1)结合电路图,理清元件的连接方式,根据电阻的串联和欧姆定律求出滑动变阻器接入电路的电阻R2为40Ω时电路中的电流,即为通过电阻R1的电流.
(2)根据 I= 求出当电流为0.2A时的总电阻,然后即可根据串联电路的电阻特点求出滑动变阻器接入电路的电阻.
12.(2018九上·天门期中)如图所示的电路中,电阻R1的阻值为20Ω,电源电压不变。当S1、S2断开,S3闭合时,电流表的示数为0.45A;S1断开,S2、S3闭合时,电流表的示数为0.75A.求:
(1)电源电压为多少?
(2)R2的阻值为多少?
(3)S2、S3断开,S1闭合时,加在电阻R1两端的电压为多少?
【答案】(1)当S1、S2断开,S3闭合时,R2断路.I1=0.45A,则由欧姆定律可得到电源电压 =0.45A×20Ω=9V;
答:电源电压为9V;
(2)当S1断开,S2、S3闭合时,R1、R2并联,
R2的电流:I2=I-I1=0.75A-0.45A=0.3A; ;
答:R2的阻值为30Ω;
(3)当S2、S3断开,S1闭合时,R1、R2串联电路电流:I=I1=I2= ;R1的两端的电压: ;
答:R1两端的电压约为3.6V.
【知识点】欧姆定律及其应用
【解析】【分析】(1)理清开关处于不同状态时两种电路的连接方式及电流表的测量对象,由欧姆定律可得出电源电压;
(2)由并联电路的电流规律可得出流过R2的电流,则由欧姆定律可得出R2的阻值;
(3)由欧姆定律可得出电路中电流,则再由欧姆定律可得出R1两端的电压.
13.(2019九上·黔南期末)如图所示,R2=10 ,闭合开关,电压表和电流表的示数分别为3V和0.5A. 求
(1)通过电阻R1的电流
(2)电阻R1的阻值
【答案】(1)已知R2的电阻和电压,计算电流为,R1、R2并联,根据总电流,R1的电流为;
(2) R1的电阻为
【知识点】欧姆定律及其应用
【解析】【解答】(1)已知R2的电阻和电压,计算电流为,R1、R2并联,根据总电流,R1的电流为;(2)R1的电阻为。
【分析】(1)根据电压和电阻的比值计算电流的大小,结合并联电路电流规律计算支路电流;(2)根据电压和电流的比值计算电阻的大小。
14.(2019九上·黔南期末)在如图所示的电路中,开关S和S1都闭合时,电灯L1和L2是 联的.断开开关S1,电流表 的示数 (选填“变大”、“变小”或“不变”),电压表的示数 (选填“变大”、“变小”或“不变”)。
【答案】并;不变;不变
【知识点】电路的动态分析
【解析】【解答】根据电路图,电流经过电流表后有分支,是并联电路,电流表A1测量L1的电流,开关S1控制灯泡L2,当S1断开,电流表A1不变,并联电路中的电压表测量电源电压,保持不变。
故答案为:并;不变;不变。
【分析】用电器在不同支路上,是并联电路,并联电路各支路互不影响,电压表测量电源电压。
四、真题演练
15.(2019·乐山)小华设计了一种输液提示器,能在护士站观察到药液量的变化。当袋中药液量减少时,为使电压表示数随之减小,符合要求的电路图是( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【知识点】电路的动态分析
【解析】【解答】解:当袋中药液量减少时,整个药液袋的重力减小,对弹簧的拉力减小,弹簧的伸长量减小,所以滑片会向上移动;
A、由图可知,变阻器与灯泡串联,电压表测变阻器两端的电压;
当袋中药液量减少时,滑片的上移不会改变变阻器连入电路的电阻,则电路中的电流不变,变阻器两端的电压不变,即电压表的示数也不变,A不符合要求;
B、由图可知,变阻器与灯泡串联,电压表测变阻器两端的电压;
当袋中药液量减少时,滑片向上移动,变阻器连入电路的电阻变大,根据串联电路的分压特点可知,变阻器两端的电压变大,即电压表的示数变大,B不符合要求;
C、由图可知,变阻器与灯泡串联,电压表测变阻器两端的电压;
当袋中药液量减少时,滑片向上移动,变阻器连入电路的电阻变小,根据串联电路的分压特点可知,变阻器两端的电压变小,即电压表的示数变小,C符合要求;
D、由图可知,变阻器与灯泡并联,电压表测量电源电压,
由于电源电压不变,所以,当袋中药液量减少时,电压表的示数不变,D不符合要求。
故答案为:C
【分析】本题主要考查了欧姆定律的应用,①明确药液量减少时滑片会向上移动;②正确分析电路的连接情况;③利用串联电路的分压特点.
16.(2019·连云港)如图所示,电源电压U恒定,闭合开关和S2,在滑动变阻器滑片向上移动过程中( )
A.灯泡L的亮度不变 B.两端的电压变大
C.电流表A2的示数变大 D.电流表的示数变大
【答案】A
【知识点】电路的动态分析
【解析】【解答】根据电路图,当开关都闭合时,电路中只有灯泡和电流表串联,在移动滑片时,灯泡亮度不变,A符合题意。
故答案为:A.
【分析】根据连入电路中的电阻情况,分析当改变电阻时,电流或电压变化情况。
17.(2019·玉林)光敏电阻的阻值随光照强度的增大而减小。如图所示,闭合开关,逐渐减弱光敏电阻的光照强度,下列说法正确的是( )
A.电流表和电压表的示数均变小
B.电流表和电压表的示数均变大
C.电流表的示数变小,电压表的示数变大
D.电流表的示数数大,电压表的示数变小
【答案】C
【知识点】电路的动态分析
【解析】【解答】根据图像,是串联电路,电压表测量光敏电阻的分压,根据电阻的变化规律,当光照减弱时,电阻变大,电路中的电流减小,电压表示数变大,C符合题意;
故答案为:C.
【分析】根据电阻的变化,当电阻变大时,串联电路的电流减小,变大的电阻分压变大。
18.(2019·成都)如图所示.电源电压不变,开关s闭合后,把滑片P向右移动.则滑动变阻器接入电路的阻值将 , 电压表示数将 。(两空均选填“变大”、“变小”或“不变”)。
【答案】变大;变小
【知识点】电路的动态分析
【解析】【解答】当滑片远离下面接线柱时,接入电路的电阻变大,电压表测量定值电阻的电压,滑变电阻变大,分压变大,电压表示数减小。
故答案为:变大;变小。
【分析】滑片远离下面接线柱时,电阻变大,串联电路的总电压等于各电阻分压之和。
19.(2019·齐齐哈尔)如图所示电路,闭合开关S,滑动变阻器滑片P向右滑动过程中.电流表A1的示数 。电压表V与电流表A3示数的比值 。 (均选填“变大“、“变小”或“不变。)
【答案】变小;变大
【知识点】电路的动态分析
【解析】【解答】据图可知,滑动变阻器R 1与定值电阻R 2并联,电流表A 1测R 1,A 2测R 2,A 3测干路电流;电压表测电源电压。
闭合开关S,滑动变阻器滑片P向右滑动过程中. 变阻器R1的阻值变大,而电压不变,根据欧姆定律可知,通过R1的电流变小,即电流表A1的示数变小;
因为变阻器R1的阻值变大,所以并联电路的总电阻变大;而电压表V与电流表A3的示数之比就是并联电路的总电阻,因此它们的比值变大。
【分析】(1)在识别电路时,电压表可以看做断路,电流表可以看做导线;
(2)在并联电路中,各支路两端电压相等;
(3)无论电阻串联还是并联,一个电阻变大,总电阻变大;一个电阻变小,总电阻变小。
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