沪科版物理九年级全册课课练：15.4　电阻的串联和并联　第2课时　串联分压、并联分流（含答案）

[第十五章　*第四节　电阻的串联和并联　第2课时　串联分压、并联分流]
一、选择题
1.[2020·青海] 如图所示,灯泡L1、L2的电阻分别为20 Ω和30 Ω。闭合开关S,通过灯泡L1、L2的电流分别为I1、I2,它们两端的电压分别为U1、U2,则下列结果正确的是 (　　)
A.I1∶I2=2∶3　U1∶U2=1∶1 B.I1∶I2=3∶2　U1∶U2=1∶1
C.I1∶I2=1∶1　U1∶U2=2∶3 D.I1∶I2=1∶1　U1∶U2=3∶2
2.如图所示电路,闭合开关后两个电压表的示数之比为5∶1,下列说法正确的是 (　　)
A.R1、R2两端电压之比为U1∶U2=4∶1
B.R1、R2两个电阻的阻值之比为1∶4
C.通过R1、R2的电流之比为I1∶I2=4∶1
D.R1、R2组成并联电路
3.如图所示,电源电压保持不变,先闭合开关S1,电压表示数为U1;再闭合开关S2,电压表示数为U2。电阻R1、R2的阻值之比为 (　　)
A.U1∶U2 B.U2∶U1
C.U2∶(U2-U1) D.U1∶(U2-U1)
4.如图所示,电源电压保持不变,R1的阻值是R2的4倍,闭合开关S后,通过R1的电流为I1,通过R2的电流为I2,电路总电流为I。则下列关系正确的是 (　　)
A.I1∶I2=4∶1 B.I1∶I=1∶5
C.I∶I2=5∶1 D.I1∶I=4∶5
5.[2019·沈阳] (多选)如图所示是电阻RA和RB的I-U图像,分析可知下列说法中正确的是 (　　)
A.当RA两端电压为0 V时,RA的阻值是10 Ω
B.当RB两端电压为2 V时,通过RB的电流为0.1 A
C.当两电阻并联时,通过RA和RB的电流之比为1∶2
D.当两电阻串联时,RA和RB两端的电压之比为1∶2
6.如图所示,电源电压保持不变,开关S闭合后,灯L1和L2都正常发光,甲、乙两个电表示数之比为4∶3。此时灯L1和L2的电阻之比为(　　)
A.1∶3 B.3∶1 C.3∶4 D.4∶3
二、填空题
7.[2020·阜新] 将两个阻值之比为1∶2的定值电阻R1、R2串联接在电压为6 V的电路中,通过R2的电流是0.2 A,则R1和R2两端的电压比为　　　　,R2的电阻为　　　　Ω;若把它们并联接入同一电路,则通过R1和R2的电流比是　　　　。
8.如图所示电路,电源电压保持不变。当开关S闭合时,电流表示数为0.8 A;开关S断开后,电流表的示数改变了0.5 A。则R1与R2的阻值之比为　　　　。
9.[2020·绥化] 电阻R1的U-I图像如图所示,R1的阻值是　　　　Ω,把R1与阻值为30 Ω的电阻R2并联在电源电压为4 V的电路中,通过R1与R2的电流之比是　　　　,R1与R2两端的电压之比是　　　　。
10.如图甲所示的电路,开关闭合后两电流表的指针均指在图乙所示同一位置,则通过灯L1的电流为　　　　A,L1、L2的电阻之比R1∶R2=　　　　。
11.如图甲所示的电路中,电压表V1和V2的示数之比为1∶3,则定值电阻R1∶R2=　　　　;若将电阻R1、R2改接为如图图乙所示的电路,则电流表A1、A2的示数之比为　　　　。
12.[2020·广元] 如图所示,当开关S闭合,甲、乙两电表为电压表时,两电表读数之比U甲∶U乙=4∶1,则R1∶R2=　　　　;当开关S断开,甲、乙两表为电流表时,通过两电表的电流之比I甲∶I乙=　　　　。
三、计算题
13.在如图所示的电路中,电源电压为6 V且不变。电阻R1的阻值为10 Ω,滑动变阻器R2上标有“20 Ω　2 A”字样,闭合开关S,电流表示数为0.2 A,求:
(1)滑动变阻器R2连入电路的阻值。
(2)电压表的示数。
14.甲为通过电阻R1的电流随其两端电压变化的图像。将电阻R1与另一定值电阻R2接入图乙所示的电路,电源两端的电压保持不变。当开关S1闭合、S2断开时,电流表示数为0.3 A;当开关S1、S2均闭合时,电流表示数变为0.5 A。求:
(1)电阻R1的阻值。
(2)电源两端的电压U。
(3)电阻R2的阻值。
15.如图所示电路,滑动变阻器R2标有“100 Ω　1 A”字样,电源电压为36 V恒定不变。当开关S闭合后,电流表示数为0.5 A,电压表示数为10 V。求:
(1)电阻R1的阻值。
(2)此时滑动变阻器连入电路中的电阻。
(3)如图果电流表的量程为0~3 A,电压表的量程为0~15 V,则滑动变阻器连入电路的阻值范围。
答案
1.B　 灯泡L1、L2并联,电阻分别为20 Ω和30 Ω,由并联电路各支路电压相等可知,L1、L2两端的电压之比:U1∶U2=1∶1;根据I=,在电压相等时,通过灯泡的电流与灯泡的电阻成反比,则通过灯泡L1、L2的电流之比为I1∶I2=R2∶R1=30 Ω∶20 Ω=3∶2。
2.B　 由电路图可知,闭合开关后,R1与R2依次连接,组成串联电路,故D错误;此时电压表V1测电源两端的电压,电压表V2测R1两端的电压,因串联电路中各处的电流相等,所以,通过R1、R2的电流之比为I1∶I2=1∶1,故C错误;因串联电路中总电压等于各分电压之和,所以,R1、R2两端的电压之比:===,故A错误;由I=可得,R1、R2两个电阻的阻值之比:===,故B正确。
3.D　 先闭合开关S1,则电阻R1与R2串联,R1两端电压为U1,再闭合S2,R2短路,则电压表测量电源电压,即电源电压为U2,可知R1、R2串联时R2两端电压为U2-U1,故电阻R1、R2阻值之比为U1∶(U2-U1),故D正确。
4.B　 由于电阻R1和R2并联,则电阻之比等于电流之比的倒数,故通过R1的电流I1与通过R2的电流I2之比为1∶4,故I1∶I=1∶5,I∶I2=5∶4,B正确。
5.ABD　 由图像可知电阻RA==10 Ω,当电压为0 V时,RA的电阻仍为10 Ω,故A正确。由图像可知,当RB两端电压为2 V时,通过RB的电流为0.1 A,故B正确。当两电阻并联时,即电压相等,由图像可知通过RA和RB的电流之比为2∶1,故C错误。当两电阻串联时,即电流相等,由图像可知RA和RB两端的电压之比为1∶2,故D正确。
6.A　 由电路图分析可知,甲、乙两电表均为电压表,且甲表测量灯L1和L2两端的总电压,乙表测量灯L2两端的电压,故灯L1和L2两端的电压之比为1∶3,电阻之比为1∶3,故A正确。
7.1∶2　20　2∶1
(1)因为串联电路中电流处处相等,所以R1、R2串联时,由I=可得,R1和R2两端的电压之比:===;又因为电源电压为6 V,所以R2两端电压:U2=×6 V=4 V,由I=可得,R2的电阻:R2===20 Ω。(2)因为并联电路各支路两端电压相等,所以R1、R2并联时,通过的电流之比为===。
8.5∶3　 先分析出S闭合前后电路中电阻的连接方式,然后再根据并联电路的特点,列出电压、电流、电阻的关系式。
S闭合时,R1、R2并联,等效电路如图图甲所示;S断开时,电路中只有电阻R1,等效电路如图图乙所示。
根据并联电路特点,U不变,R1不变,流过R1的电流不变,则I'=I1。
图乙中总电流改变的0.5 A就是图甲中通过R2的电流,
所以I2=ΔI=0.5 A,
I1=I-I2=0.8 A-0.5 A=0.3 A。
图甲中,R1、R2并联,===。
9.10　3∶1　1∶1　 (1)由图像知,当电压为6 V时,电流为0.6 A,所以R1的阻值:R1===10 Ω。(2)并联电路中,各支路电流之比等于电阻比的倒数,所以通过R1与R2的电流之比:===。(3)并联电路中各支路两端电压相等,所以R1与R2两端的电压之比是1∶1。
10.2　1∶4　 由于两灯泡并联,电流表A1测量灯L2中的电流,A2测量干路电流,两表指针指在同一位置,则A1选用小量程,读数为0.5 A,A2选用大量程,读数为2.5 A;由于并联电路中干路电流等于各支路电流之和,则通过灯L1的电流为I1=I-I2=2.5 A-0.5 A=2 A。两灯的电阻之比为R1∶R2=I2∶I1=1∶4。
11.1∶2　2∶3　 由图甲所示电路可知,电阻R1与R2串联,电压表V1测量R1两端的电压,V2测量总电压,故R1与R2的电阻之比为R1∶R2=U1∶(U-U1)=1∶(3-1)=1∶2。由图乙可知,电阻R1与R2并联,A1测量R1支路的电流,A2测量干路电流,则通过R1与R2的电流之比为2∶1,故A1与A2的示数之比为===。
12.3∶1　3∶4　 (1)当开关S闭合,甲、乙两表均为电压表时,甲电压表测电源的电压,乙电压表测R2两端的电压,因串联电路中总电压等于各分电压之和,则两电阻两端的电压之比为===;因串联电路中各处的电流相等,所以,通过电阻R1、R2的电流之比I1∶I2=1∶1,由I=可得,两电阻的阻值之比:===。
(2)当开关S断开,甲、乙两表为电流表时,两电阻并联,甲电流表测R2支路的电流,乙电流表测干路电流,因并联电路中各支路两端的电压相等,则两支路的电流之比:===;因并联电路中干路电流等于各支路电流之
和,则两电流表的示数之比:===。
13.(1)R1、R2串联,电路总电阻:
R总===30 Ω,
滑动变阻器R2连入电路的阻值:
R2=R总-R1=30 Ω-10 Ω=20 Ω。
(2)电压表示数为U1=IR1=0.2 A×10 Ω=2 V。
14.(1)根据图甲可知,当R1两端电压为4 V时,通过R1的电流为0.8 A,由I=可知,R1的阻值:R1===5 Ω。
(2)当开关S1闭合、S2断开时,电路为R1的简单电路,通过R1的电流为0.3 A,由I=可知,电源电压:U=IR1=0.3 A×5 Ω=1.5 V。
(3)当开关S1、S2均闭合时,R1、R2并联,通过R2的电流:I2=I-I1=0.5 A-0.3 A=0.2 A,由I=可知,R2的阻值:R2===7.5 Ω。
15.(1)R1===20 Ω。
(2)R2=-R1=-20 Ω=52 Ω。
(3)当电压表的示数为15 V时,电流表的示数:
I'===0.75 A<3 A,则滑动变阻器连入电路的最小阻值:R2'===28 Ω;当滑动变阻器连入电路的阻值最大时,电流表与电压表的示数均最小,可以实现。故滑动变阻器连入电路的阻值变化范围为28~100 Ω。