人教版九年级物理全一册17.4欧姆定律在串、并联电路中的应用同步练习(含答案)
一、填空题
1.如图所示的电路中,R1、R2均为定值电阻.电源电压不变.闭合开关S1、S2,两电表均有示数;再断开开关S2,则电流表示数 ,电压表示数 ,电压表与电流表示数之比 (本题每空均选填“变大”、“变小”或“不变”)
2.物理兴趣小组利用气敏电阻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,当有害尾气浓度增大时,气敏电阻的阻值将 ,电流表的示数将 ,电压表的示数将 。(选填“变大”、“变小”或“不变”)
3.如图电路,电源电压保持不变。当开关S由断开到闭合时,电流表的示数将 ,电压表的示数将 ,电压表与电流表示数的比值将 。(填“变大”、“变小”或“不变”)
4.如图所示的电路中,R1为定值电阻,R2为滑动变阻器,电源电压不变。闭合开关S后,滑片P从a端移动到b端,电流表示数I与电压表示数U的变化关系如图所示,则电源电压为 V,R2的最大阻值为 Ω。
5.如图所示,滑动变阻器接入电路的电阻线是 段,(选填“ab”, “ac”或“bc”)当滑片向左移动时,连入电路的电阻变 ,电路中的电流变 ,灯泡变 ,电压表的示数变
6.如图所示的电路中,电源电压保持不变,闭合开关S,当滑动变阻器的滑片P向右移动时,电压表V2的示数将 (选填“变大”、“不变”或“变小”),电压表V1与电流表A示数的比值将 (选填“变大”、“不变”或“变小”).
二、选择题
7.如图所示,用铅笔芯做成一个滑动变阻器,移动左端的铜环可以改变铅笔芯接入电路的长度。开关闭合后,铜环从A端向B端滑动,电压表示数和小灯泡亮度的变化情况是()
A.电压表示数变大,灯变亮 B.电压表示数变大,灯变暗
C.电压表示数变小,灯变暗 D.电压表示数变小,灯变亮
8.如图是某物理兴趣小组设计的压力传感器的原理图,其中弹簧上端和滑动变阻器的滑片P固定在一起,AB间连接有可以收缩的导线,R1为定值电阻。可以显示出传感器所受的压力F越大,指针偏转角度越大的电表是()
A.电流表 B.电压表
C.电流表、电压表都可以 D.电流表、电压表都不可以
9.在如图所示的电路中,对电表1和电表2的种类,以及当开关闭合,滑动变阻器的滑片由A向B滑动时,灯泡亮度的变化情况,下列判断正确的是
A.表1是电压表,表2是电流表,灯泡变暗
B.表1是电压表,表2是电流表,灯泡变亮
C.表1是电流表,表2是电压表,灯泡变暗
D.表1是电流表,表2是电压表,灯泡变亮
10.如图所示电路,闭合开关后将滑片移至图示位置时,灯泡恰能正常发光,若将滑动变阻器的滑片向B端移动时,则()
A.电流表和电压表的示数都变大
B.电流表示数变大,电压表示数变小
C.电流表示数变小,电压表示数变大
D.电流表和电压表的示数都变小
11.如图所示,电源电压是5伏并保持不变,开关S闭合后电压表的示数为3伏,则( )
A.两端的电压为3伏 B.两端的电压为3伏
C.两端的电压为2伏 D.两端的电压为5伏
12.如图所示电路图中,定值电阻R1<R2<R3。下列说法正确的是()
A.开关S断开时,电压表V1、V2的示数均为零
B.开关S闭合后,通过电阻R1的电流最大
C.开关S闭合后,电压表V1的示数大于V2的示数
D.开关S闭合后,两块电压表的示数之和等于电源
13.如图所示,电源电压保持不变,闭合开关后,滑动变阻器的滑片向上移动,则( )
A.电流表和电压表V1的示数不变,电压表V2的示数减小
B.电流表示数减小,电压表V1示数减小,V2示数增大
C.电流表示数增大,电压表V1示数增大,V2示数减小
D.电流表和电压表V1V2示数都不变
三、实验探究题
14.有些汽车前挡风玻璃上的刮水器,其刮水的速度能够随着雨量的大小而相应地发生变化,雨停后,刮水器自动停止工作。小致查阅了相关资料后,自制了如图甲所示的雨水检测金属网(以下简称检测网),并设计了如图乙所示的模拟电路进行探究
(1)小致按照设计的电路图连接电路,检测网未放入雨水中,电流表无示数,再将检测网放入雨水中,电流表有示数,表明雨水是 (选填“导体”或“绝缘体”)。
(2)将检测网竖立并缓慢浸入雨水中进行实验,分析数据可知,金属网浸入雨水中的深度越深,电流表的示数越大。这说明a、b间接入电路的电阻在 (选填“变大”或“变小”)。
(3)小致设计的电路在无雨水时,电动机不能转动,可是这样无法实现无雨时的车窗清洗,若要解决此问题,可在图乙电路中加装一个开关,此开关应与检测网 (选填“串联”或“并联”)。
四、计算题
15.在如图(a)所示的电路中,电源电压为18伏且不变,电阻R1的阻值为24欧,滑动变阻器R2上标有“100欧 1安”字样。闭合电键S,电流表的示数为0.5安。求:
(1)电阻R1两端的电压U1;
(2)现用电阻R0替换电阻R1,同时将一电压表接入电路中,且电流表选用0-0.6A量程,电压表选用0-3V量程,要求:在移动变阻器滑片P的过程中,使电压表V和电流表A的指针均能到达如图(b)、(c)所示位置,且电路能正常工作。
①若电压表接在ab两点之间,求替换电阻R0的阻值范围。
②若电压表接在bc两点之间,求替换电阻R0的阻值范围。
16.在图示的电路中,电源电压为30V,电阻R=30Ω,滑动变阻器的最大阻值为50Ω.
(1)滑动变阻器的滑片P由a端滑到b端的过程,电压表的最大读数是多少?
(2)若改用电压表的量程为0-15V,要使它接在电路中不烧坏,滑动变阻器的滑片P只能在阻值多大的范围内滑动?
(3)若把一只量程为0-0.6A的电流表接在图甲中的C、D两点上,如图乙所示,为了不损坏电流表和电压表,滑动变阻器的滑片P只有在阻值多大范围内滑动?
答案
1.变小;变小;不变
2.变小;变大;变大
3.变大;变大;不变
4.3;10
5.ac;小;大;亮;小
6.变大;不变
7-13D B C D B C A
14.(1)导体 (2)变小 (3)并联
15.(1)解:由电路图可知,定值电阻R1和滑动变阻器R2串联,电流表测电路中的电流是0.5A;
定值电阻R1两端的电压:U1=IR1=0.5A×24Ω=12V;
答:电阻R1两端的电压是12V;
(2)解:图(b)(c)中,电流表选用0-0.6A量程,分度值为0.02A,电流表示数I′=0.4A;
电压表选用0-3V量程,分度值为0.1V,电压表示数为U′=2V;
①若电压表接在ab两点之间,电压表测R0两端的电压,电压表选用0-3V量程,所以R0的最大电压U0大=3V;
当电路中通过最小电流I0小=0.4A
时,R0有最大值,R0大==7.5Ω;
当R0取最小电压U0小=2V;
因电流表选用0-0.6A,允许通过的最大电流为I0大=0.6A
时,替换电阻R0的阻值最小,R0小==3.3Ω,
故若电压表接在ab两点之间,替换电阻R0的阻值范围3.3Ω≤R0≤7.5Ω;
②若电压表接在bc两点之间,电压表测变阻器R2的两端的电压,因在移动变阻器滑片P的过程中,使电压表V和电流表A的指针均能到达图(b)(c)所示位置,此时变阻器连入电路中的电阻大小R′滑==5Ω,
电压表选用0-3V量程,所以R2的最大电压U2大=3V,
根据串联电路电压的规律,R0的最小电压为U0小=18V-3V=15V,
若取电路中允许通过的最大电流0.6A,而此时变阻器连入电路中的电阻大小R滑==5Ω;
与题干中“在移动变阻器滑片P的过程中,使电压表V和电流表A的指针均能到达图(b)(c)所示位置”相矛盾。所以,通过电路的电流只能取为I0小=0.4A,
替换电阻R0的阻值最大,此时替换电阻R0的最小电阻R0小==37.5Ω;
当变阻器连入电路中的电阻为0时,变阻器两端的电压为0,R0的最大电压为电源电压U=18V,
电路中的最小电流为I0=0.4A,
此时替换电阻R0的最大阻值R0大==45Ω;
所以替换电阻R0的取值范围为37.5Ω≤R0≤45Ω。
答:①若电压表接在ab两点之间,替换电阻R0的阻值范围3.3Ω≤R0≤7.5Ω;
②若电压表接在bc两点之间,替换电阻R0的阻值范围37.5Ω≤R0≤45Ω。
16.(1)解:由电路图可知,R与R0的最大阻值串联,电压表测滑片P左侧部分电阻两端的电压,当滑片P位于b端时电压表的示数最大,∵串联电路中总电阻等于各分电阻之和,∴电路中的电流:I==0.375A,电压表的最大示数:U0max=IR0=0.375A×50Ω=18.75V;
答:滑动变阻器的滑片P由a端滑到b端的过程,电压表的最大读数是18.75V;
(2)解:电压表的量程为0 15V,要使电压表不烧坏,则当电压表的示数为15V时,滑片P左侧部分的电阻最大为:R0左==40Ω,∴滑片P移动的范围为0 40Ω;
答:若改用电压表的量程为0 15V,要使它接在电路中不烧坏,滑动变阻器的滑片P只能在阻值0 40Ω的范围内滑动;
(3)解:由电路图可知,定值电阻R与滑动变阻器串联,电压表测滑动变阻器两端的电压,电流表测电路中的电流,当电流表的示数Imax=0.6A时,滑动变阻器接入电路中的电阻最小,
电路中的总电阻:R总==50Ω,∵串联电路中总电阻等于各分电阻之和,∴R0min=R总 R=50Ω 30Ω=20Ω;当电压表的示数U0=15V时,滑动变阻器接入电路中的电阻最大,
∵串联电路中总电压等于各分电压之和,∴R两端的电压:UR=U U0=30V 15V=15V,∵串联电路中各处的电流相等,∴ 即 解得:R0max=30Ω,∴滑动变阻器接入电路中的最大阻值为20Ω 30Ω.
答:如图乙所示,为了不损坏电流表和电压表,滑动变阻器的滑片P只有在阻值20Ω 30Ω范围内滑动.