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.如图所示电路中、电源电压保持不变,R2是定值电阻,当开关S闭合时,将滑动变阻器R1的滑片P向右移动时电压表的示数将 ,电流表的示数将 。(选填“变大”、“变小”或“不变”)
2.变阻器铭牌“20Ω 1A”字样,滑片P移至中点时,接入电路的阻值是 Ω。将这个变阻器接入电路,如下图所示,滑片P向左移动时,电路中的电流将变 。
3.在图中所示的电路中,电源电压不变,当电键S由闭合到断开时,电压表V1的示数将 ,电流表A的示数将 。S断开后,将滑片向右移动,则电流表A的示数将 ,电压表V2示数与电流表A示数的比值将 。(均选填“变大”、“变小”或“不变”)
4.如图是一种自动测定汽车油箱内油面高度的装置。R0为定值电阻,R是滑动变阻器,它的金属滑片连在杠杆的一端,电流表为油量表。当油面下降时,滑动变阻器连入电路的阻值将 ,电流表的示数将 (选“变大”,“变小”或“不变”)。若换用电压表改成油量表,要求油面升高时电压表示数变大,电压表应并联在图中 两端(选填“R”或“R0”)。
5.如图电路中,U=12V,R1=6Ω,R2=3Ω,R3=4Ω.当S2断开,S1闭合时,电阻R1消耗的电功率为 W;当S1、S2都闭合时,6s内电流通过R2产生的热量是 J。
6.如图所示,电源电压为12V,电阻R1的阻值为10Ω,开关S闭合后,当滑动变阻器R3的滑片P位于最左端时,电压表的示数为6V,电阻R2的阻值为 Ω。调节滑片P,使电压表的示数从3V变为1.5V,则R3接入电路中的阻值变化了 Ω。
二、选择题
7.如图所示电路,电源电压保持不变,当闭合开关S,调节滑动变阻器阻值从最大变化到最小,两个电阻的“U-I”关系图象如图所示.则下列判断正确的是( )
A.电源电压为4V
B.定值电阻R1的阻值为20Ω
C.滑动变阻器R2的阻值变化范围为0~10Ω
D.变阻器滑片在中点时,电流表示数为0.3A
8.国家规定严禁在公共场所吸烟,小明设计了一种简易烟雾报警装置如图所示.电源电压保持不变,R0为定值电阻,光敏电阻R的阻值随光照强度的减弱而增大.当电流表的示数减小至某一数值时,电流表的指针进入报警区域.闭合开关S后,当有烟雾遮挡射向光敏电阻R的激光时,下列判断正确的是( )
A.R0两端电压增大
B.电路消耗的总功率增大
C.电压表与电流表的示数之比增大
D.增大R0的阻值,可使装置在更高浓度烟雾下才报警
9.一盏调光台灯,其原理如图所示,闭合S,将滑片从左向右移动,电流表的示数和灯L两端的电压变化分别是( )
A.变大、变大 B.变大、变小 C.变小、变小 D.变小、变大
10.如图所示,电源电压不变,R0为滑动变阻器,R1、R2为定值电阻。下列说法中正确的是
A.闭合开关,当滑动变阻器的滑片移到最左端时,电路中的总功率最大
B.闭合开关,当滑动变阻器的滑片向右移动时,电路中的总电阻变小
C.闭合开关,当滑动变阻器的滑片向右移动时,定值电阻R2的实际功率变大
D.闭合开关,当定值电阻R1出现开路故障时,流过电源的电流变大
11.图是红外线测温仪原理示意图,R是热敏电阻,其阻值随温度的升高而减小,定值电阻R0为保护电阻。下列分析正确的是( )
A.显示仪是由电流表改装成的
B.测较高温度时,R0两端的电压较大
C.增大R0的阻值,可增大测温仪的最大测量值
D.增大电源电压,可增大测温仪的最大测量值
12.如图所示电路,电源电压保持不变,其中R0、R1为定值电阻,闭合开关,当把滑动变阻器的滑片从右端调到左端过程中,下列说法中正确的是( )
A.电流表A示数变小 B.电压表V1示数变小
C.电压表V2示数变小 D.R0两端的电压变小
13.如图所示电路中,电源电压为4V且保持不变。闭合开关S,移动滑动变阻器的滑片P至某一位置时,电流表的示数为I1,移动滑片P至另一位置时,电流表的示数为I2,电压表的示数为1V。若前后两次变阻器的阻值之比为2∶3,则I1∶I2 =( )
A.3∶4 B.4∶3 C.2∶3 D.3∶2
14.如图是一种自动测定油箱内油面高度的装置。其中R是滑动变阻器的电阻片,滑动变阻器的滑片P跟滑杆连接,滑杆可以绕固定点转动,则下列说法正确的是( )
A.电路中R和R0是并联连接的 B.油量表是由电流表改装而成的
C.油位越高,通过R0的电流越小 D.油位越低,R两端的电压越大
三、实验探究题
15.如图甲是一个由电压表改装的拉力计原理图。硬质弹簧右端和金属滑片P固定在一起(P与 R1 间的摩擦不计)。电压表量程为0-3V,AB是一根长为6cm的均匀电阻丝,阻值 R1 =30 , R0=45Ω ,电源电压U=6V。
(1)已知弹簧伸长的长度 与所受拉力F间的关系如图乙所示,当拉环不受拉力时,滑片P处于A端,闭合开关后,拉动拉环,电压表表示数 (选填“变大、“不变”或“变小”),当此弹簧测力计达到最大拉力时,电压表的示数为 V。
(2)若该弹簧所能承受的最大拉力为1200N,如何让此拉力计的量程达到1200N呢?可以设计两种方案。
方案一:改变阻值,将电阻丝 在原规格的基础上增加长度, 至少换成 即可,此方案改装的拉力计分度值是 N。
方案二:不改变阻值,增加一根相同的弹簧如图丙所示,其他元件都不变,当拉力达到1200N时,滑片P (选填“能”或“不能”)达到B端。
四、计算题
16.如图1所示,已知小灯泡L上标有“6V 3W”字样,R0=20Ω,滑动变阻器R的最大阻值为100Ω.求:
(1)小灯泡的电阻(设灯丝电阻不随温度变化);
(2)只闭合S1,移动滑动变阻器滑片P,变阻器两端电压与其连入电路的电阻关系如图2所示;当滑片置于某点a时,电压表示数Ua=8V.求此时电流表示数及电源电压;
(3)已知电压表量程为0~15V,在电压表示数不超过量程,灯泡两端电压不超过额定值的情况下,只闭合S2时,求滑动变阻器连入电路的阻值范围。
17.如图所示,电源电压可调,小灯泡上标有“6V0.5A”的字样(不考虑温度对小灯泡电阻的影响),电流表量程0~0.6A,电压表量程0~3V,滑动变阻器规格为“20Ω1A”
(1)电源电压调至6V,闭合开关S1和S2,移动滑动变阻器滑片P,使小灯泡正常发光,电流表示数为0.6A,则电压表的示数是多少?R0的阻值是多少?
(2)电源电压调至8V,断开开关S1,闭合开关S2,为了保证电路安全,求滑动变阻器的阻值变化范围。
答案
1.变小;不变
2.10;大
3.变大;变大;变小;变大
4.变大;变小;R0
5.8.64;32
6.10;40
7-14.D C C A B C B D
15.(1)变大;2.4
(2)60;40;能
16.(1)解:由P= 可得,灯泡电阻:
RL= = =12Ω
答:小灯泡的电阻为12Ω
(2)解:只闭合S1,R0与R串联,由图2可知,当电压表示数Ua=8V时,R=16Ω,
因串联电路中各处的电流相等,则电路中的电流I=Ia= = =0.5A,
总阻值R总=R0+R=20Ω+16Ω=36Ω;
由欧姆定律得:电源电压U=IR总=0.5A×36Ω=18V
答:电流表示数为0.5A,电源电压为18V
(3)解:只闭合S2时,灯泡L与变阻器串联,由于灯泡的额定电压为6V,则灯泡两端的电压最大电压为6V;
则由P=UI得电路中的最大电流:I最大=IL= = =0.5A,
由欧姆定律得:总电阻R总最小= = =36Ω;
由串联电路中总电阻等于各分电阻之和可得:
变阻器接入电路中的最小电阻R最小=R总最小﹣RL=36Ω﹣12Ω=24Ω;
为保护电压表的量程,则电压表的最大示数为15V,
由串联电路中总电压等于各分电压之和可得:
灯泡两端的电压为UL′=U﹣UR最大=18V﹣15V=3V,
则通过灯泡的最小电流I最小= = =0.25A,
由欧姆定律得:变阻器接入电路中的最大电阻R最大= = =60Ω;
由此可知:滑动变阻器连入电路的阻值范围是24Ω~60Ω
答:滑动变阻器连入电路的阻值范围为24Ω~60Ω
17.(1)解:通过R0的电流:
I0=I-IL=0.6A-0.5A=0.1A,
由I= 可得,R0的阻值:
R0= = =60Ω
(2)解:灯泡的电阻:
RL= = =12Ω,
断开开关S1,闭合开关S2,灯泡L与滑动变阻器R串联,电压表测R两端的电压,电流表测电路中的电流,
因电源的电压U′>UL,
所以,灯泡正常发光时,电路中的电流最大,即I大=0.5A,
此时电路中的总电阻:
R总= = =16Ω,
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中的最小阻值:
R小=R总-RL=16Ω-12Ω=4Ω,
当电压表的示数UR大=3V时,滑动变阻器接入电路中的电阻最大,
因串联电路中总电压等于各分电压之和,
所以,L两端的电压:
UL′=U′-UR大=8V-3V=5V,
因串联电路中各处的电流相等,
所以,电路中的电流:
I′= = ,即 = ,
解得:R=7.2Ω,
所以,滑动变阻器的阻值变化范围为4Ω~7.2Ω。