课时17.4 欧姆定律在串、并联电路中的应用同步练习
一、单选题
1.如图所示,电源电压不变,滑动变阻器的滑片P从a 端滑到b端的过程中
A.电流表、电压表示数都减小 B.电流表、电压表示数都增大
C.电流表示数增大、电压表示数减小 D.电流表示数减小、电压表示数增大
2.按图接好电路,闭合开关后,各电表示数正常。滑动变阻器滑片向右移动的过程中,电压表示数不变,电流表示数变小,则下列说法正确的是( )
A.定值电阻R与滑动变阻器是并联的
B.电压表与定值电阻R是串联的
C.滑动变阻器发生了断路
D.定值电阻R发生了短路
3.如图所示的四种电路,其中滑片向右滑动时,电表示数增大的电路是
A. B. C. D.
4.如图所示,电源电压恒定.当开关S1、S2闭合,甲、乙两表为电压表时,两表示数之比U甲:U乙=4:1;当开关S1闭合、S2断开,若甲、乙两表均为电流表时,两表的示数之比为( )
A.4:3 B.3:2 C.3:4 D.3:l
5.如图所示的电路,电源电压为6 V且保持不变,R=10 Ω,当闭合开关S,电压表的示数为2 V,以下判断正确的是
A.灯泡L两端的电压是4 V B.电阻R两端的电压是2 V
C.灯泡L和电阻R是并联 D.通过电阻R的电流是0.4 A
6.如图所示,AB和BC是由同种材料制成的长度相同、横截面积不同的两段导体,将它们串联后连入电路中.比较这两段导体两端的电压及通过它们的电流的大小,有
A.IAB<IBC UAB>UBC B.IAB=IBC UAB>UBC
C.IAB<IBC UAB<UBC D.IAB=IBC UAB<UBC
7.如图所示,电源电压为8 V的电路中,通过电阻R1的电流为
A.1.6 A B.0.8 A C.0.53 A D.0.6 A
8.防治汽车尾气污染已经成了刻不容缓的全球性问题,为了检测汽车尾气中一氧化碳的含量,检测人员用二氧化锡传感器对汽车尾气进行检测,如图所示是这种检测仪的电路。图中R为定值电阻;Q为一氧化碳气敏元件,它在电路中的作用相当于一个可变电阻,其阻值随被测的一氧化碳气体浓度的增大而增大。电源两端的电压不变,闭合开关S,当气敏元件所测一氧化碳气体的浓度增大时,则下列判断中正确的是
A.电压表示数变大,电流表示数变小
B.电压表示数变大,电流表示数变大
C.电压表示数变小,电流表示数变大
D.电压表示数变小,电流表示数变小
9.如图所示,A1、A2是完全相同的两个电流表,都有3A和0.6A两个量程,闭合开关后,发现两个电流表指针偏转的角度相同,则
A.R1:R2=4:1 B.R1:R2=1:4
C.R1:R2=1:5 D.R1:R2=5:1
10.如图1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”关系图像如图2所示。则下列判断正确的是( )
A.电源电压为10V
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
二、填空题
11.某段导体两端加9V电压时,通过导体的电流为0.3A,导体的电阻是_____,当导体两端电压为8V时,导体的电阻是_______.
12.电阻串联时相当于增加了导体的___________,因此总电阻比任何一个串联电阻都大。串联电路的总电阻等于各串联电阻___________。电阻并联时相当于增大了导体的___________,因此总电阻比任何一个并联电阻都小。并联电路总电阻的倒数等于各并联电阻的___________。
13.如图,灯L标有“4V 2W”,R=20Ω,闭合开关S时,灯L正常发光(灯丝的电阻不受温度影响),电源电压为___________V,电流表示数为___________A。
14.在图甲所示的电路中,当开关S从2转到1时,根据电流表和电压表对应的示数,在U-I坐标中描绘了相对应的坐标点,如图乙所示,电源电压是___________ ,电阻R2的阻值是___________。
15.电阻的串联与并联:
串联:R=_______(串联电阻的总电阻的阻值比任何一个分电阻阻值都___)
并联:=_______ (并联电阻的总电阻的阻值比任何一个分电阻阻值都____)
n个阻值为R的电阻串联则R总=____;n个阻值为R的电阻并联则R总= ________ 。
三、计算题
16.如图所示的电路,电源电压保持不变,R1=30Ω,R2=10Ω,当闭合开关S1、S,断开S2时,电流表的示数为0.4A。
(1)求电源电压;(2)当闭合开关S2、S,断开S1时,求电流表的示数。
17.如图甲所示的电路中,电源电压保持不变,小灯泡L标有“12V 6W”的字样,其电阻不随温度变化,R为定值电阻。当开关S闭合时,小灯泡L正常发光,电流表的示数如图乙所示。求:
(1)小灯泡L的电阻;
(2)电阻R的阻值。
18.在如图所示的电路中,电源电压保持不变,滑动变阻器R2上标有“50Ω 2A”字样。闭合电键S,电流表A的示数为1A,电压表V1的示数为4V,电压表V2的示数为8V。已知电压表有“0~3伏、0~15伏”两个量程,电流表有“0~0.6安、0~3安”两个量程。求:
(1)电源电压U ;
(2)电阻R1的阻值;
(3)移动滑片P至某位置时,两电压表指针偏离零刻度线的角度恰好相同,此时滑动变阻器R2连入电路的阻值。
19.如图所示,电源电压恒定,R1的阻值为20Ω,R2的阻值为10Ω。当S闭合,S1、S2断开时,电流表的示数为0.5A。求:
(1)电源电压;
(2)当S、S1、S2都闭合时,电流表的示数变化了0.4A。则R3的阻值是多大?
课时17.4 欧姆定律在串、并联电路中的应用同步练习
一、单选题
1.如图所示,电源电压不变,滑动变阻器的滑片P从a 端滑到b端的过程中
A.电流表、电压表示数都减小 B.电流表、电压表示数都增大
C.电流表示数增大、电压表示数减小 D.电流表示数减小、电压表示数增大
【答案】D
【解析】由电路图可知,滑片P自a端向b端移动的过程中,滑动变阻器接入电路的阻值变大,滑动变阻器的分压变大,电阻R1的分压变小,电压表示数变大;滑动变阻器接入电路的阻值变大,即电路总电阻变大,并且电源电压不变,由欧姆定律可知,电路电流变小,电流表示数变小。
故选D。
2.按图接好电路,闭合开关后,各电表示数正常。滑动变阻器滑片向右移动的过程中,电压表示数不变,电流表示数变小,则下列说法正确的是( )
A.定值电阻R与滑动变阻器是并联的
B.电压表与定值电阻R是串联的
C.滑动变阻器发生了断路
D.定值电阻R发生了短路
【答案】D
【解析】A.定值电阻R与滑动变阻器是串联的,由图看出,电压表测量的滑动变阻器的电压,滑动变阻器与定值电阻R串联,故A错误;
B.因为电压表的内阻都很大,电压表测量的滑动变阻器的电压,滑动变阻器与定值电阻R是串联的,故B错误;
CD.滑动变阻器滑片向右移动的过程中,电压表示数不变,电流表示数变小,说明器滑片向右移动的过程电路中电流减小,滑动变阻器有效,没有发生断路;但是电压表示数不变,说明电压表测量的是电源电压,可见定值电阻R发生短路,故C错误,D正确。
故选D。
3.如图所示的四种电路,其中滑片向右滑动时,电表示数增大的电路是
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】A图电路为并联电路,电流表测量干路上的电流,当滑片向右滑动时,滑动变阻器接入电路的阻值增大,所以,电流表的示数会减小,故A错误;B图电路为并联电路,电流表测量定值电阻的电流,电流表的示数不变,故B错误;C图电路为串联电路,电压表测量电源电压,当滑片向右滑动时,电压表示数不变,故C错误;D图电路为串联电路,电压表测量变阻器两端的电压,当滑片向右滑动时,滑动变阻器接入电路的电阻增大,串联电路起分压作用,所以变阻器分得的电压变大,电压表的示数变大,故D正确,故选D.
4.如图所示,电源电压恒定.当开关S1、S2闭合,甲、乙两表为电压表时,两表示数之比U甲:U乙=4:1;当开关S1闭合、S2断开,若甲、乙两表均为电流表时,两表的示数之比为( )
A.4:3 B.3:2 C.3:4 D.3:l
【答案】C
【解析】
由电路图知道,当S1、S2 闭合时,若甲乙两表为电压表,则两电阻串联,并且甲测电源的电压,乙测R2 两端的电压,由串联电路电流特点和I=U/R知道:U甲/R1+R2=U乙/R2,又因为U甲:U乙=4:1,所以两电阻之比是:R1/R2=3/1,即R1 =3R2;当开关S1闭合、S2断开时,若甲、乙两表均为电流表,则两电阻并联,并且甲测R2支路的电流,乙测干路电流,由并联电路中各支路两端的电压特点和I=U/R知道,两电流表的示数之比是: ,故选C.
5.如图所示的电路,电源电压为6 V且保持不变,R=10 Ω,当闭合开关S,电压表的示数为2 V,以下判断正确的是
A.灯泡L两端的电压是4 V B.电阻R两端的电压是2 V
C.灯泡L和电阻R是并联 D.通过电阻R的电流是0.4 A
【答案】D
【解析】灯泡与电阻R串联,电压表测L两端的电压,则灯泡L两端的电压是2V,故AC错误;
串联电路中总电压等于各分电压之和,电阻R两端的电压:UR=U-UL=6V-2V=4V,故B错误;
通过电阻R的电流:,故D正确。
故选D。
6.如图所示,AB和BC是由同种材料制成的长度相同、横截面积不同的两段导体,将它们串联后连入电路中.比较这两段导体两端的电压及通过它们的电流的大小,有
A.IAB<IBC UAB>UBC B.IAB=IBC UAB>UBC
C.IAB<IBC UAB<UBC D.IAB=IBC UAB<UBC
【答案】B
【解析】导体AB与BC串联接入电路,由串联电路的电流特点得到串联电路的电流处处相等,所以IAB=IBC,导体AB与BC的材料、长度相同,AB的横截面积小于BC的横截面积,所以RAB>RBC,因为IAB= IBC,由U=IR得到UAB>UBC。故选B。
7.如图所示,电源电压为8 V的电路中,通过电阻R1的电流为
A.1.6 A B.0.8 A C.0.53 A D.0.6 A
【答案】C
【解析】两电阻串联,串联电路电流处处相等,则通过电阻R1的电流。
故选C。
8.防治汽车尾气污染已经成了刻不容缓的全球性问题,为了检测汽车尾气中一氧化碳的含量,检测人员用二氧化锡传感器对汽车尾气进行检测,如图所示是这种检测仪的电路。图中R为定值电阻;Q为一氧化碳气敏元件,它在电路中的作用相当于一个可变电阻,其阻值随被测的一氧化碳气体浓度的增大而增大。电源两端的电压不变,闭合开关S,当气敏元件所测一氧化碳气体的浓度增大时,则下列判断中正确的是
A.电压表示数变大,电流表示数变小
B.电压表示数变大,电流表示数变大
C.电压表示数变小,电流表示数变大
D.电压表示数变小,电流表示数变小
【答案】D
【解析】由电路图可知,电阻R与二氧化锡传感器Q串联,电压表测R两端电压,电流表测电路中电流,
电阻R及传感串联在电源两端,当一氧化碳浓度增大时,传感器中的电阻增大,电路的总电阻增大,电源电压不变,由欧姆定律可得电路中的电流减小,故电流表示减小;由U=IR可知,R两端的电压变小,即电压表示数变小,故选D。
9.如图所示,A1、A2是完全相同的两个电流表,都有3A和0.6A两个量程,闭合开关后,发现两个电流表指针偏转的角度相同,则
A.R1:R2=4:1 B.R1:R2=1:4
C.R1:R2=1:5 D.R1:R2=5:1
【答案】A
【解析】偏转角度相同但是量程不同,所以I2:I1=5:1,所以R1、R2两支路电流之比1:4,并联电路电流之比等于电阻反比,所以R1:R2=4:1,故A正确.
10.如图1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”关系图像如图2所示。则下列判断正确的是( )
A.电源电压为10V
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
【答案】D
【解析】由电路图可知,当闭合开关S,两个电阻串联,电压表V1测量R1两端电压,电压表V2测量R2两端电压,滑动变阻器阻值从最大变化到最小时,根据串联分压特性可知,图2中甲为R2,乙为R1:
AB.滑动变阻器接入阻值为零时,R1两端电压达到最大,为电源电压,即6V,此时定值电阻R1的阻值为
故A、B错误;
C.滑动变阻器接入阻值为最大值时,电路中电流为0.2A,此时
则滑动变阻器R2的最大值为
故C错误;
D.变阻器滑片在中点时,根据欧姆定律可知
故D正确。
故选D。
二、填空题
11.某段导体两端加9V电压时,通过导体的电流为0.3A,导体的电阻是_____,当导体两端电压为8V时,导体的电阻是_______.
【答案】30Ω 30Ω
【解析】电阻大小可以利用欧姆定律进行计算,.电阻是导体的一种属性,它的大小与导体的材料、长度、横截面积有关,公式只是电阻大小的计算公式,不能说明导体的电阻与电压和电流的关系,所以当导体两端的电压和电流改变时,导体的电阻大小不变.
12.电阻串联时相当于增加了导体的___________,因此总电阻比任何一个串联电阻都大。串联电路的总电阻等于各串联电阻___________。电阻并联时相当于增大了导体的___________,因此总电阻比任何一个并联电阻都小。并联电路总电阻的倒数等于各并联电阻的___________。
【答案】长度 之和 横截面积 倒数之和
【解析】[1][2][3][4]影响导体电阻大小的因素是:材料、长度、横截面积、温度。当材料和横截面积相同时,长度越长电阻越大;当材料和长度相同时,横截面积越大电阻越小。电阻串联时相当于增加了导体的长度,因此总电阻比任何一个串联电阻都大。串联电路的总电阻等于各串联电阻之和。电阻并联时相当于增大了导体的横截面积,因此总电阻比任何一个并联电阻都小。并联电路总电阻的倒数等于各并联电阻的倒数之和。
13.如图,灯L标有“4V 2W”,R=20Ω,闭合开关S时,灯L正常发光(灯丝的电阻不受温度影响),电源电压为___________V,电流表示数为___________A。
【答案】4 0.7
【解析】[1][2]由图知R与L并联,电流表测干路电流,灯L正常发光,所以U=UR=UL=4V,由P=UI可得通过灯泡的电流
由欧姆定律可得通过R的电流为
由并联电路的电流特点可得电流表示数为
I=IL+IR=0.5A+0.2A=0.7A
14.在图甲所示的电路中,当开关S从2转到1时,根据电流表和电压表对应的示数,在U-I坐标中描绘了相对应的坐标点,如图乙所示,电源电压是___________ ,电阻R2的阻值是___________。
【答案】6V 20Ω
【解析】[1][2]由电路图知道,当S接1时,电路为R1的简单电路,电压表测电源的电压,电流表测电路中的电流;由图乙知,电源的电压是U=6V,电路中的电流I=0.6A;当S接2时,两电阻串联,电压表测R1 两端的电压,电流表测串联电路的电流;由图乙知,电阻R2 的两端电压是
U′=6V-2V=4V
电路中的电流I′=0.2A,所以,R2 的阻值是
15.电阻的串联与并联:
串联:R=_______(串联电阻的总电阻的阻值比任何一个分电阻阻值都___)
并联:=_______ (并联电阻的总电阻的阻值比任何一个分电阻阻值都____)
n个阻值为R的电阻串联则R总=____;n个阻值为R的电阻并联则R总= ________ 。
【答案】R1+R2+…Rn 大 小 nR
【解析】略
三、计算题
16.如图所示的电路,电源电压保持不变,R1=30Ω,R2=10Ω,当闭合开关S1、S,断开S2时,电流表的示数为0.4A。
(1)求电源电压;
(2)当闭合开关S2、S,断开S1时,求电流表的示数。
【答案】(1)12V;(2)1.2A
【解析】解:(1)当闭合开关S1、S,断开S2时,电路为R1的简单电路,电流表测通过的电流,由可得,电源电压
U=I1R1=0.4A×30Ω=12V
(2)当闭合开关S2、S,断开S1时,电路为R2的简单电路,电流表测通过的电流,则电流表的示数
答:(1)电源电压为12V;
(2)当闭合开关S2、S,断开S1时,电流表的示数为1.2A。
17.如图甲所示的电路中,电源电压保持不变,小灯泡L标有“12V 6W”的字样,其电阻不随温度变化,R为定值电阻。当开关S闭合时,小灯泡L正常发光,电流表的示数如图乙所示。求:
(1)小灯泡L的电阻;
(2)电阻R的阻值。
【答案】(1)24Ω;(2)40Ω
【解析】解:(1)小灯泡L正常发光时,根据欧姆定律可知其电阻为
(2)由电路图可知,小灯泡和电阻并联,电流表测量干路电流;由功率公式可知小灯炮正常发光时的电流为
干路电流应大于0.5A,则图乙所示电流表的量程应为0~3A,对应分度值为0.1A,故读数为0.8A,则通过R的电流为
据并联电路的特点知,R的电阻为
答:(1)小灯泡L的电阻为24Ω;
(2)电阻R的阻值为40Ω。
18.在如图所示的电路中,电源电压保持不变,滑动变阻器R2上标有“50Ω 2A”字样。闭合电键S,电流表A的示数为1A,电压表V1的示数为4V,电压表V2的示数为8V。已知电压表有“0~3伏、0~15伏”两个量程,电流表有“0~0.6安、0~3安”两个量程。求:
(1)电源电压U ;
(2)电阻R1的阻值;
(3)移动滑片P至某位置时,两电压表指针偏离零刻度线的角度恰好相同,此时滑动变阻器R2连入电路的阻值。
【答案】(1)12V;(2)4Ω(3)4Ω或者20Ω
【解析】解:(1)根据串联电路电压规律可知,电源电压为
(2)根据可知,电阻R1的阻值
(3)由于R1、R2串联,若两电压表指针偏离零刻度线的角度恰好相同,两个电压表示数存在这样的关系:①若U1′=U2′,根据串联电路电压特点得到
②若,根据得到
,
滑动变阻器R2上标有“50Ω 2A”字样,说明其最大电流为2A ,所以这种情况不符合要求。
③若,则
,
答:(1)电源电压U为12V;
(2)电阻R1的阻值为4Ω;
(3)此时滑动变阻器R2连入电路的阻值4Ω或者20Ω。
19.如图所示,电源电压恒定,R1的阻值为20Ω,R2的阻值为10Ω。当S闭合,S1、S2断开时,电流表的示数为0.5A。求:
(1)电源电压;
(2)当S、S1、S2都闭合时,电流表的示数变化了0.4A。则R3的阻值是多大?
【答案】(1)15V;(2)100Ω
【解析】解:(1)当S闭合,S1、S2断开时,R1和R2串联接入电路中;根据电阻的串联和 可知,电源电压为
U=I(R1+R2)=0.5A×(20Ω+10Ω)=15V
(2)当S、S1、S2都闭合时,R2被短路,此时R1和R3并联接入电路中,电流表测干路中的电流,此时的总电阻要小于R1;当S闭合,S1、S2断开时,R1和R2串联接入电路中,此时的总电阻要大于R1;所以,R1和R3并联的总电阻小于 R1和R2串联的总电阻,由欧姆定律可知,当S、S1、S2都闭合时,干路中的电流变大,故并联后干路中的电流为
I'=0.4A+0.5A=0.9A
通过R1的电流为
I1==0.75A
由并联电路的电流特点可得,通过R3的电流为
I3=I′-I1=0.9A-0.75A=0.15A
则R3的阻值为
R3==100Ω
答:(1)电源电压为15V;
R3的阻值是100Ω。