初中物理人教版九上17.4 欧姆定律在串、并联电路中的应用 配套练习(含解析)

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名称 初中物理人教版九上17.4 欧姆定律在串、并联电路中的应用 配套练习(含解析)
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资源类型 教案
版本资源 人教版
科目 物理
更新时间 2023-07-19 16:42:59

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17.4欧姆定律在串、并联电路中的应用
一、填空题
1. 定值电阻R1、R2的电流和电压关系图像如图所示。当把R1、R2并联在某一电路中时,两电阻两端的电压之比U1∶U2=______,通过两电阻的电流之比I1∶I2=______。
2.如图所示,电阻R1:R2=1:2,闭合开关S,如果甲、乙两表是电压表,则示数之比U甲:U乙=_____;断开开关S,如果甲、乙两表是电流表,则示数之比I甲:I乙=_____。
3. 如图所示,电源电压不变,滑动变阻器的滑片P向右滑动时,电流表A示数_____,电流表A1的示数_____,电压表V和电流表A示数的比值_____(填“变大”“变小”或“不变”)。
4. 如图所示,电源电压恒为6 V,定值电阻R1=20 Ω。闭合开关S,电流表A2的示数为0.9A,则电流表A1的示数为_____A,定值电阻R2的阻值为_____Ω。
5. 如图所示,滑动变阻器R2的最大阻值与定值电阻R1相等。闭合开关S,当滑片P在a端时,电压表示数为2V,则电源电压为______V,此时电流表示数为I1,当滑片P在R2的中点时,电流表示数为I2,则I1:I2=______。
6. 如图甲的电路中,、为定值电阻,电流表电压表都是理想电表。改变滑动变阻器的滑片位置,电压表、和电流表的示数均要发生变化,两电压表随电流表示数变化如图乙。根据以上信息可知,电压表示数变化图线为______(选填“a”或“b”),的阻值为______。
二、选择题
7. 有两个可变电阻,开始时阻值相等,都为R,现将其中一个电阻的阻值增大,将另一个电阻的阻值减小,则两个电阻并联后总电阻将(  )
A.一定大于R B.一定等于R C.一定小于R D.以上结果都有可能
8. 某同学将一个1 Ω的电阻和一个2021 Ω的电阻并联,并联后的总电阻接近于下列哪个阻值( )
A.1 Ω B.2022 Ω C.2021 Ω D.2020 Ω
9. 如图所示电路,电源电压保持不变,开关S闭合后,在滑动变阻器滑片P向左移动的过程中,下列说法正确的是( )
A.A示数变大,V1示数变小,V2示数变大
B.V1示数的变化量与A示数的变化量之比不变
C.A示数不变,V1示数与A示数之比变大
D.A示数变大,V2示数与A示数之比不变
10. 如图所示的电路,电源电压不变,R1为热敏电阻,其阻值随温度的升高而减小、闭合开关S,当监控区的温度升高时,电压表示数U与电流表示数I的关系图像是(  )
A. B. C. D.
11. 如图所示是一种酒精检测仪的原理图。图中的R0为定值电阻,R是半导体材料制成的一个“气敏传感器”,它的电阻值会随着其周围酒精气体浓度的增大而减小。检测时,喝了酒的司机对着“气敏传感器”吹气,则(  )
A.电压表示数变大,电流表示数变大 B.电压表示数变小,电流表示数变小
C.电压表示数变大,电流表示数变小 D.电压表示数变小,电流表示数变大
12. 如图所示电路,电源电压保持不变。闭合开关S,当滑动变阻器的滑片P向下滑动时,下列判断中正确的是(  )
A.电压表V示数变大
B.电流表A1示数不变
C.电流表A1示数与电流表A2示数的差值变小
D.电压表V示数与电流表A2示数的比值变小
13. 如图 (a)所示的电路,电源电压保持不变,闭合开关S。调节滑动变阻器,两电压表的示数随电路中电流变化的图像如图(b)所示。则下列选项正确的是(  )
A.电源电压为6V
B.图b乙是R1的“U-I”图像
C.R1的阻值为15Ω
D.滑动变阻器最大电阻为20Ω
三、简答题
14. 为了防止酒驾事故的发生,酒精测试仪已被广泛应用,交警使用的某型号酒精测试仪的工作原理如图所示,电源电压恒为9 V。图中R1为酒精气体传感器,它的实质是一个电阻值随酒精气体浓度增大而减小的可变电阻。当酒精气体的浓度为0时,R1的阻值80 Ω,电压表的示数为1V。使用前要通过调零旋扭(即滑动变阻器R2的滑片)对酒精测试仪进行调零,求:
(1)当电压表的示数为1V时,电路中的电流是多少?
(2)当电压表的示数为1V时,R2连入电路的阻值是多少?
(3)调零后,R2的电阻保持不变,某驾驶员对着测试仪吹气10 s,电压表的示数达到3 V,表明驾驶员酒驾,此时酒精气体传感器R1的阻值多大?
15.在甲图所示的电路中,R1为定值电阻,R2为滑动变阻器,电源电压不变。闭合开关后,滑动变阻器滑片从a端移动到b端,电流表示数I与电压表示数U的变化关系如乙图所示。求:
(1)R2的最大阻值;
(2)电源电压。
参考答案与解析
填空题
1.【答案】 1∶1 4∶1
【解析】当把R1、R2并联在某一电路中时,根据并联电路的电压特点,两电阻两端的电压相等,两电阻两端的电压之比;由图像可知,当U1=U2=2V时,对应的电流I1=0.4A,I2=0.1A,由可得,两电阻的阻值,,则两电阻的阻值之比,当把R1、R2并联在某一电路中时,电压之比为1∶1,通过两电阻的电流之比
2.【答案】 3:2 1:3
【解析】(1)闭合开关S,如果甲、乙两表是电压表,R1与R2串联,甲表测电源的电压,乙表测R2两端的电压,因串联电路中各处的电流相等,且总电阻等于各分电阻之和,所以,两电压表的示数之比:;
(2)断开开关S,如果甲、乙两表是电流表,R1与R2并联,甲表测R2支路的电流,乙表测干路电流,因并联电路中各支路两端的电压相等,所以,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,所以,两电流表的示数之比:。
3.【答案】 变小 不变 变大
【解析】由电路图可知,闭合开关后两个电阻并联,电流表A测量干路电流,电流表A1测量定值电阻所在支部的电流;电压表V测量电源电压;由于电源电压不变,滑动变阻器的滑片P向右滑动时接入阻值变大,电路总电阻变大,故干路电流变小,即电流表A示数变小,而电流表A1的示数不变;电压表V和电流表A示数的比值为电路的总电阻,故变大。
4.【答案】0.3 10
【解析】第一空。由电路图可知,R1与R2并联,电流表A1测R1支路的电流,电流表A2测干路电流,因并联电路中各支路两端的电压相等,所以,通过R1电流即为电流表A1的示数:;
第二空.因并联电路中干路电流等于各支路电流之和,所以,通过定值电阻R2的电流:,则定值电阻R2的阻值:。
5.【答案】 4 1:1
【解析】闭合开关S,两电阻串联,电压表测量变阻器滑片右侧电阻两端电压,当滑片P在a端时电压表测量滑动变阻器R2最大阻值电压,根据分压可知,代入数据可知:,则电源电压为,电压表相当于断开,滑片P的位置不影响电路中的总电阻大小,所以移动滑片不改变电路中的电流值,即I1:I2=1:1。
6.【答案】 b 8
【解析】由电路图可知,滑动变阻器R1、电阻R2、电阻R0串联在电路中,电压表V1测量R1和R2两端的总电压,电压表V2测量R2两端的电压,电流表测量电路中的电流。当滑片P向左移动时,滑动变阻器R1连入的电阻变小,从而使电路中的总电阻变小,根据欧姆定律可知,电路中的电流变大,R0两端的电压变大,R2两端的电压变大,由串联电路电压的特点可知,R1和R2两端的总电压变小,由此可知图象中上半部分b为电压表V1示数变化图线,下半部分a为电压表V2示数变化图线。
由图象可知,当R1和R2两端的电压为10V时,R2两端的电压为1V,电路中的电流为0.25A,电源电压①,当滑片P移至最左端时,滑动变阻器连入电路中的电阻为0,两电压表均测R2两端的电压,示数都为4V,电路中的电流最大为1A,电源电压②,由①②可得:
解得。
二、选择题
7.【答案】 C
【解析】因为并联电路总电阻的倒数等于支路电阻倒数之和,所以并联电路总电阻小于任一电阻值,即两个电阻并联后总电阻小于较小电阻的阻值,故C符合题意,ABD不符合题意。故选C。
8.【答案】 A
【解析】电阻并联时,总电阻越并越小,即总电阻小于其中的任何一个电阻,所以,这两个电阻并联时,R并<1Ω且接近于1Ω。
9.【答案】 B
【解析】由图可知,滑动变阻器与电阻串联,电流表A测量电路中的电流,电压表V1测量滑动变阻器两端的电压,电压表V2测量电源电压。开关S闭合后,在滑动变阻器滑片P向左移动的过程中,滑动变阻器接入的阻值变小,所以电路中的总电阻变小,由可知,电路中的电流变大,即电流表示数变大。根据分压规律可知,滑动变阻器接入的电阻变小,则两端的电压变小,即V1的示数变小,因为电源电压不变,所以V2的示数始终不变。
A.电流表A示数变大,V1示数变小,V2示数不变,故A错误;
B.电源电压不变,若滑动变阻器移动前后电流表的示数为I1、I2,结合串联电路电压规律可知,电压表V1示数的变化量为,即,所以V1示数的变化量与A示数的变化量之比不变,故B正确;
C.V2示数不变,V1示数变小,A示数变大,V1示数与A示数之比变小,故C错误;
D.A示数变大,V2示数不变,V2示数与A示数之比变小,故D错误。故选B。
10.【答案】 A
【解析】图可知R1和R2串联,设电路中电流为I,电压表示数为U,电源电压为U总,则电压表示数可表示为U=U总-IR2,故U与电流表示数I的关系图像为斜率为负值的直线,故BCD不符合题意,A符合题意。故选A。
11.【答案】 D
【解析】由电路图可知,R与R0串联在电路中,电压表测R两端电压,因酒精浓度越大气敏电阻R的阻值越小,所以驾驶员呼出的气体有酒精时,R的阻值变小,电路中的总电阻越小,由可知,电路中的电流越大。因串联电路中各处的电流相等,电流表的示数变大。由可知,电阻R0两端的电压越大,根据串联电路的电压关系,R两端的电压变小,即电压表的示数越小。故选D。
12.【答案】 D
【解析】A.由电路图可知,R1和滑动变阻器R2并联,电压表V测量R2的电压,电流表A1测量总电流,电流表A2测量R2支路的电流。当滑动变阻器的滑片P向下滑动时,根据并联电路电压规律,电压表V的示数不变,故A错误;B.当滑动变阻器的滑片P向下滑动时,R2接入的阻值变小,则R2支路的电流变大,因为并联电路中,各支路互不影响,所以R1支路的电流不变,则总电流变大,即A1示数变大,故B错误;C.电流表A1示数与电流表A2示数的差值就是R1支路的电流,因为并联电路中,各支路互不影响,R1支路的电流不变,电流表A1示数与电流表 A2示数的差值不变,故C错误;D.电压表V示数为R2两端的电压,电流表A2示数为通过R2的电流,电压表V示数与电流表A2示数的比值,即为R2的阻值,因为滑动变阻器的滑片P向下滑动,所以R2的阻值变小,所以电压表V示数与电流表A2示数的比值变小,故D正确。
故选D。
13.【答案】 A
【解析】B.由图a可知,电路为串联电路,V1测量R1两端的电压,V2测量R2两端的电压,R1为定值电阻,两端的电压与电流成正比,即图b中甲是R1的“U-I”图像;当电路中电流增大时,R1两端的电压增大,则R2两端的电压减小,故图b中乙是R2的“U-I”图像,故B错误;A.由图b可知,当电流为0.3A时,此时R2电压为0,R1两端的电压为6V,即电源电压为6V,故A正确;C.由图b可知,当电流为0.3A时,R1两端的电压为6V,故R1的阻值为R1===20Ω,故C错误;D.根据串联分压的知识可知,电阻越大,电压越大,即当滑动变阻器两端的电压为4V,电流为0.1A时,滑动变阻器的阻值最大,此时滑动变阻器的最大电阻为R2= ==40Ω,故D错误。故选A。
三、简答题
14.【答案】 (1)0.1 A;(2)10Ω;(3)20Ω
【解析】解:(1)由电路图可知,R1与R2串联,电压表测R2两端电压,当电压表的示数为1V时,即U2=1V,故此时R1两端电压为
U1=U源-U2=9V-1V=8V
又因R1=80,故由欧姆定律可知,此时电路中的电流为
(2)由(1)中可知,当电压表的示数为1V时,此时U2=1V,电路中的电流为I=0.1A,故此时R2接入电路中的阻值为
(3)因此时电压表的示数为3V,即,故此时电路中的电流为
故此时R1两端电压为
解得此时酒精气体传感器R1的阻值为
15.【答案】(1)20 Ω;(2)3 V
【解析】解:(1)由图象知:当P滑至b端时,滑动变阻器接入电路的阻值最大,此时电路中电流最小,电压表示数最大,则有
(2)当P滑至a端时,是R1的简单电路,电流最大,有
当P滑至b端时,R1与R2串联,电流最小,有
由以上两式可知
得:R1=10Ω。则电源电压为
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