人教版九年级上册《17.4 欧姆定律在串、并联电路中的应用》2023年同步练习卷（2）（含答案）

人教版九年级上册《17.4 欧姆定律在串、并联电路中的应用》2023年同步练习卷
一、选择题
1．两电阻的阻值分别为2Ω和3Ω，它们串联后的总电阻为（　　）
A．2Ω B．1Ω C．3Ω D．5Ω
2．有两个电阻，其中R1＝10Ω，R2＝15Ω，将它们并联后的总电阻是（　　）
A．25Ω B．5Ω C．6Ω D．12Ω
3．如图所示，电源电压不变，当滑动变阻器的滑片从左向右滑动过程中，电流表和电压表的示数变化情况应是（　　）
A．电压表、电流表示数都变大
B．电压表示数变大，电流表示数变小
C．电压表示数变小，电流表示数变大
D．电压表、电流表示数都变小
4．如图所示电路，电源电压保持不变，R0为定值电阻，闭合开关S，当滑动变阻器的滑片P在某两点之间来回滑动时，电流表的示数变化范围是0.5A～2A，电压表的示数变化范围是6V～3V，则电源电压为（　　）
A．6V B．7V C．9V D．10V
5．在探究串联电路电压的实验中，罗娥同学连接完电路，如图所示，在开关断开时，发现电压表示数为9V，合上开关后，发现电压表示数变为3V。对这一电路分析正确的是（　　）
A．R1电压与R2电压之比为3：1
B．R1电阻与R2电阻之比为2：1
C．R1电流与R2电流之比为2：1
D．R1电流与R2电流之比为1：2
6．如图所示的电路中，电源电压保持不变，闭合开关S，电路正常工作，过了一会儿，两个电表示数都变大，则下列判断中正确的是（　　）
A．灯L短路 B．灯L断路 C．电阻R短路 D．电阻R断路
二、填空题
7．有一只小灯泡，它正常发光时灯丝的电阻是10Ω，正常工作时电压是2.5V，如果我们只有电压为6V的电源，要使小灯泡正常工作，需要 　 　联一个 　 　Ω的电阻。
8．在如图所示的电路中，电源电压为3.0V，开关S闭合后，电流表和电压表的读数分别是0.1A和2.0V，则R2的电阻是 　 　Ω。
9．定值电阻R与滑动变阻器串联在电压不变的电源上，如图所示。闭合开关，当滑片P在R'中点时，电压表的示数为6V；当滑片P从中点向左移动一段距离L时，电压表的示数变为7.2V；当滑片P从中点向右移动1.5L时，电压表的示数为 　 　V。
10．如图所示的是将复杂电路等效一个简单电路的过程，已知：R2＝R3＝10Ω，R1＝5Ω，则可知R23＝　 　Ω，R123＝　 　Ω。
三、解答题
11．为锻炼身体，小明利用所学物理知识设计了一个电子拉力计，图甲是原理图。硬质弹簧右端和金属滑片P固定在一起（弹簧的电阻不计，P与R1间的摩擦不计），定值电阻R0＝5Ω，AB是一根长为5cm的均匀电阻丝，阻值R1＝25Ω，电源电压U＝3V，电流表的量程为0～0.6A。
（1）小明在电路中连入R0的目的是 　 　。
（2）当拉环不受拉力时，滑片P处于A端，闭合开关后电流表的读数为 　 　A。
（3）已知该弹簧伸长的长度Δl 与所受拉力F间的关系如图乙所示。通过计算说明，开关S闭合后，当电流表指在0.3A处时，作用在拉环上水平向右的拉力为多大？
四、计算题
12．如图甲所示电路，滑动变阻器的最大阻值为R1＝40Ω，电源电压及灯L的电阻保持不变。当S1、S2均闭合且滑片滑到b端时，电流表A1、A2的示数分别为如图乙、丙所示；当S1、S2均断开且滑片P置于变阻器的中点时，电流表A1的示数为0.4A。
求：（1）电源的电压；
（2）R2的电阻；
（3）灯L的电阻；
（4）整个电路消耗的最小电功率。
人教版九年级上册《17.4 欧姆定律在串、并联电路中的应用》2023年同步练习卷
参考答案与试题解析
一、选择题
1．两电阻的阻值分别为2Ω和3Ω，它们串联后的总电阻为（　　）
A．2Ω B．1Ω C．3Ω D．5Ω
【解答】解：因为两电阻串联，所以串联电路的总电阻为 R＝R1+R2＝2Ω+3Ω＝5Ω。
故选：D。
2．有两个电阻，其中R1＝10Ω，R2＝15Ω，将它们并联后的总电阻是（　　）
A．25Ω B．5Ω C．6Ω D．12Ω
【解答】解：根据并联电阻的特点可得：
R＝＝＝6Ω。
故选：C。
3．如图所示，电源电压不变，当滑动变阻器的滑片从左向右滑动过程中，电流表和电压表的示数变化情况应是（　　）
A．电压表、电流表示数都变大
B．电压表示数变大，电流表示数变小
C．电压表示数变小，电流表示数变大
D．电压表、电流表示数都变小
【解答】解：由图看出：两个电阻是串联在电路中，当滑动变阻器的滑片从左向右滑动过程中，滑动变阻器阻值变大；
由串联电路，总电阻等于各分电阻之和，则总电阻变大，而电源电压不变；
根据欧姆定律：I＝，判断电流表示数变小；
再根据欧姆定律可知：U＝IR1，R1不变，I变小，故电压表示数也变小；
故A、B、C均不符合题意。D符合题意。
故选：D。
4．如图所示电路，电源电压保持不变，R0为定值电阻，闭合开关S，当滑动变阻器的滑片P在某两点之间来回滑动时，电流表的示数变化范围是0.5A～2A，电压表的示数变化范围是6V～3V，则电源电压为（　　）
A．6V B．7V C．9V D．10V
【解答】解：由电路图可知，电阻R0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；
当电路中的电流为0.5A时，电压表的示数为6V，
∵串联电路中各处的电流相等，且总电压等于各分电压之和，
∴电源的电压U＝I1R0+U滑＝0.5A×R0+6V﹣﹣①
当电路中的电流为2A时，电压表的示数为3V，
电源的电压：
U＝I2R0+U滑′＝2A×R0+3V﹣﹣②
∵电源的电压不变，
∴0.5A×R0+6V＝2A×R0+3V，
解得：R0＝2Ω，
电源的电压U＝2A×R0+3V＝2A×3Ω+3V＝7V。
故选：B。
5．在探究串联电路电压的实验中，罗娥同学连接完电路，如图所示，在开关断开时，发现电压表示数为9V，合上开关后，发现电压表示数变为3V。对这一电路分析正确的是（　　）
A．R1电压与R2电压之比为3：1
B．R1电阻与R2电阻之比为2：1
C．R1电流与R2电流之比为2：1
D．R1电流与R2电流之比为1：2
【解答】解：A、由电路图可知，当开关断开时，电路断路，电压表测电源的电压，则电源的电压U＝9V；
当开关闭合时，R1与R2串联，电压表测R2两端的电压，即U2＝3V；
因为串联电路中总电压等于各分电压之和，所以R2两端的电压U1＝U﹣U2＝9V﹣3V＝6V，
则＝＝，故A错误；
BCD、因为串联电路中各处的电流相等，所以R1电流与R2电流之比为1：1，
由I＝可知，R1电阻与R2电阻之比：＝＝＝，故B正确，CD错误。
故选：B。
6．如图所示的电路中，电源电压保持不变，闭合开关S，电路正常工作，过了一会儿，两个电表示数都变大，则下列判断中正确的是（　　）
A．灯L短路 B．灯L断路 C．电阻R短路 D．电阻R断路
【解答】解：电流表的示数变大，说明电路出现短路故障；电压表的示数变大，说明电压表测量的用电器没有被短路，因此电路故障为灯泡L短路。
故选：A。
二、填空题
7．有一只小灯泡，它正常发光时灯丝的电阻是10Ω，正常工作时电压是2.5V，如果我们只有电压为6V的电源，要使小灯泡正常工作，需要 　串　联一个 　14　Ω的电阻。
【解答】解：电灯正常电压与接入电路电压相比较，2.5V＜6V，故需要串联一个电阻
∴串联电阻的电压为6﹣2.5＝3.5V
∵灯泡正常发光时，电路电流I＝＝0.25A
又∵串联电流处处相等
∴串联电阻的阻值为R＝＝14Ω
故要使小灯泡正常工作，需要串联一个14Ω的电阻。
8．在如图所示的电路中，电源电压为3.0V，开关S闭合后，电流表和电压表的读数分别是0.1A和2.0V，则R2的电阻是 　10　Ω。
【解答】解：由串联电路处处电流相等和I＝可知R2的电阻：
R2＝＝＝10Ω。
故答案为：10。
9．定值电阻R与滑动变阻器串联在电压不变的电源上，如图所示。闭合开关，当滑片P在R'中点时，电压表的示数为6V；当滑片P从中点向左移动一段距离L时，电压表的示数变为7.2V；当滑片P从中点向右移动1.5L时，电压表的示数为 　4.8　V。
【解答】解：当滑片P在R'中点时，电压表的示数为6V，即U1＝×R＝6V﹣﹣﹣﹣①；
当滑片P从中点向左移动一段距离L时，电压表的示数变为7.2V，即U1′＝×R＝7.2V﹣﹣﹣﹣②，
由得＝，
解得：RL＝（R+R′）
当滑片P从中点向右移动1.5L时，电压表的示数为：
U1″＝＝＝＝×＝×6V＝4.8V。
故答案为：4.8V。
10．如图所示的是将复杂电路等效一个简单电路的过程，已知：R2＝R3＝10Ω，R1＝5Ω，则可知R23＝　5　Ω，R123＝　10　Ω。
【解答】解：（1）R2，R3两电阻并联，则
（2）R1，R23两电阻串联，则R123＝R1+R23＝5Ω+5Ω＝10Ω
故答案为：5，10。
三、解答题
11．为锻炼身体，小明利用所学物理知识设计了一个电子拉力计，图甲是原理图。硬质弹簧右端和金属滑片P固定在一起（弹簧的电阻不计，P与R1间的摩擦不计），定值电阻R0＝5Ω，AB是一根长为5cm的均匀电阻丝，阻值R1＝25Ω，电源电压U＝3V，电流表的量程为0～0.6A。
（1）小明在电路中连入R0的目的是 　保护电路　。
（2）当拉环不受拉力时，滑片P处于A端，闭合开关后电流表的读数为 　0.1　A。
（3）已知该弹簧伸长的长度Δl 与所受拉力F间的关系如图乙所示。通过计算说明，开关S闭合后，当电流表指在0.3A处时，作用在拉环上水平向右的拉力为多大？
【解答】解：（1）小明在电路中连入R0的目的是防止电流过大而烧坏电流表；起到保护电路的作用；
（2）当滑片P在A端时，R0与R1串联，
I＝＝＝0.1A；
（3）当电流为0.3A时，电路的总电阻R'＝＝＝10Ω；
变阻器连入电路中的电阻为：R1′＝R'﹣R0＝10Ω﹣5Ω＝5Ω，
连入电路中的电阻线长度：L′＝×5cm＝1cm，
则弹簧的伸长量：ΔL＝5cm﹣1cm＝4cm，
由图象可知拉力：F＝400N。
故答案为：（1）保护电路；（2）0.1；
（3）作用在拉环上水平向右的拉力为400N。
四、计算题
12．如图甲所示电路，滑动变阻器的最大阻值为R1＝40Ω，电源电压及灯L的电阻保持不变。当S1、S2均闭合且滑片滑到b端时，电流表A1、A2的示数分别为如图乙、丙所示；当S1、S2均断开且滑片P置于变阻器的中点时，电流表A1的示数为0.4A。
求：（1）电源的电压；
（2）R2的电阻；
（3）灯L的电阻；
（4）整个电路消耗的最小电功率。
【解答】解：（1）当S1、S2均闭合且滑片滑到b端（连入电阻最大，R1＝40Ω）时，等效电路如图，
∵电流表A1测量的是干路电流，A2测量的是R2所在支路的电流，
∴A1用的是大量程，A2用的是小量程
∴I＝0.9A，I2＝0.6A，I1＝I﹣I2＝0.9A﹣0.6A＝0.3A
U＝U2＝U1＝I1R1＝0.3A×40Ω＝12V；
（2）；
（3）当S1、S2均断开且滑片P置于变阻器的中点（连入电阻R1′＝R1＝20Ω）时，等效电路图如图，
∴RL＝10Ω；
（4）如右下图，当S1、S2均断开，且滑片P置于b端（全连入R1＝40Ω），此时电路中的电阻最大（R＝R1+RL＝40Ω+10Ω＝50Ω），整个电路的最小电功率：
；
答：（1）电源的电压为12V；
（2）R2的电阻20Ω；
（3）灯L的电阻10Ω；
（4）整个电路消耗的最小电功率2.88W。