17.4 欧姆定律在串、并联电路中的应用— 人教版九年级物理全册同步测试(word版 带答案)

2020-2021学年九年级全册人教版物理
第十七章第四节欧姆定律在串、并联电路中的应用同步测试
一、单选题（共7题；共21分）
1.如图所示是“坐位体前屈测试仪”，用它对初中毕业生进行身体柔韧性测试.测试者向前推动滑块，滑块被推动的距离越大，仪器的示数就越大.小宇同学设计了如图所示的四种电路，其中滑动变阻器的滑片向右滑动时，电表示数增大的电路是（?
?
）
A.???????????????B.???????????????C.???????????????D.?
2.如图所示，闭合开关S后，
L1和L2两盏电灯都不亮，电流表指针几乎没有偏转，电压表指针明显偏转，该电路的故障可能是（）
A.?L1灯丝断了??????B.?L2灯丝断了??????C.?电流表内部发生了断路??????D.?开关接线柱没接实，发生了断路
3.如图所示电路中，电源电压保持不变，闭合开关
S
后，下列说法正确的是(???
)
A.?电压表的示数变大?????B.?电流表的示数变大?????C.?电路中的总电阻变大?????D.?电路消耗的总功率变小
4.张弛同学在做“用变阻器改变灯的亮度”的实验时，她将一只小灯泡与滑动变阻器及开关串联后接在电源上，但闭合开关后无论怎样移动滑动变阻器的滑片，灯都不亮，为了检查电路故障，她另取一只电压表将表分别与小灯泡、开关并联时，表的指针均不动；将表与滑动变阻器并联时，表的指针明显偏转．则电路故障可能是（???）
A.?电源没电了??????????????????B.?小灯泡处开路??????????????????C.?滑动变阻器处开路??????????????????D.?开关处开路
5.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向右滑动时，下列说法正确的是（?
）
A.?两个电流表的示数都变大????????????????????????????????????B.?两个电流表的示数都变小
C.?电流表A1示数不变，电流表A2示数变大?????????????D.?电流表A1示数不变，电流表A2示数变小
6.图是小李探究电路变化的实验电路，其中R1、R2为定值电阻，R0为滑动变阻器，Rmax为滑动变阻器的最大阻值。已知电源两极间电压不变，R1＞R2＞Rmax。当滑动变阻器R0的滑片P置于某一位置时，R1、R2、R0两端的电压分别为U1、U2、U0；当滑片P置于另一位置时，R1、R2、R0两端的电压分别为U1、U2、U0。若ΔU1＝|U1－U1|，ΔU2＝|U2－U2|，ΔU0＝|
U0－U0
|，则（
）
A.?ΔU0＞ΔU1＞ΔU2???????????B.?ΔU1＜ΔU2＜ΔU0???????????C.?ΔU1＞ΔU2＞ΔU???????????D.?ΔU0＜ΔU1＜ΔU
7.图甲是某电子秤的原理示意图，R
1的阻值为100
Ω，托盘下方的电阻R2为压敏电阻，
其电阻大小与托盘内所放物体质量m大小的关系如图乙所示，电源电压为6
V保持不变，则（
???）
A.?R2的阻值变化范围为0~1000
Ω??????????????????????????B.?电路中电流的变化范围为0.1
A~0.6
A
C.?电路中电流为0.02
A时，托盘内物体的质量为600
g???????????D.?托盘内物体质量为400
g时，电流表的示数为0.01
A沿此线折叠
二、填空题（共7题；共13分）
8.大山同学测量额定电压为3.8V的小灯泡的额定功率，当小灯泡正常发光时，电流表的示数如图所示，则通过小灯泡的电流是________A，小灯泡的电阻是________Ω．
9.有一小灯泡，正常发光时灯丝的电阻是5Ω，正常工作时所需电压是2.5V，如果我们手边只有电压是4V的电源，要使小灯泡正常工作，需要________（填“串联”或“并联”）一个阻值是________Ω的定值电阻．
10.已知电阻值为8Ω的电阻R1允许通过的最大电流为0．4A，电阻值为12Ω的电阻R2许通过的最大电流为0．2A．若将R1、R2并联后接人电路，则电路的电压最大不得超过________V，这时电路中的总电流为________A．
11.如图所示为小王同学设计的遮光感应烟雾探测器部分工作原理图。在一个外部光线无法进入的烟室中，装有一个激光发生器及带有一光敏电阻R0（光照越强，R0阻值越小，反之则越大）的电路，R为定值电阻，电源电压恒定。烟雾进入烟室后，激光被烟雾遮挡而使光敏电阻的阻值发生变化，烟雾越来越浓时，电路中电流表示数逐渐________，当电压表示数达到某一固定值时，探测器便会发出警报。如果要使烟雾浓度较小时探测器就能发出警报，你认为对电路中的R应如何调整？答：________
12.如图所示的电路中，电源电压保持不变，R0为定值电阻，R为滑动变阻器．闭合开关S后，在移动滑片P的过程中，电流表的示数I与R的阻值关系如图所示，电压表的示数U与R的阻值关系如图所示，则R0的阻值为________Ω，电源电压为________V。
13.如图所示，电源两端电压U=3V保持不变．当开关S1闭合、S2断开，滑动变阻器滑片P在AB中点时，电压表示数为U1
，
电流表示数为I1；当滑动变阻器滑片P移至B端时，电压表示数为U2
，
电流表示数为I2；当开关S1、S2都闭合，滑动变阻器滑片P移至A端时，电流表示数为I3
．
已知R2=1Ω，U1：U2=3：4，I2：I3=1：6．则当开关S1闭合、S2断开，滑动变阻器滑片P在中点时，电流表示数I1为________A．
14.如图电源电压恒定，闭合S0
，
当S闭合、甲乙两表为电压表时，两表示数之比U甲：U乙=7：4，则R1、R2=________；当S断开、甲乙两表为电流表时，两表示数之比I甲：I乙=________。
三、作图题（共3题；共9分）
15.如图所示，电源电压为6V，另外手头有三个电阻R1=15Ω，R2=25Ω，R3=100Ω，请你用其中的两个电阻在图中虚线框内连成电路，使图中的电流表的示数为0.3A，要求画出电路图，并注明连入的电阻的阻值．
16.在图中，有两根导线尚未接入电路，请用笔画线代替导线补上。补上后要求：闭合电键，当滑动变阻的滑片P向右移，电压表和电流表示数均变大。
17.请将电源、电流表和电压表分别填入图的空缺处。要求：闭合电键S，电路能正常工作，向右移动滑动变阻器的滑片P时，只有一只电表的示数变大。
四、实验探究题（共3题；共17分）
18.在“测量滑轮组的机械效率”的实验中，用同一滑轮组进行了三次实验（如图所示），实验数据记录如下表：
次数
钩码重/N
钩码上升距离/cm
弹簧测力计示数/N
弹簧测力计上升距离/cm
机械效率
1
2
10
0.8
30
83.3%
2
4
10
1.5
30
3
6
10
30
90.9%
（1）第2次实验中滑轮组的机械效率为　________?　（结果保留一位小数）；
（2）第3次实验中，弹簧测力计的示数漏填，由图丙可知，弹簧测力计示数为　________?　N；
（3）分析数据可得实验结论：使用同一滑轮组，提升的物体越重，滑轮组的机械效率越________?（选填“高”或“低”）；
（4）根据实验结论推测：使用该滑轮组再次将8N的物体匀速提升10cm，此时滑轮组的机械效率可能为　________?　（只填序号）
A.71.6%?
B.82.4%?
C.92.1%
19.小王同学在科技创新活动中设计了一个可以测量金属滑片旋转角度的电路。如图
20
所示，把电阻丝
EF
弯成半圆形（电阻丝的电阻与其长度成正比），O
为圆心，OP
为一能够围绕圆心
O
转动的金属滑片，P
与
EF
接触良好。如图所示，A
为电流表（可选择
A1：量程为
100mA、内阻
r1=4或
A2：量程为
20mA、内阻
r2=18）；R
为滑动变阻器，阻值变化范围为
0~100
，
保护电阻
R0=40
，
理想电源电压
U="1.5V"
不变，电流表可看成一个能显示通过自身电流大小的定值电阻。选择合适的电流表，把
E、O
两个接线柱分别与
M、N
相接，为了从电流表上直接读出OP
的旋转角度。请完成以下内容：
（1）连接好电路后，将
OP
转到
E
端，闭合开关
S，再调节滑动变阻器
R
使电流表示数为最大刻度值，此时电流表指针所指位置处标注的读数是
0
度。则电流表应选择________（选填“A1”或“A2”）。
（2）保持滑动变阻器滑片位置不变，把
OP
转到
F
端，电流表的示数为
7.5mA，此时电流表指针所指位置处标注的读数是
180
度，则电流表最大刻度的一半处应标注的读数是________度；电流表刻度值为________mA
处，应标注的读数是
36
度。
（3）在完成其它标注后，小王同学发现表盘新的刻度值不均匀，为帮她解决这个问题，同学们用理想电压表设计了如下四个改进电路，其中可行的两个是________。
20.甲、乙两位同学在探究串联和并联电路中电流的规律：
（1）甲同学率先探究串联电路中的电流规律，刚接好最后一根导线，灯泡立即亮了，表的指针迅速达到最右端，乙同学立即切断电源，经检查发现在连接电路时没有将________；也没有选择________。
（2）甲同学注意了上述问题，同时又调节了电源后，将电流表接在串联电路中，闭合开关发现表的指针向左偏转，乙同学发现了问题的原因是________；调整后再次闭合开关发现只有一个小灯泡发光，电流表有读数，原因可能是________。
（3）在乙同学的协助下，甲同学终于完成了探究串联电路电流规律的正确连接，甲同学读取电流表的示数后，感觉比其它实验小组的读数大一些，于是他断开开关又仔细观察发现电流表还有0．04A的读数，这时才意识到使用电流表之前还必须________。
（4）乙同学接着探究并联电路中电流的规律，乙同学很快用电流表测出如图中A、B、C三处的电流分别为IA=0.4A、IB=0.2A、IC=0.2A，在表格中记录数据后，乙马上要得出结论，甲认为实验没有结束，下一步应该做的是?
（_____）
A.整理器材，得出结论
B.分析数据，得出结论
C.换用不同规格的小灯泡，再测出几组电流值
D.换用电流表的另一量程，再测出一组电流值
（5）甲同学按乙的方法重复了一遍，由于时间紧张，只测了干路电流和通过灯泡L1的电流，没有认真读数就整理了器材，只记得两次电流表指针偏转到的位置一样，都是12个小格，乙同学灵机一动帮助甲同学算出了通过灯泡L2的电流是________A，通过灯泡L1的电流是________A。
五、计算题（共2题；共12分）
21.如图所示的电路中，电阻R1＝36Ω，滑动变阻器R2标有“100Ω?
2A”字样，电流表的量程为0～0.6A，电压表的量程为0～15V。闭合开关S后，移动滑动变阻器的滑片处于某一位置时，电压表的示数为6V，电流表的示数为0.
5A。求：
（1）此时滑动变阻器R2接入电路的阻值。
（2）电源电压。
（3）为了保证两个电表都能正常工作，滑动变阻器R2接入电路的阻值范围。
22.如图甲所示为一个超声波加湿器，如图乙所示为其内部湿度监测装置的简化电路图。已知电源电压为12V，定值电阻R0的阻值为30Ω，电流表的量程为0～200mA，电压表的量程为0～9V.湿敏电阻R的阻值随湿度RH变化的关系图象如图丙所示，其阻值最大为120Ω（图中未画出）。
则在电路安全工作的前提下，请计算出：
（1）当电流表的示数为0.2A时，R接入电路中的阻值？
（2）当电压表示数为9V时，通过R0的电流？
（3）装置能监测湿度最大值？
六、综合题（共3题；共28分）
23.如图所示，灯泡L标有“6V
3W”，R1的电阻为5Ω，变阻器标有“20Ω?
1A”的字样，电流表的量程为0～3A，电压表的量程为0～3V．当开关S1、S2、S3都闭合时，灯泡L恰好正常发光．（设灯泡电阻不随温度而改变）求：
（1）灯泡L的电阻和电源电压________,________；
（2）开关S1、S2、S3都闭合时，电流表和电压表的示数________,________；
（3）开关S1
闭合，S2、S3断开时，在保证电路中各元件安全工作的情况下，电阻R1消耗的最小电功率________．
24.请将下面探究活动记录中的空白处填写完整：
小明同学有一辆玩具电动车，在行驶过程中，车上的小动物可以自由旋转，这种功能是由两个电动机带动的.如图所示是玩具电动车的简化电路图.小明判断该玩具车的行驶电动机和旋转电动机是并联连接的。目前该车出现了故障：通电后玩具电动车只能行驶，且行驶定时器无法起到控制作用；而无论怎样操作，上面的小动物都不能旋转.对此，小亮同学提出了猜想：
（1）[猜想与假设]
A.可能是行驶定时器有故障
B.可能是旋转开关有故障
C.可能是旋转定时器有故障
D.可能是旋转电动机有故障
针对猜想A小明同学判断行驶定时器出现的故障可能是________（选择“断路”或“短路”）
针对其他猜想，小明同学利用一只电压表来判断故障的位置.
（2）[进行实验]
将玩具电动车装上________节新干电池，闭合旋转开关和旋转定时器；
将电压表一端接在d点不动，另一端依次接在a点、b点、c点，观察电压表的示数.
（3）[分析和论证]
①如果另一端接在a点时电压表有示数，接在b点时无示数，说明旋转开关________（选择“断路”、“短路”或“正常”）；
②如果另一端分别接在a、b点时，电压表都有示数，然后改接到c点，发现电压表仍然有示数，且Uad=Ubd=Ucd=________V，说明________有故障.
25.阅读材料：
扫地机器人是一款能自动清扫地面的智能家用电器(如图甲所示)机器人通过电动机旋转产生高速气流，将灰尘，杂物吸入集尘盒；其轮子的防滑皮采用凸凹材质制成；底部安装有塑料刷，用于清扫吸附在地板上的灰尘及轻小物体；前端装有感应器，通过发射、接收超声波或红外线来侦测障碍物。
请根据以上介绍回答问题：
（1）机器人工作时，主机内部的气压________(选填“大于”“小于”或“等于”)大气压而产生吸力。
（2）下列说法中错误的有
???。(双选)
A.地面有静电时，轻小物体会吸附在地板上而不容易清扫
B.当遇到玻璃门等透明障碍物时，使用红外线感应器效果较好
C.机器人工作时发出的声音会对人的听力造成损伤
D.采用凸凹材质的轮皮，可增大机器人与地面间的摩擦
（3）根据阅读材料，写出一条扫地机器人工作时用到的物理原理：________。
（4）光敏电阻是制作灰尘传感器的常用元件。图乙为某光敏电阻的控制电路，电源电压U0恒定，RG为光敏电阻，其阻值随空气透光程度的增大而增大，R0为定值电阻。当光敏电阻分别为6Ω和18Ω时，电压表的示数分别为6V和3V，则R0=________Ω。
答案解析部分
一、单选题
1.【答案】
D
【解析】【解答】A、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，则电流表的示数减小，A不符合题意；
B、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，B不符合题意；
C、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，C不符合题意；
D、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，D符合题意.
故答案为：D.
【分析】此题是有关动态电路的分析问题，首先要分析电路的连接方式，即串并联.若串联，滑动变阻器的电阻变小，电流表的示数变大，根据串分压的知识，变阻器两端的电压变小，定值电阻两端的电压变大；若并联，滑动变阻器的阻值变小，此支路的电流变大，但不会影响定值电阻的电流；根据并联电路的电流规律，干路电流变大.不管电路怎样连接，总电压是不变的.
2.【答案】
A
【解析】
【分析】开关闭合时，发现两灯均不亮，说明电路有开路．
电压表指针有明显的偏转，电压表的正负接线柱到电源正负极的连接是连通的；
电流表的指针几乎没有偏转，是因为把电压表通过灯丝、导线接在电源正负极上，电压表的电阻无限大，使得电路中的电流很小．据此判断．
【解答】闭合开关S后，L1和L2两盏电灯都不亮，并且电流表指针几乎没有偏转，说明电流出现断路；又因为电压表测量L1两端电压，并且电压表指针有明显的偏转，说明电压表的正负接线柱到电源正负极的连接是连通的；故L1发生断路．
故选A．
【点评】在判断故障时，会根据电压表的示数的变化判断：若电压表有示数，说明电压表与电源能相通，电压表两接线柱之间有开路；若电压表无示数，说明电压表被短路或与电源不能相通．
3.【答案】
B
【解析】电源电压保持不变，闭合开关
S
后，电压表的示数不变；电流表的示数变大；电路中的总电阻变小；电路消耗的总功率变大。所以选B。
4.【答案】
C
【解析】【分析】灯不亮，可能是断路，当将电压表与滑动变阻器并联时，表的指针明显偏转，故是在滑动变阻器处断路了．
【解答】闭合开关后无论怎样移动滑动变阻器的滑片，灯都不亮，说明是发生了断路，而当将电压表与滑动变阻器并联时，电压表有示数，说明是在滑动变阻器处断路了．
故选C．
5.【答案】D
【解析】【解答】解：（1）由图知，两电阻并联，电流表A1测R1的电流，A2测并联电路总电流。
因为并联电路各支路独立工作、互不影响，所以滑片移动时通过定值电阻R1的电流不变，即电流表A1示数不变，AB不符合题意；（2）当滑动变阻器的滑片P向右滑动时，变阻器连入电路中的电阻变大，由欧姆定律可知，通过变阻器的电流变小，因通过R1的电流不变，根据并联电路的电流规律可知，总电流变小，即电流表A2示数变小，D符合题意，C不符合题意。
故答案为：D。
【分析】两电阻并联，电流表A1测R1的电流，A2测总电流：并联电路各支路独立工作、互不影响，故电流表A1示数不变；当滑动变阻器的滑片P向右滑动时，变阻器连入电路中的电阻变大，由欧姆定律分析通过其的电流变化，因通过R1的电流不变，根据串联电路电流的规律，分析电流表A2示数变化.
6.【答案】
A
【解析】【分析】先分析电路的连接方式，然后根据串联电路中电流的特点，以及定值电阻两端电压的变化△U=△IR进行比较△U1与△U2的大小；再根据串联电路中电压的特点，即滑动变阻器两端电压的变化等于△U1+△U2
．
具体：该电路为串联电路，因为R1、R2为定值电阻，并且R1＞R2
，
而当滑动变阻器从一端移至另一端时，通过R1、R2的电流相等，所以定值电阻两端的电压变化为△U1=|U1-U1′|=△IR1
，
△U2=|U2-U2′|=△IR2；即△U1＞△U2；又因为串联电路两端的电压等于各部分电压之和，因此滑动变阻器两端电压变化量是定值电阻电压变化量之和，即△U0=△U1+△U2
．
所以△U0＞△U1＞△U2
．
故选A．
【点评】解答本题需要掌握：正确识别电路；串联电路中电压和电流的特点，欧姆定律的应用．
7.【答案】C
【解析】【解答】A.
由图乙可知,压敏电阻R2的阻值变化范围为0?500Ω，A不符合题意；
B.
当托盘内物体的质量为零时,压敏电阻R2＝500Ω，则电路总电阻：R＝R1+R2＝100Ω+500Ω＝600Ω，此时电路中的电流：I＝
＝0.01A，当托盘内物体的质量为1000g时,压敏电阻阻值是0Ω，则电路总电阻：R′＝R1+R′2＝100Ω+0Ω＝100Ω，此时电路中的电流：I′＝
＝0.06A，所以，电路中电流的变化范围为0.01A?0.06A，B不符合题意；
C.
当电路中电流I1＝0.02A时，电路总电阻：R总＝
＝300Ω，则压敏电阻R2的阻值：R2＝R总?R1＝300Ω?100Ω＝200Ω，由图乙可知,当R2＝200Ω时，托盘内物体的质量为600g，C符合题意；
D.
当托盘内物体质量为400g时,由图乙可知,R2″＝300Ω时，则电路总电阻：R′总＝R1+R2″＝100Ω+300Ω＝400Ω，此时电路中的电流：I2＝
＝0.015A，D不符合题意。
故答案为：C。
【分析】电阻R1、R2串联电流表测电路中的电流，由图乙可知，压敏电阻R2的阻值变化范围；根据串联电路电阻特点和欧姆定律求出电路中电流的变化范围；再根据欧姆定律、串联电路电阻特点求出托盘内物体的质量和电流表的示数.
二、填空题
8.【答案】
3.8；10
【解析】【解答】解：调节滑动变阻器的滑片，当电压表示数等于灯泡额定电压3.8V时，灯泡正常发光；
由图乙可知，电流表量程为0～0.6A，分度值是0.02A，电流表示数是0.38A；
小灯泡正常发光时的阻值：R=
=
=10Ω．
故答案为：3.8；10；
【分析】当灯泡电压等于额定电压2.5V时灯泡正常发光；根据图乙确定电流表的量程与最小分度值，根据根据电流表指针位置读出电流表示数，然后由公式R=
求出小灯泡正常发光时的阻值．
9.【答案】
串联；3
【解析】【解答】解：灯正常工作时所需电压是UL=2.5V，如果我们手边只有电压是U=4V的电源，根据串联分压的知识，应串联一个电阻R，分去多余的电压，因串联电路的电压等于各部分的电压之和，所以串联电阻的电压
UR=4V﹣2.5V=1.5V，根据分压原理，
，串联电阻的大小
R=
×RL=
×5Ω=3Ω．
故答案为：串联；3．
【分析】根据分压原理作答，即串联电路中电阻分得的电压与电阻成之比．
10.【答案】2.4；0.5
【解析】【解答】根据欧姆定律可得，两电阻两端允许所加的最大电压：
U1=I1R1=0.4A×8Ω=3.2V，U2=I2R2=0.2A×12Ω=2.4V，
∵并联电路中各支路两端的电压相等，
∴为了让每一个用电器都工作，并联电路两端的电压应该满足较小的电压值，为U=U2=2.4V；此时各支路的电流分别为：
?；
I2′=I2=0.2A，
∵并联电路中干路电流等于各支路电流之和，∴这时电路中的总电流：
I=I1′+I2′=0.3A+0.2A=0.5A。
故答案为：2.4；0.5.
【分析】根据U=IR分别求出各电阻两端允许的最大电压，并联电路两端电压相等，为了不损坏电阻，选其中较小的电压；再利用公式I=和并联电路电流特点求出干路电流.
11.【答案】减小；R应调小一点
【解析】【解答】（1）由图可知R与R0串联，电压表测量光敏电阻两端的电压，电流表测量电路中的电流；由感光电阻的性质知：当烟雾进入烟室并越来越浓时，使光照变弱，感光电阻阻值增大，则电路中的总电阻增大，电源电压不变，由I=
可知：电路中电流减小，即电流表示数减小；由U=IR可知，定值电阻R两端的电压会减小，则根据串联电路的电压特点知，感光电阻R0两端的电压增大，即电压表的示数会变大。（2）如果要使烟雾浓度较小时探测器就能发出警报，即电压表示数在R0阻值较小时就达到某一固定值，根据串联电路的分压特点可知：应减小R的电阻值，所以，电路中的R应调小一点。
故答案为：减小；R应调小一点。【分析】（1）分析电路的连接方式，电压表和电流表测哪个元件的电压和电流，由感光电阻性质可知R0电阻值的变化，利用欧姆定律可求得电路中电流的变化及R0两端电压的变化.
（2）如果要使烟雾浓度较小时探测器就能发出警报，即电压表示数在R0阻值较小时就达到某一固定值，此时根据串联电路的分压特点可知电阻R的变化.
12.【答案】22.5；17
【解析】【解答】分析电路图可知，R与R0
串联，电压表测R0
两端的电压，电流表测电路中的
电流．
由图乙可知，滑动变阻器接入电路中的阻值R1
=20Ω时，电路中的电流I1
=0.4A，
因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，
所以，由I=
U
/R
可得，电源的电压：
U=I1
（R0
+R1
）=0.4A×（R0
+20Ω），
由图丙可知，滑动变阻器接入电路中的电阻R2
=30Ω时，电压表的示数U0
=3V，
因串联电路中各处的电流相等，
所以，电路中的电流：
I2
=
U0/
R0
=
3V/
R0
，
电源的电压：
U=I2
（R0
+R2
），
因电源的电压不变，
所以，0.4A×（R0
+20Ω）=
3V
/R0
×（R0
+30Ω），?
解得：R0
=10Ω，
电源的电压
U=I1
（R0
+R1
）=0.4A×（10Ω+20Ω）=12V．
故答案为：10；12．
【分析】本题考查了串联电路的特点和欧姆定律的应用，从图象中获取滑动变阻器接入电
路中的电阻与对应的电流、电压表的示数是关键。要加强这方面的训练。
13.【答案】1.5
【解析】【解答】解：当开关S1闭合、S2断开，滑动变阻器滑片P在AB中点时，等效电路图如图甲所示；
当当开关S1闭合、S2断开，滑动变阻器滑片P移至B端时，等效电路图如图乙所示；
当开关S1、S2都闭合，滑动变阻器滑片P移至A端时，等效电路图如图丙所示．
由I=
，且U1：U2=3：4，
∴
=
=
=2×
=
，
∵电源的电压不变，
∴∴
=
=
=
，
解得：R3=2R1
，
∵串联电路中总电阻等于各分电阻之和，
∴图乙中的电流I2=
=
=
=
，
∵并联电路中各支路两端的电压相等，且干路电流等于各支路电流之和，
∴图丙中的干路电流I3=
+
=
+
=
+3A，
∵I2：I3=1：6，
∴I3=6I2
，
即
+3A=6×
，
解得：R1=1Ω，
则R3=2R1=2×1Ω=2Ω，
图甲中I1=
=
=1.5A．
故答案为：1.5．
【分析】（1）画出三种情况下的等效电路图；
（2）根据欧姆定律结合图甲和图乙中电压电压之比，求出两电路图中的电流之比
；
（3）电流电压不变，根据串联电路的特点和欧姆定律可求出两电阻之比；
（4）根据电阻的串联和欧姆定律表示出图乙中的电流，根据并联电路的电压和电路特点以及欧姆定律表示出图丙中的电流，根据图乙、图丙中的电流之比得出等式即可求出R1、R3的阻值；
（5）利用欧姆定律计算图甲中的电流
.
14.【答案】3：4；3：7
【解析】【解答】解：（1）由电路图可知，闭合S0
，
当S闭合、甲乙两表为电压表时，两电阻串联，电压表甲测电源两端的电压，电压表乙测电阻R2电压，
由U甲：U乙=7：4可设U甲=7U，U乙=4U，
因串联电路中总电压等于各分电压之和，
所以，U1=U甲﹣U乙=3U，U2=U乙=4U，
由
可得，两电阻的阻值之比：
；（2）由电路图可知，闭合S0、S断开且两电表为电流表时，两电阻并联，电流表甲测通过R2的电流，电流表乙测干路电流，
因并联电路中各支路两端的电压相等，
所以，通过两电阻的电流之比：
，
即
.
因并联电路中干路电流等于各支路电流之和，
所以，
，
则
.
故答案为：3：4；3：7.
【分析】（1）由电路图可知，闭合S0
，
当S闭合、甲乙两表为电压表时，两电阻串联，电压表甲测电源电压，电压表乙测电阻R2电压，由串联电路特点及欧姆定律求出两电阻阻值之比；
（2）由电路图可知，闭合S0、S断开且两电表为电流表时，两电阻并联，电流表甲测通过R2的电流，电流表乙测干路电流，由欧姆定律及并联电路特点求出两电流表示数之比.
三、作图题
15.【答案】解：U=6v，I=0.3A，电路电阻为R=
=
=20Ω，三个电阻R1=15Ω，R2=25Ω，R3=100Ω，选任意两个串联都不符合要求，所以只能并联．
R1=15Ω，R3=25Ω并联值为9.375Ω；R1=15Ω，R3=100Ω并联值约为13Ω；R2=25Ω，R3=100Ω并联值为20Ω．
故电路图为：
【解析】【分析】根据电路中的电压和电流值，用R=
算出电路中需要连入的电阻值，再根据给出的三个电阻R1=15Ω，R2=25Ω，R3=100Ω，合理选择两个进行串、并联组成符合条件的电路．
16.【答案】解：
【解析】【分析】闭合电键，当滑动变阻的滑片P向右移，电压表和电流表示数均变大。要求滑片右移时变阻器接入电阻丝变短，电阻变小，所以将变阻器电阻丝右端接线柱接入电路，与灯泡串联；电压表“-”接线柱接在灯泡另一端。如图所示。
17.【答案】解：如图所示：
【解析】【解答】由于左边空缺处和R1串联、右边空缺处与滑动变阻器R2串联，所以这两处不能连入电压表，电压表可以接在中间空缺处.
左边空缺处接入电源，右边空缺处接入电流表，这样电压表与滑动变阻器并联，测量滑动变阻器两端的电压，当滑片向右移动时滑动变阻器连入的电阻变大、分压变大，电压表示数变大；而电路总电阻变大、电流变小，电流表的示数变小，只有一个电表的示数变大，电路图如图所示：
【分析】电压表需要并联在电路中；再根据闭合电键S，若滑动变阻器的滑片P向右移动时只有一个电表的示数变大确定电流表和电源的位置．
四、实验探究题
18.【答案】
（1）88.9%
（2）2.4
（3）高
（4）C
【解析】【解答】解：（1）第2次的机械效率为：η=×100%=×100%=×100%=88.9%；
（2）由图知，弹簧测力计的分度值是0.2N，所以测力计的示数是2.4N．
（3）分析3次实验，随着钩码重力的增加，同一滑轮组的机械效率不断增加，所以，使用同一滑轮组，提升的物体越重，滑轮组的机械效率越高．
（4）该滑轮组将6N的物体匀速提升时的机械效率为90.9%，由于使用同一个滑轮组时，物体越重，滑轮组的机械效率越高，则使用该滑轮组再次将8N的物体匀速提升时滑轮组的机械效率应大于90.9%，故C选项符合．
故答案为：（1）88.9%；（2）2.4；（3）高；（4）C．
【分析】（1）知道绳端移动距离与物体上升高度之间的关系：s=nh．根据公式η=×100%=×100%即可求出机械效率．
（2）由图丙可知读出拉力大小，进行测力计的读数时，要注意测力计的分度值．
（3）分析实验数据，知道滑轮组的机械效率与提升物体的重力有关，物体越重，滑轮组的机械效率越高．
（4）分析实验数据，知道该滑轮组将6N的物体匀速提升时的机械效率，根据使用同一个滑轮组时，物体越重，滑轮组的机械效率越高的特点即可判断该滑轮组将8N的物体匀速提升时的机械效率．
19.【答案】
（1）A2
（2）108；15
（3）AB
【解析】【解答】（1）将
OP
转到
E
端时，电流I最大，达到满偏，若选A1
，
I=100mA=0.1A，U=1.5V，则R=U/I=1.5V/0.1A=15Ω＜40Ω，故舍去，选A2。（2）当I=20mA时，R=U/I=1.5V/0.02A=75Ω，即R0+R滑+r2=75Ω，把
OP
转到
F
端时，I1=7.5mA=0.0075A，RX=U/I1－（R0+R滑+r2）=125Ω；电流表最大刻度的一半处时，I′=0.01A，RX′=U/I1′－（R0+R滑+r2）=75Ω，解得RX′=75Ω，应标注的读数是75/125×180°=108°，标注的读数是
36
度时，RX″=25Ω，I″=U/（RX″+
RX′）="15"
mA。（3）图AB中，EF全部接入电路中，总个电路总电阻不变，电源电压不变，即电流I保持不变，即电压表示数与接入电阻大小成正比，即与导线长度成正比，AB符合题意。
【分析】在串联电路中，根据已知的电压和电阻，结合电路的状况，计算电路中的电流的大小.
20.【答案】
（1）开关断开；合适的量程
（2）电流表正负接线柱接反；另一灯短路（3）调零（4）C（5）0.96；0.24
【解析】【解答】（1）刚接好最后一根导线，灯泡立即亮了，表的指针迅速达到最右端，乙同学立即切断电源，原因是连接电路时没有将开关断开；也没选择合适的量程；（2）将电流表接在串联电路中，闭合开关电流表的指针向左偏转，问题的原因是电流表正负接线柱接反了；调整后再次闭合开关发现只有一个小灯泡发光，电流表有读数，原因可能是另一个灯泡短路；（3）使用电流表之前还必须调零，否则读数不准确；（4）只做一次实验，结论可能会存在偶然性，不具有普遍性，因此接下来该同学应该换用不同规格的小灯泡，再测出几组电流值。（5）并联电路中干路电流I总与支路电流I1及I2的关系是
I总＝I1+I2；干路电流表的量程为0～3A，读数为1.2A，通过灯泡L1的电流为0.24A，通过灯泡L2的电流＝1.2A-0.24A＝0.96A。
故答案为：（1）开关断开，合适的量程；（2）电流表正负接线柱接反，另一灯短路；（3）调零；（4）C；（5）0.96，0.24.
【分析】（1）由现象灯泡立即亮了可分析出连接电路时没有将开关断开，表的指针迅速达到最右端得出没选择合适的量程；（2）会根据现象，分析电路存在的问题；（3）电压使用前必须调零；（4）只做一次实验，结论可能会存在偶然性，不具有普遍性；（5）利用并联电路的电流特点解答.
五、计算题
21.【答案】
（1）解：由图示可知，两个电阻是串联的，在串联电路中电流处处相等，所以通过变阻器的电流也是0.5A，所以此时滑动变阻器R2接入电路的阻值为
R===12Ω；
答：此时滑动变阻器R2接入电路的阻值为12Ω；
（2）解：电阻R1两端的电压为==36Ω×0.5A=18V，串联电路的总电压等于各部分电压之和，
所以电源电压为=+=18V+6V=24V；
答：电源电压为24V；
（3）当电流表的示数为最大值0.6A时，变阻连入的电阻最小，此时电路中的总电阻为R===40Ω，变阻器的最小电阻为40Ω-36Ω=4Ω；
当电压表的示数为最大值15V，变阻器连入的电阻最大，此时电路中的电流为I===0.25A，
变阻器的最大电阻为===60Ω。
答：为了保证两个电表都能正常工作，滑动变阻器R2接入电路的阻值范围为4~60Ω
【解析】【分析】由电路图可知，R1与R2串联，电流表测电路中的电流，电压表测R2两端的电压．（1）根据欧姆定律求出此时滑动变阻器R2接入电路的阻值；（2）根据欧姆定律求出电阻R1两端的电压，利用串联电路的电压特点求出电源的电压；（3）
当电流表的示数为0.6A时滑动变阻器接入电路的电阻最小，根据欧姆定律求出电路中的总电阻，再根据电阻的串联求出其大小；当电压表的示数为15V时滑动
变阻器接入电路中的电阻最大，根据串联电路的电压特点求出定值电阻两端的电压，利用欧姆定律求出电路中的电流，再利用欧姆定律求出滑动变阻器R2接入电路的最大值，即可得出R2接入电路的阻值范围．
22.【答案】
（1）解：由图可知，定值电阻R0与湿敏电阻R串联，电压表测量湿敏电阻R两端的电压，电流表测量电路中的电流；
当电流表的示数为0.2A时，可得此时的总电阻：
，
则此时R接入电路中的阻值为：
（2）解：当电压表示数为9V时，由串联电路的电压特点可得，
R0两端的电压：
，
此时通过R0的电流：
（3）解：由图丙可知，湿度越大，湿敏电阻R的阻值越大，由串联分压规律可知，湿敏电阻两端的电压也越大（即电压表示数越大），由于电压表量程为0-9V，所以湿敏电阻R两端的电压最大为9V时，此时监测的湿度最大；
由（2）可知，湿敏电阻R两端的电压最大为9V，电路中的电流：Imin=I0=0.1A，
根据欧姆定律可知，R的最大电阻为：
，由丙图可得，湿敏电阻等于90Ω时，对应的测湿度是80%
【解析】【分析】结合电路图，明确元件的连接方式及电表的测量对象.
（1）当电流表的示数为0.2A时，利用欧姆定律R=求出电路中的总电阻，然后根据串联电路的电阻特点求出R接入电路中的阻值；
（2）当电压表示数为9V时，根据串联电路的电压特点求出R0两端的电压；再利用欧姆定律R=求出通过R0的电流；
（3）由于串联电路中电阻两端的电压随电阻值的增大而变大，所以根据电压表的最大示数，求出此时R的电阻，由图乙即可判断得出能监测湿度的最大值.
六、综合题
23.【答案】
（1）12Ω；6V
（2）1.7A；0V
（3）1.8W
【解析】【解答】解：(1)由P＝UI可得，灯泡L正常工作时的电流：IL＝
＝0.5A，由I
可得，灯泡的电阻：RL
＝12Ω；由图知,当S1、S2、S3均闭合时,R1与L并联，灯泡L恰好正常发光，由并联电路电压特点知电源电压：U＝U1＝UL＝6V；
(2)当S1、S2、S3均闭合时,R1与L并联,电流表测干路电流,R2被短路，所以电压表示数为0V，灯泡正常发光,通过灯泡的电流IL＝0.5A，由
可得通过R1的电流：I1＝
?＝1.2A，由并联电路电流特点可得电流表的示数：I＝I1
IL＝1.2A+0.5A＝1.7A；
(3)当闭合S1,断开S2、S3时,R1与R2串联,电压表测R2两端的电压，电流表测电路中的电流，电压表的量程为0?3V,所以当电压表的示数U2＝3V时，变阻器接入电路的阻值最大,电路中的电流最小，R1功率最小，此时R1两端的电压：
＝U?U2＝6V?3V＝3V，由串联电路特点和欧姆定律可得，此时电路中的最小电流：I′＝
?＝0.6A，由P＝UI可得,R1的最小总功率：P1＝
I′＝3V×0.6A＝1.8W.
故答案为：（1）12Ω；6V；（2）1.7A；0V；（3）1.8W。
【分析】（1）根据P=UI的变形式I=求出灯泡正常发光时的电流，再根据I=的变形式R=求出灯泡正常发光时的电阻；根据并联电路的特点和灯泡正常发光判断电源电压的大小；（2）根据I=求出通过R的电流，再根据并联电路电流的特点求出干路中的电流；根据电路的连接情况判断电压表的示数；（3）先根据开关的闭合情况判断电路的连接方式，由电压表的量程知电压表的示数为3V时电路中的电流最小，R1消耗的电功率最小；根据串联电路电压的规律知R1两端的电压及I=求出电路中的电流，最后根据P=UI求解。
24.【答案】
（1）短路（2）4（3）断路；6；旋转电动机（M2）
【解析】【解答】（1）由图示可知，行驶定时器与行驶电动机是串联的，行驶电动机能正常工作，所以可以行驶定时器短路了；
（2）由图示可知，玩具车的电压为6V，所以应串联4节新电池；
（3）①接在a点时电压表有示数，接在b点时无示数，说明旋转开关断路；②另一端分别接在a、b点时，电压表都有示数，然后改接到c点，发现电压表仍然有示数，且Uad=Ubd=Ucd=6V，说明旋转电动机有故障.
故答案为：（1）短路；（2）4；（3）断路；6；旋转电动机（M2）
【分析】（1）理解串联电路的特点，串联电路中，若一个用电器能工作，另一个用电器不可能断路；
（2）一节干电池的电压为1.5V，所以应为4节干电池串联；
（3）电压表示数为零两种情况：①电压表的两接线柱到电源两极之间的电路断路；②电压表的两接线柱间被短路
25.【答案】
（1）小于
（2）B,C
（3）扫地机器人的电动机工作时，将电能转化为机械能
（4）6
【解析】【解答】（1）扫地机器人能把灰尘杂物吸入尘盒，说明主机内的气压小于大气压；（2）若地面上有静电，由于静电能吸引轻小物体，此时地板不容易清扫，A不符合题意；当遇到玻璃门时，红外线会反射，感应器效果差，B符合题意；机器人工作时发出的声音对人的听力没有损伤，C符合题意；增大粗糙程度，可以增大摩擦力，D不符合题意；（3）扫地机器人的电动机工作时，将电能转化为机械能；（4）电压表测量定值电阻的电压，根据电源电压不变，列等量关系式为
，
所以R0=6Ω。
【分析】（1）机器人能把灰尘杂物吸入尘盒，说明内部气压小于大气压；（2）带静电的物体能吸引轻小物体；当红外线遇到障碍物会反射；增大粗糙程度，可以增大摩擦力；（3）扫地机器人的电动机工作时，将电能转化为机械能；（4）根据电源电压不变，利用串联电路电压规律列等量关系式，计算电阻。