2020九年级物理全册欧姆定律在串、并联电路中的应用(提高篇)

2020九年级物理全册欧姆定律在串、并联电路中的应用(提高篇)

欧姆定律在串、并联电路中的应用(提高篇)‎ 一、选择题：‎ ‎1.电阻R1=15Ω，R2=10Ω，R3=5Ω，下列连接电阻最小的是（　　）‎ A．只能用R3 B．R1与R3并联 ‎ C．R2与R3并联 D．R1、R2与R3并联 ‎ ‎2. 电阻R1和R2并联在某电源上，且R1＞R2，以下说法中正确的是（　　） A．R1两端的电压大于R2两端的电压　　 B．R1中的电流等于R2中的电流 C．R1中的电流大于R2中的电流 　　　　D．R1中的电流小于R2中的电流 ‎ ‎ ‎ ‎3.三个相同的电阻，由原来的串联改为并联，接到同一电源上，设电源电压保持不变，则通过每个电阻的电流变为原来的（　　） A．1 / 9　　　 B．1 / ‎3　　‎ C．3倍　　 D．9倍 4.如图所示，电源电压和灯泡电阻保持不变，滑片P从滑动变阻器的中点向b端移动时，下列说法正确的是（　　） A．电流表A1的示数增大 B．电流表A2的示数减小 C．电压表V的示数增大 D．电流表A1和A2的示数之差减小 5.如图示电路中，电压U不变，滑动变阻器的总电阻R1是R2的3倍，当滑片P由B移到A时，电流表示数的变化及R2两端电压变化范围是（　　） A．电流表示数不变，R2两端电压从U到U/3　　　 B．电流表示数变大，R2两端电压从U到3U/‎4　‎ C．电流表示数不变，R2两端电压不变　 D．电流表示数变小，R2两端电压从U到U/4 6.如图所示的电路中，电源电压恒为6V，R1、R2为定值电阻，R1=10Ω。甲、乙均为电压表时，闭合S1、S2，两电压表示数之比为U甲：U乙=1：3。甲、乙均为电流表时，仅闭合S1，甲、乙电流表示数I甲、I乙分别为（　　）‎ A．‎1.8A，‎1.2A B．‎1.8A，‎0.6A C．‎0.9A，‎0.6A D．‎0.9A，‎‎0.3A 二、填空题：‎ ‎7.运用知识解决问题：将长度相同而粗细不同的两根镍铬合金丝串联在电路中，接通电源后，粗导线两端的电压______（选填“大”、“小”或“相等”）。两个5Ω的电阻串联后产生的效果与一个10Ω的电阻效果相同，应用了______法。‎ ‎8.小明同学连接的电路如图所示，当他闭合开关后发现电流表A1的示数为‎0.5A，电压表的示数是3V，电流表A2的示数为‎0.1A，则灯泡L2‎ 6‎ 两端的电压是___，电阻是___，通过开关处的电流是________。 　　　　　　　　　　　　　　‎ ‎9.如图所示电源电压不变，电阻R1=20Ω，R2=10Ω。当开关S1闭合，S2、S3断开时，R1两端的电压为U1，R2两端的电压为U2，电流表的示数为‎0.1A，则电源电压为 V，U1：U2= ；当开关S1、S2、S3都闭合时，电流表的示数为‎0.25A，R3= Ω。 　　　　　　　　　　　　　　　　 10.有两个定值电阻分别标有“40Ω ‎0.5A”和“10Ω ‎1A”字样，若将这两个电阻串联起来接入电路中则它们两端所加的电压不得超过 V；若将这两个电阻并联起来接入电路中则干路中允许通过的最大电流是 ‎ A。‎ ‎ 11.如图所示的电路中，电源电压U=4.5V，且保持不变，电阻R1=5Ω，变阻器R2的最大阻值为20Ω，电流表量程为0～‎0.6A，电压表量程为0～3V。该电路中，变阻器接入电路的阻值范围是____________。 　　　　　　　　　　　　　　　　　‎ ‎12.如图所示，电源两端电压不变，电阻R1的阻值为2Ω。闭合开关S，当滑动变阻器的滑片P位于A点时，电压表V1的示数为4V，电压表V2的示数为10V。当滑动变阻器的滑片P位于B点时，电压表V1的示数为8V，电压表V2的示数为11V。则电阻R2的阻值是________________Ω。 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　‎ 三、计算题：‎ ‎13.在如图所示的电路中，电源电压为6伏且不变，滑动变阻器R2上标有“50Ω，‎2A”字样，闭合开关S，移动滑片P到某位置时，电压表、电流表的示数分别为2伏和0.2安，求： （1）滑动变阻器R2接入电路的电阻； （2）电阻R1的阻值； （3）在移动滑片P的过程中，通过电阻R1的最大电流。 ‎ 6‎ ‎　　　　　　　　　　　　　　　　　　‎ ‎14.在如图（a）所示的电路中，电源电压U=4V，电阻R1=20Ω，闭合开关S，当滑动变阻器的滑片P移至某处时，电路中电流表A的示数如图（b）所示。求：‎ ‎（1）电流表A1的示数。（2）滑动变阻器连入电路的阻值。‎ ‎ ‎ ‎15.如图所示的电路图中，电源两端的电压保持不变，电阻R2与电阻R3的阻值均为10。闭合开关S、S1、S2后，电流表A的示数为I；此时断开S2，电流表A2示数为I2/,A1的示数为‎0.3A；I：I2/=5：2。求R1的阻值和电源电压U。 　　　　　　　　　　　　　　　　　‎ ‎【答案与解析】‎ ‎1.【答案】D ‎【解析】根据电阻的并联关系：求出R1与R3并联、R2与R3并联、R1、R2与R3并联后的总电阻，然后与R3的阻值比较得出答案， D选项的电阻最小，故选D。‎ ‎2.【答案】D ‎【解析】在并联电路中，电流和电阻成反比。‎ ‎3.【答案】C 【解析】假设三个相同的电阻阻值为R，电源电压为U，当三个电阻串联时，电路中的电流,因为串联电路中电流处处相等，所以通过三个电阻的电流均为 6‎ ‎。当三个电阻并联时，因为每个电阻两端电压相等，均等于电源电压U，其阻值也相等，所以通过每个电阻的电流均为。综上可得。所以C正确。 4.【答案】B 【解析】由图可得c：灯泡L和滑动变阻器R并联，电流表A1测通过滑动变阻器R的电流，电流表A2测干路电流，电压表V测电源电压。所以当滑片P从滑动变阻器的中点向b端移动时，滑动变阻器阻值变大，因为其两端电压不变，所以通过滑动变阻器R的电流变小，即电流表A1的示数变小。因为当滑动变阻器滑片P从中点向右滑动时，灯泡L两端电压不变，其电阻也不变，所以通过灯泡的电流也不变。所以干路电流变小，即电流表A2是示数变小。电压表示数不变。综上可得，B选项正确。 5.【答案】C 【解析】由图可得，R2和R1串联，当滑片滑动时，只能改变电压表V的测量范围，对R1和R2的连接情况无影响，也就是说电路不变化，所以电路中的电流不变，即电流表A的的示数不变；R2两端电压也不变。综上可得，C选项正确。 6.【答案】C 【解析】由图示电路图可知，甲、乙均为电压表，闭合S1、S2时，两电阻串联，甲测R1两端电压，乙测两电阻串联电压，已知：U甲：U乙=1：3，则U乙=3U甲，两电阻串联，通过两电阻的电流I相等，‎ 两电阻之比：，R2=2R1=20Ω；甲、乙均为电流表时，仅闭合S1，两电阻并联，乙测通过R1的电流，甲测干路电流，两电流表示数：，。‎ 二、填空题：‎ ‎7.【答案】小；等效 ‎【解析】（1）因为两根合金线串联，所以通过两端合金线的电流相等，又因为两端合金线都是镍铬合金线、长度相同，所以粗的镍铬合金线电阻小，根据U=IR可知，在电流一定时，导体两端的电压与导体的电阻成正比，所以粗的镍铬合金线两端的电压比细的两端的电压小；（2）在电路中，两个5Ω的电阻串联后产生的效果与一个10Ω的电阻效果相同，是等效法．故答案为：小；等效。‎ ‎8.【答案】3V；30Ω；‎‎0.6A ‎【解析】因L1 、L2并联所以电压相等均为3V，,通过开关处的电流是干路电流，所以I=I1+I2= IL1+IL2=‎0.6A。‎ ‎9.【答案】3；2：1；30‎ ‎【解析】（1）当开关S1闭合，S2、S3断开时，R1与R2串联，电流表测电路中的电流，由可得，R1、R2两端的电压分别为：U1=IR1=‎0.1A×20Ω=2V，U2=IR2=‎0.1A×10Ω=1V，因串联电路中总电压等于各分电压之和，所以，电源的电压：U=U1+U2=2V+1V=3V；R1、R2两端的电压之比：U1：U2=2V：1V=2：1；‎ ‎（2）当开关S1、S2、S3都闭合时，R1与R3并联，电流表测干路电流，则电路中的总电阻 6‎ ‎，因并联电路中总电阻的倒数等于各分电阻倒数之和，所以，即，解得R3=30Ω。‎ ‎10.【答案】25V；‎‎1.25A ‎【解析】从题可知，两个电阻允许通过的最大电流值分别是Imax1=‎0.5A，Imax2=‎1A， ∵Imax1＜Imax2 ∴当它们串连接到电路里时，为了让每一个用电器都工作，串联电路中的电流为Imax1=‎0.5A； 因此串联电路两端的最大电压为：U=Imax1（R1+R2）=‎0.5A×（40Ω+10Ω）=25V；‎ 两个电阻两端的最大电压分别是Umax1=I1R1=‎0.5A×40Ω=20V，Umax2=I2R2=‎1A×10Ω=10V， ∵Umax1＞Umax2 ∴当它们并连接到电路里时，为了让每一个用电器都工作，并联电路两端的电压为Umax2=10V， 此时并联电路中干路上允许的最大电流为：。‎ ‎11.【答案】2.5 ～10 ‎ ‎【解析】当电路中的电流为‎0.6A时，滑动变阻器接入电路的值最小，所以； 　　当电压表的示数为3V时，滑动变阻器接入电路的值最大，又因为串联电路中电流处处相等，所以：，所以。所以变阻器接入电路的阻值范围是2.5 ～10 。‎ ‎12.【答案】8‎ ‎【解析】本题考查电压表、滑动变阻器的正确使用及欧姆定律的应用。由题意可知V1测量R1与滑动变阻器两端电压，V2测量R2与滑动变阻器两端电压，R1、R2和滑动器串联，当P位于A点时，UR2－UR1＝6V，当P位于B点时，U′R2－U′R1＝3V，由此可知，IA＝2IB，即IA(R1＋RA＋R2)＝IB(R1＋RB＋R2)①‎ 三、计算题：‎ ‎13. 【答案与解析】（1）已知电压表测滑动变阻器R2两端电压，电压表、电流表的示数分别为2V和‎0.2A， 由欧姆定律变形公式可知，滑动变阻器接入电路的电阻。 （2）电源电压为6V，所以定值电阻两端的电压是4V，所以。‎ ‎（3）通过R1的电流最大时，R1上的电压必须为最大，即变阻器接入电路的电阻为零， ‎ 6‎ ‎　此时通过电阻R1的最大电流。‎ ‎14.【答案】（1）‎0.2A；（2）20Ω或2.22Ω ‎【解析】（1）R1、R2并联，U1=U2=U总=4V，。‎ ‎（2）因为电流表A串联在总路上测总电流、电流表A1与R1串联，测通过R1的电流，所以电流表A的示数大于电流表A1的示数，即 I总要大于‎0.2A。结合图（b）可判断出I总可能是‎0.4A，也可能是‎2A。‎ 若I总=‎0.4A，则I2=I总-I1=‎0.4A-0.2A=‎0.2A，；‎ 若I总=‎2A，则I2=I总-I1=‎2A-0.2A=‎1.8A，。‎ ‎15.【答案与解析】闭合开关S、S1、S2后，等效电路图为图甲，电流表A测干路电流I,电流表A1测通过R1、R2的总电流I1+I2，电流表A2测通过R2、R3的总电流I2+I3，断开S2时，等效电路图为图乙.电流表A2测通过R2的电流，电流表A和A1都测干路电流。 　　　　　　　　　　　　　　　　　　 　　图甲中，R2两端电压为U，图乙中R2两端电压依旧为U，R2的阻值也不变，所以有I=U/R可得，开关S2断开和开关闭合时通过R2的电流始终不变，即 　　所以 　　因为电源电压相等各支路两端电压，所以  　　所以 　　在图甲中  　　所以 ‎ 6‎ ‎　　图乙中， 　　所以 　　所以电源电压 6‎