17.4 欧姆定律在串、并联电路中的应用 同步练习-- ----2025-2026学年人教版物理九年级上学期
2025-10-26
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资源信息
| 学段 | 初中 |
| 学科 | 物理 |
| 教材版本 | 初中物理人教版九年级全一册 |
| 年级 | 九年级 |
| 章节 | 第4节 欧姆定律在串、并联电路中的应用 |
| 类型 | 作业-课时练 |
| 知识点 | - |
| 使用场景 | 同步教学-新授课 |
| 学年 | 2025-2026 |
| 地区(省份) | 全国 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 9.00 MB |
| 发布时间 | 2025-10-26 |
| 更新时间 | 2025-10-26 |
| 作者 | 茅弟知识店铺 |
| 品牌系列 | - |
| 审核时间 | 2025-10-26 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/54562950.html |
| 价格 | 5.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
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内容正文:
第4节 欧姆定律在串、并联电路中的应用
目录
【A 夯基础】 1
一、欧姆定律在串联电路中的应用 1
二、欧姆定律在并联电路中的应用 2
【B 提能力】 8
【C 链中考】 11
1、 欧姆定律在串联电路中的应用
1.在探究电流和电阻关系的实验中(如图所示),AB间先后换接5Ω、10Ω、20Ω的电阻,调节滑片使电压表的示数保持不变,在三次实验中电阻和滑动变阻器接入电路的电阻之比(电源电压保持不变)( )
A.逐渐变大 B.逐渐变小 C.保持不变 D.无法确定
2.如图甲是定值电阻R和灯泡L的I-U图像,定值电阻R的阻值是 Ω,将定值电阻R和灯泡L接在图乙电路中,S闭合,电流表示数为0.5A,则电源电压为 V;若将电源电压变为14V(这时电路中电流表、定值电阻R和灯泡L等仍安全)电流表的读数应是 A。
3.如图所示的电路中,电源电压保持不变,当开关S断开,甲、乙均为电流表时,两表示数之比 则当S闭合,甲、乙两表均为电压表时,两表示数之比
4.电阻,,它们串联接入电路中,通过、的电流之比为 ;、两端的电压之比为 。
5.如图所示,电源电压保持不变,闭合开关S,两电压表示数之比为3∶1,此时电阻R1和电阻R2 (选填“串联”或“并联”),电阻R1和电阻R2的阻值之比为 。
6.,,串联在电路中,则这两电阻两端的电压之比 。
7.有两个定值电阻,,,将它们串联在电源电压的电路中,、的总电阻 Ω,电路中的电流 A。两端的电压 V,两端的电压 V,则 , , 。由此可知,串联电路中的用电器要分压,且电阻越大,分得的电压越多,分压与电阻成 比。
8.串联电路中,,又因为U1=I1R1,U2=I2R2,所以 。
2、 欧姆定律在并联电路中的应用
9.如图甲所示电路,闭合开关S,电流表和电压表的示数如图乙和丙所示,下列分析正确的是( )
A.灯L与电阻R串联
B.电源两端的电压为
C.通过电阻的电流是
D.电路的总电阻小于电阻的阻值
10.有两个定值电阻,R1=15Ω,R2=30Ω,将它们并联在电源电压U=3V的电路中,通过R1的电流I1= A,通过R2的电流I2= A,干路电流I= A,I1︰I2= ,I1︰I= ,I2︰I= 。由此可知,并联电路中各支路要分流,且电阻越大,分得的电流越小,分流与电阻成 比。
11.结论:并联电路中通过分电阻的电流与其电阻成 比,表达式为 。
12.电阻R1=20、R2=30,连接在如图所示电路中。当开关S闭合时,电阻R1与R2两端的电压之比为 ,电流表A1与A2的示数之比为 。
13.图甲为一种测量压力的装置原理图,电路中电源电压恒为6V,定值电阻的阻值为20,电压表的量程为3V,压力检测板M与可变电阻R相连。R的阻值与压力F的关系如图乙所示,闭合开关S后,下列说法正确的是( )
A.检测板不受压力时,电压表的示数为6V
B.当检测板所受压力增大时,电压表的示数减小
C.该装置所能测量的最大压力为
D.若将换成10的电阻,则该装置所能测量的最大压力将减小
14.如图甲所示,科学家用条状石墨烯制成的湿敏电阻R,附着在叶片上设计了从外部检测植物含水量的变化的电路(图中叶片未画出),植物含水量表由电压表或电流表改装而成,且植物含水量越大,电表示数越大。电源电压恒定为18V,R0阻值为120Ω,R的阻值与植物含水量H的关系如图乙所示。下列说法错误的是( )
A.植物含水量是由电流表改装而成的
B.植物含水量变大时,电压表的示数变小
C.当电流表的示数为0.1A时,植物含水量20%
D.植物含水量变小时,电压表示数与电流表示数的比值不变
15.如图所示的电路中,电源电压恒定,闭合开关S后,保证电路安全的情况下,滑动变阻器的滑片P向左移动的过程中,下列说法正确的是( )
A.电压表V读数与电流表读数的比值变大
B.电流表读数与电流表读数的差值变大
C.电流表读数变小,电压表V读数变大
D.电压表V读数与电流表读数的比值变小
16.如图甲所示的是小伟为自己房间设计的测量空气湿度的电路原理图。电源电压恒为6V,电压表量程为0~3V,定值电阻的阻值为,电阻的阻值随空气湿度RH变化的关系图像如图乙所示。则下列说法正确的是( )
A.空气湿度越大,电阻的阻值越大
B.空气湿度增大,电压表示数减小
C.当空气湿度为40%时,电压表的示数为3V
D.当电路中电流为0.1A时,空气湿度为20%
17.如图所示的电路中,定值电阻,若由于某种原因,其中一个定值电阻发生短路,则两个电压表的示数之比不可能是( )
A.1∶3 B.1∶2 C.1∶4 D.3∶2
18.如图所示的电路中,电阻的阻值为10欧,滑动变阻器滑片P位于中点。用一阻值为20欧的电阻替换后,可能使电流表示数与替换前相同的方法是( )
A.减小电源电压,不移动滑片P
B.减小电源电压,向右移动滑片P
C.电源电压不变,向右移动滑片P
D.增大电源电压,向左移动滑片P
19.在如图甲的电路中,电源电压保持不变,为定值电阻,为滑动变阻器,是标有“,”字样的小灯泡。电流表量程为“”,电压表量程为“”。当开关和闭合,断开时,将滑动变阻器的滑片从最右端移到最左端,记录电压表和电流表示数并描绘图像;保持开关闭合,断开开关,将滑动变阻器的滑片移到最右端,再闭合开关移动滑动变阻器的滑片,直到小灯泡正常发光,记录电压表和电流表示数并描绘图像。图乙是两次电路中电压表和电流表示数变化关系的图像。在保证电路安全的情况下,下列分析正确的是( )
A.电源电压为
B.定值电阻的阻值为
C.当开关和闭合,断开时,电压表和电流表示数变化关系为图像②
D.当开关和闭合,断开时,滑动变阻器的阻值变化范围为
20.如图所示电路,电源电压保持不变,R1为定值电阻,R2为滑动变阻器。闭合开关S后,滑动变阻器的滑片P从a端向b端移动的过程中,下列判断正确的是( )
A.电流表A与电压表V2的示数均变大
B.电流表A示数变小,电压表V2的示数不变
C.电压表V2的示数与电压表V1的示数之差变小
D.电压表V1的示数变化量与电流表A的示数变化量之比不变
21.(2025·山东日照·中考真题)某同学利用如图所示的电路探究热敏电阻的特性。电源电压恒定,Rt为某种热敏电阻,R为定值电阻。闭合开关S1加热热敏电阻Rt,该同学发现电流表A1的示数变大,在这个过程中,下列说法正确的是( )
A.热敏电阻Rt的阻值变大
B.电流表A2的示数变大
C.电压表V的示数与电流表A2的示数的比值变大
D.电压表V的示数与电流表A3的示数的比值变小
22.(2025·江苏南通·中考真题)冬天,为控制蔬菜大棚的温度在20~28℃,同学们设计了如图所示的控制电路。电源电压3V,R1是热敏电阻,R0选用3kΩ或5kΩ的定值电阻。闭合开关S,当R1两端电压U≥2V时,开启加热系统;当U≤1.8V时,关闭加热系统。热敏电阻R1在不同温度时的阻值如下表。下列说法正确的是( )
温度/℃
4.1
9.0
14.3
20.0
28.0
38.2
45.5
阻值/kΩ
22
16
10
6
4.5
3
2.5
A.R1的阻值与温度成反比
B.选用3kΩ的定值电阻能够满足设计的要求
C.R1和R0的功率可能相等
D.增大电源电压使开启加热系统的温度变低
23.(2025·安徽·中考真题)如图所示的电路中,电源电压保持不变,为滑动变阻器,和为定值电阻。闭合开关。在保证电路元件安全的前提下,将滑动变阻器的滑片由端移至端,电压表、电压表、电流表示数变化量的绝对值分别为、、。则( )
A.电流表A的示数变小 B.电压表的示数变大
C.与的比值等于的阻值 D.与的比值等于的阻值
24.(2024·四川遂宁·中考真题)噪声污染是当代社会四大污染之一,若青少年长期处于噪声环境中会影响身心健康。为了监测噪声的强弱,同学们找来定值电阻、声敏电阻R(阻值会随声音强弱发生变化)、电流表、学生电源等器材,设计了可用电流表的示数来反映噪声强弱的装置,其中R的阻值随声音强弱变化的关系如甲图所示,该装置电路如乙图所示。在某次测试中,当噪声80dB时,电流表示数为0.4A;当噪声50dB时,电流表示数为0.2A。下列选项正确的是( )
A.电路中的电流随声音强度增大而减小 B.阻值是15Ω
C.电源电压10V D.当电流表示数0.3A,噪声强度为60dB
25.(2025·四川眉山·中考真题)超速是引发交通安全事故的因素之一、物理兴趣小组设计了一种超速自动报警装置,当车速过快时,提醒驾驶员需要减速。如图甲所示为该装置的简化电路图,电源电压为,定值电阻为,RV为速度传感器,其阻值随车速变化的关系图像如图乙所示。由图乙可知,当汽车的行驶速度逐渐增大时,电压表的示数 (选填“增大”“减小”或“保持不变”)。若车速达到时,提醒语音响起,观察到电压表示数为;当电压表的示数为时,汽车速度为 km/h。
26.(2025·四川·中考真题)两个定值电阻串联在电路中,已知,则通过的电流之比为 ,两端的电压之比为 。
27.(2023·四川·中考真题)有一只小灯泡上标有“3.6V 0.3A”字样,灯泡正常发光时的电流是 A。如果我们只有电压为6V的电源,要使小灯泡正常发光,需要串联一个 Ω的电阻。
28.(2022·辽宁阜新·中考真题)如图所示,电源电压恒定,只闭合开关S2,电流表示数为0.3A,电压表示数为3V,R2阻值为 Ω;再断开开关S2,闭合开关S1、S3,电流表示数 (填“变大”“变小”或“不变”);当闭合开关S1、S2,断开开关S3时,电压表示数为 V。
29.(2025·四川成都·中考真题)教室灯光改造需要检测室内光照强度(简称照度,单位为Lx)。小成利用身边器材设计了一个测量照度的电路,如图甲所示。电源电压取值范围0~12V;电压表量程0~3V;R1为阻值范围10kΩ~30kΩ的电阻箱;R2为光敏电阻,其阻值随光照度变化的规律如图乙所示。
(1)若电源电压为3V,为15kΩ,电压表读数为0.75V,求此时的照度大小。
(2)调节阻值,使电路能测量7Lx的照度,求电源电压的最大值。
30.(2025·江苏盐城·中考真题)图甲为科技小组设计的模拟电路,用手测量仰卧起坐次数。电源电压恒定不变,R1为定值电阻,R2为光敏电阻,其阻值随光照强度的减小而增大。当射向R2的红外线被遮挡时,R2两端的电压达到设定值,触发计数系统计数。测试过程中,R2两端电压与时间的关系图像如图乙所示,电流表示数与时间的关系图像如图丙所示,且完成每次仰卧起坐的时间相同。
(1)求1min内完成仰卧起坐的个数。
(2)求触发计数时,光敏电阻R2的阻值。
(3)求电路中的电源电压。
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第4节 欧姆定律在串、并联电路中的应用
目录
【A 夯基础】 1
一、欧姆定律在串联电路中的应用 1
二、欧姆定律在并联电路中的应用 2
【B 提能力】 8
【C 链中考】 11
1、 欧姆定律在串联电路中的应用
1.在探究电流和电阻关系的实验中(如图所示),AB间先后换接5Ω、10Ω、20Ω的电阻,调节滑片使电压表的示数保持不变,在三次实验中电阻和滑动变阻器接入电路的电阻之比(电源电压保持不变)( )
A.逐渐变大 B.逐渐变小 C.保持不变 D.无法确定
【答案】C
【详解】由串联电路电流规律可知
所以
调节滑片使电压表的示数保持不变,且电源电压一定,所以电阻和滑动变阻器两端电压之比保持不变,则电阻和滑动变阻器接入电路的电阻之比保持不变。故C符合题意,ABD不符合题意。
故选C。
2.如图甲是定值电阻R和灯泡L的I-U图像,定值电阻R的阻值是 Ω,将定值电阻R和灯泡L接在图乙电路中,S闭合,电流表示数为0.5A,则电源电压为 V;若将电源电压变为14V(这时电路中电流表、定值电阻R和灯泡L等仍安全)电流表的读数应是 A。
【答案】 10 7 0.8
【详解】[1]由图甲可知,定值电阻的电压为6V时,通过电阻的电流为0.6A,由可得,定值电阻的阻值
[2]由图乙可知,定值电阻R与灯泡L串联,电流表测电路中的电流,由图甲可知,电路中的电流为0.5A时,定值电阻和灯泡两端的电压分别为、,因串联电路中总电压等于各分电压之和,所以,电源的电压:
[3]若将电源电压变为14V时,因串联电路中各处的电流相等,且总电压等于各分电压之和,所以,电源的电压,即14V
由图甲可知,当电路中的电流为0.8A时,灯泡两端的电压为6V,定值电阻R两端的电压
电源的电压为
所以电流表读数为0.8A。
3.如图所示的电路中,电源电压保持不变,当开关S断开,甲、乙均为电流表时,两表示数之比 则当S闭合,甲、乙两表均为电压表时,两表示数之比
【答案】3∶5
【详解】通过观察电路图可知,当开关S断开时,甲、乙为电流表,则电路为并联电路,甲测R1的电流,乙测R2的电流,两表示数之比 ,并联电路各支路电压相等,可得电阻之比为
则当S闭合,甲、乙两表均为电压表时,此时电路为串联电路,串联电路中电流处处相等,甲测R2两端的电压,乙测R1两端的电压,则
4.电阻,,它们串联接入电路中,通过、的电流之比为 ;、两端的电压之比为 。
【答案】
1:1
2:5
【详解】[1]串联电路中电流处处相等,两电阻串联接入电路中,通过、的电流之比为1:1
[2]根据欧姆定律和串联电路电流规律,、两端的电压之比为
5.如图所示,电源电压保持不变,闭合开关S,两电压表示数之比为3∶1,此时电阻R1和电阻R2 (选填“串联”或“并联”),电阻R1和电阻R2的阻值之比为 。
【答案】 串联 1:2
【详解】[1][2]闭合开关S,电阻R1和电阻R2串联,电压表V1测电源电压U,电压表V2测R1两端电压U1,已知两电压表示数之比为3∶1,即U:U1=3:1,根据串联电路电压规律可知,电阻R1和电阻R2的两端电压之比U1:U2=1:2,再根据串联电路电压与电阻成正比可知,电阻R1和电阻R2的阻值之比为1:2。
6.,,串联在电路中,则这两电阻两端的电压之比 。
【答案】2∶3
【详解】在串联电路中,电流处处相等,即通过两电阻的电流相同。根据欧姆定律U=IR,电压与电阻成正比。因此两电阻两端的电压之比
7.有两个定值电阻,,,将它们串联在电源电压的电路中,、的总电阻 Ω,电路中的电流 A。两端的电压 V,两端的电压 V,则 , , 。由此可知,串联电路中的用电器要分压,且电阻越大,分得的电压越多,分压与电阻成 比。
【答案】 15 0.6 3 6 1∶2 1∶3 2∶3 正
【详解】[1] 串联电路总电阻等于各电阻之和,所以
[2] 根据欧姆定律
[3]根据欧姆定律可得
[4] 根据欧姆定律可得
[5]已经求得两个电压值,则有
[6]已知电源电压,则
[7] 已知电源电压,则
[8] 由分压与电阻的关系
可知,串联电路中分压与电阻成正比。
8.串联电路中,,又因为U1=I1R1,U2=I2R2,所以 。
【答案】
【详解】由题意知,
2、 欧姆定律在并联电路中的应用
9.如图甲所示电路,闭合开关S,电流表和电压表的示数如图乙和丙所示,下列分析正确的是( )
A.灯L与电阻R串联
B.电源两端的电压为
C.通过电阻的电流是
D.电路的总电阻小于电阻的阻值
【答案】CD
【详解】A.由图甲可知,电流从电源正极流出后,分别经过灯L和“电流表、电阻R”支路,然后汇合回到电源负极,所以灯L与电阻R是并联,故A错误;
B.电压表使用的是量程0~3V,分度值为0.1V,其示数为1.5V。在并联电路中,各支路两端电压相等且等于电源电压,所以电源电压为1.5V,故B错误;
C.电流表使用的是量程0~0.6A,分度值为0.02A,其示数为0.40A,因为电流表测电阻R支路的电流,所以通过电阻R的电流是0.40A,故C正确;
D.根据并联电路电阻特点,并联电路总电阻小于其中任何一个分电阻,电阻R是其中一个分电阻,所以电路的总电阻R总小于电阻R的阻值,故D正确。
故选CD。
10.有两个定值电阻,R1=15Ω,R2=30Ω,将它们并联在电源电压U=3V的电路中,通过R1的电流I1= A,通过R2的电流I2= A,干路电流I= A,I1︰I2= ,I1︰I= ,I2︰I= 。由此可知,并联电路中各支路要分流,且电阻越大,分得的电流越小,分流与电阻成 比。
【答案】 0.2 0.1 0.3 2︰1 2︰3 1︰3 反
【详解】[1]因为两个电阻并联,根据并联电路电压规律可知U1=U2=U=3V
则通过R1的电流
[2]通过R2的电流
[3]根据并联电路电流规律可得干路电流
[4]通过R1的电流与通过R2的电流之比为I1︰I2=0.2A︰0.1A=2︰1
[5]通过R1的电流与干路电流之比为I1︰I=0.2A︰0.3A=2︰3
[6]通过R2的电流与干路电流之比为I2︰I=0.1A︰0.3A=1︰3
[7]由此可知,并联电路中各支路要分流,且电阻越大,分得的电流越小,支路电流与支路电阻的乘积固定不变,即分流与电阻成反比。
11.结论:并联电路中通过分电阻的电流与其电阻成 比,表达式为 。
【答案】 反
【详解】[1][2]并联电路中,各支路两端电压相等,通过电阻的电流之比等于电阻的反比,即
12.电阻R1=20、R2=30,连接在如图所示电路中。当开关S闭合时,电阻R1与R2两端的电压之比为 ,电流表A1与A2的示数之比为 。
【答案】
【详解】[1]当开关闭合时,两电阻并联接入电路,并联电路各支路两端电压相等,所以电阻与两端的电压之比为。
[2]电流表测干路电流,电流表测通过电阻的电流,电阻,由欧姆定律知道
即通过两电阻的电流之比为,并联电路干路电流等于各支路电流之和,所以电流表、的示数之比为。
13.图甲为一种测量压力的装置原理图,电路中电源电压恒为6V,定值电阻的阻值为20,电压表的量程为3V,压力检测板M与可变电阻R相连。R的阻值与压力F的关系如图乙所示,闭合开关S后,下列说法正确的是( )
A.检测板不受压力时,电压表的示数为6V
B.当检测板所受压力增大时,电压表的示数减小
C.该装置所能测量的最大压力为
D.若将换成10的电阻,则该装置所能测量的最大压力将减小
【答案】C
【详解】A.由图甲可知,R、R0串联,电流处处相等,电压表测定值电阻R0两端的电压,由图乙可知,当检测板不受压力时,可变电阻R的阻值为80Ω,由串联电路的电阻特点可知,电路的总电阻为
根据欧姆定律可知,此时电路中的电流为
根据公式可知,电压表的示数为,故A错误;
B.由图乙可知,当检测板所受压力增大时,可变电阻R的阻值变小,则电路的总电阻减小,电路的电流增大,电压表测定值电阻R0两端的电压,根据公式可知,电压表的示数增大,故B错误;
C.根据电压表量程可知,R0两端的最大电压U0大=3V,则电路中的最大电流为
根据公式可知,此时电路的最小总电阻为
由串联电路的电阻特点可知,可变电阻的最小阻值为
由图乙可知,当压敏电阻为20Ω时,装置所能测量的最大压力为,故C正确。
D.将R0换为阻值10Ω,电阻变小,电压表示数最大为3V,根据欧姆定律可知,通过电路的最大电流变大,电源电压为6V不变,可变电阻两端的最小电压为3V不变,则可变电阻接入电路的最小阻值变小,由图乙可知,可增大该装置所能测量的最大压力值,故D错误。
故选C。
14.如图甲所示,科学家用条状石墨烯制成的湿敏电阻R,附着在叶片上设计了从外部检测植物含水量的变化的电路(图中叶片未画出),植物含水量表由电压表或电流表改装而成,且植物含水量越大,电表示数越大。电源电压恒定为18V,R0阻值为120Ω,R的阻值与植物含水量H的关系如图乙所示。下列说法错误的是( )
A.植物含水量是由电流表改装而成的
B.植物含水量变大时,电压表的示数变小
C.当电流表的示数为0.1A时,植物含水量20%
D.植物含水量变小时,电压表示数与电流表示数的比值不变
【答案】D
【详解】A B.定值电阻和湿敏电阻R串联,电压表测湿敏电阻R两端的电压,电流表测量电路中的电流;由图乙可知湿敏电阻R的阻值随着植物含水量变大而变小;植物含水量变大时,湿敏电阻的阻值变小,电路的总电阻变小,由知电路中的电流变大,由知定值电阻两端的电压变大,由串联电路电压的规律知湿敏电阻两端的电压变小,电压表示数变小,所以植物含水量是由电流表改装而成的,故AB正确,不符合题意;
C.当电流表的示数为时,电路的总电阻为
湿敏电阻的阻值为,由图乙知此时植物含水量,故C正确,不符合题意;
D.由图乙知植物含水量变小时,湿敏电阻的阻值变大,由于电压表示数与电流表示数的比值等于湿敏电阻的阻值,所以电压表示数与电流表示数的比值变大,故D错误,符合题意。
故选D。
15.如图所示的电路中,电源电压恒定,闭合开关S后,保证电路安全的情况下,滑动变阻器的滑片P向左移动的过程中,下列说法正确的是( )
A.电压表V读数与电流表读数的比值变大
B.电流表读数与电流表读数的差值变大
C.电流表读数变小,电压表V读数变大
D.电压表V读数与电流表读数的比值变小
【答案】D
【详解】由图可知,闭合开关S后,与并联,电流表测滑动变阻器所在支路的电流,电流表测干路电流,电压表测电源电压;因电压表测电源电压,则移动滑片时电压表的示数不变;当开关S闭合,变阻器的滑片P向左移动的过程中,变阻器接入电路的电阻变小,由欧姆定律可知,通过变阻器的电流变大,即电流表的示数变大;因并联电路各支路独立工作、互不影响,所以通过的电流不变;因为干路中的电流等于各支路电流的和,所以干路电流变大,即的示数变大;
A.因为电压表V读数不变,电流表读数变大,所以电压表V读数与电流表读数的比值变小,故A错误;
B.根据并联电路的电流特点可知,电流表读数与电流表读数的差值为通过的电流,且通过的电流不变,所以该差值保持不变,故B错误;
C.由以上分析可知,电流表读数变大,电压表V读数不变,故C错误;
D.因为电压表V读数不变,电流表读数变大,所以电压表V读数与电流表读数的比值变小,故D正确。
故选D。
16.如图甲所示的是小伟为自己房间设计的测量空气湿度的电路原理图。电源电压恒为6V,电压表量程为0~3V,定值电阻的阻值为,电阻的阻值随空气湿度RH变化的关系图像如图乙所示。则下列说法正确的是( )
A.空气湿度越大,电阻的阻值越大
B.空气湿度增大,电压表示数减小
C.当空气湿度为40%时,电压表的示数为3V
D.当电路中电流为0.1A时,空气湿度为20%
【答案】C
【详解】A.由图乙可知,空气湿度越大,电阻R1的阻值越小,故A错误;
B.空气湿度增大时,R1阻值减小,电路总电阻减小,电源电压不变,根据可知,电路中电流I增大。电压表测R2两端的电压,根据U=IR可知,电压表示数增大,故B错误;
C.当空气湿度为40%时,由图乙可知R1=20Ω,根据串联电路电阻特点,总电阻R总=R1+R2= 20Ω+20Ω= 40Ω
据欧姆定律可得电路中电流为
R2两端的电压U2= IR2= 0.15A×20Ω=3V
不超电压表量程0~3V,不会被烧坏,故C正确;
D.当电路中电流为0.1A时,电路总电阻为
则R1′=R总′-R2=60Ω-20Ω =40Ω
由图乙可知,此时空气湿度为10%,故D错误。
故选C。
17.如图所示的电路中,定值电阻,若由于某种原因,其中一个定值电阻发生短路,则两个电压表的示数之比不可能是( )
A.1∶3 B.1∶2 C.1∶4 D.3∶2
【答案】B
【详解】设R1的阻值为R,由于
则,
若R1短路,此时R2和R3串联,电压表V1测的是R2的两端电压,电压表V2测的是R2和R3的两端总电压,由于串联电路电流处处相等,根据串联分压可得,此时两个电压表的示数之比为
若R2短路,此时R1和R3串联,电压表V1测的是R1的两端电压,电压表V2测的是R3的两端电压,由于串联电路电流处处相等,根据串联分压可得,此时两个电压表的示数之比为
若R3短路,此时R1和R2串联,电压表V1测的是R1和R2的两端总电压,电压表V2测的是R2的两端电压,由于串联电路电流处处相等,根据串联分压可得,此时两个电压表的示数之比为
故B符合题意,ACD不符合题意。
故选B。
18.如图所示的电路中,电阻的阻值为10欧,滑动变阻器滑片P位于中点。用一阻值为20欧的电阻替换后,可能使电流表示数与替换前相同的方法是( )
A.减小电源电压,不移动滑片P
B.减小电源电压,向右移动滑片P
C.电源电压不变,向右移动滑片P
D.增大电源电压,向左移动滑片P
【答案】D
【详解】由电路图可知,电阻和滑动变阻器并联,电流表测量干路中的电流。已知电阻的阻值为10欧,用一阻值为20欧的电阻替换后,则电路中的总电阻变大,根据可知,电路中的电流变小,要使电流表示数与替换前相同,即使电流表示数变大,则应适当增大电源电压或向左移动滑片P,使变阻器接入电路的阻值变小一点,故D符合题意,ABC不符合题意。
故选D。
19.在如图甲的电路中,电源电压保持不变,为定值电阻,为滑动变阻器,是标有“,”字样的小灯泡。电流表量程为“”,电压表量程为“”。当开关和闭合,断开时,将滑动变阻器的滑片从最右端移到最左端,记录电压表和电流表示数并描绘图像;保持开关闭合,断开开关,将滑动变阻器的滑片移到最右端,再闭合开关移动滑动变阻器的滑片,直到小灯泡正常发光,记录电压表和电流表示数并描绘图像。图乙是两次电路中电压表和电流表示数变化关系的图像。在保证电路安全的情况下,下列分析正确的是( )
A.电源电压为
B.定值电阻的阻值为
C.当开关和闭合,断开时,电压表和电流表示数变化关系为图像②
D.当开关和闭合,断开时,滑动变阻器的阻值变化范围为
【答案】D
【详解】A.当开关S和闭合、断开时,串联,电压表测两端电压。根据图像①的电压表和电流表示数关系,电源电压不变,可得电源电压①
电源电压②
联立①②解得,,因此电源电压为,并非,故A错误;
B.由图像①的斜率计算定值电阻的阻值,
因此的阻值为,并非,故B错误;
C.当开关S和闭合、断开时串联,
则电压U2和电流I成正比,对应图像①,是直线;当开关S和闭合、断开时,灯泡L与串联,L的电阻随温度变化,电压U2和电流I不成正比,对应图像②,是曲线。因此电压表和电流表示数变化关系为图像①,并非图像②,故C错误;
D.当开关S和闭合、断开时,灯泡L与串联。灯泡额定电流
此时两端电压
最小阻值
结合图像①,当电流时,两端电压,最大阻值
因此滑动变阻器的阻值变化范围为,故D正确。
故选D。
20.如图所示电路,电源电压保持不变,R1为定值电阻,R2为滑动变阻器。闭合开关S后,滑动变阻器的滑片P从a端向b端移动的过程中,下列判断正确的是( )
A.电流表A与电压表V2的示数均变大
B.电流表A示数变小,电压表V2的示数不变
C.电压表V2的示数与电压表V1的示数之差变小
D.电压表V1的示数变化量与电流表A的示数变化量之比不变
【答案】D
【详解】AB.由图可知,闭合开关S后,与串联,电流表测电路中的电流,电压表V1测两端的电压,电压表V2测电源两端的电压;滑片移动时,电压表V2的示数不变;滑动变阻器滑片P自a端向b端移动的过程中,接入电路中的电阻变小,电路中的总电阻变小,由可知,电路中的电流变大,即电流表A的示数变大,故AB错误;
C.由图电压表V2测电源两端的电压,所以示数不变,电压表V1测两端的电压,根据串联分压知识,因为滑片自a端向b端移动的过程中,接入电路中的电阻变小,即阻值变小,所以两端的电压也会变小,即电压表的示数变小,故电压表与电压表之差是在变大,故C错误;
D.电压表V1的示数变化量等于定值电阻两端电压的变化量,
则
即,所以电压表的示数变化量与电流表A的示数变化量之比不变,故D正确。
故选D。
21.(2025·山东日照·中考真题)某同学利用如图所示的电路探究热敏电阻的特性。电源电压恒定,Rt为某种热敏电阻,R为定值电阻。闭合开关S1加热热敏电阻Rt,该同学发现电流表A1的示数变大,在这个过程中,下列说法正确的是( )
A.热敏电阻Rt的阻值变大
B.电流表A2的示数变大
C.电压表V的示数与电流表A2的示数的比值变大
D.电压表V的示数与电流表A3的示数的比值变小
【答案】D
【详解】由图可知,热敏电阻Rt与定值电阻R并联,电流表A1在热敏电阻所在的支路,测通过热敏电阻的电流,电流表A2在定值电阻所在的支路,测通过定值电阻的电流,电流表A3在干路上测干路电流,电压表测电源电压。由题意知,闭合开关S1加热热敏电阻Rt,该同学发现电流表A1的示数变大,说明热敏电阻的阻值变小;根据并联电路电压的特点可知,定值电阻所在支路两端的电压不变,定值电阻的阻值不变,根据欧姆定律可知,该支路电流不变,即电流表A2的示数不变;电压表V的示数与电流表A2的示数的比值等于定值电阻的阻值,因此不变;由于电流表A1的示数变大,电流表A2的示数不变,根据并联电路电流的特点可知,电流表A3的示数变大,因此电压表V的示数与电流表A3的示数的比值变小。故D正确,ABC错误。
故选D。
22.(2025·江苏南通·中考真题)冬天,为控制蔬菜大棚的温度在20~28℃,同学们设计了如图所示的控制电路。电源电压3V,R1是热敏电阻,R0选用3kΩ或5kΩ的定值电阻。闭合开关S,当R1两端电压U≥2V时,开启加热系统;当U≤1.8V时,关闭加热系统。热敏电阻R1在不同温度时的阻值如下表。下列说法正确的是( )
温度/℃
4.1
9.0
14.3
20.0
28.0
38.2
45.5
阻值/kΩ
22
16
10
6
4.5
3
2.5
A.R1的阻值与温度成反比
B.选用3kΩ的定值电阻能够满足设计的要求
C.R1和R0的功率可能相等
D.增大电源电压使开启加热系统的温度变低
【答案】B
【详解】A.由表中数据可知,热敏电阻阻值虽随温度升高而减小,但并非与温度成严格的“反比”关系,故A错误;
B.R1与R0串联,若R0=3kΩ,当R1两端电压U1=2V时,则U0=U-U1=3V-2V=1V
串联电路电流相等,则
即
对应温度20℃,开启加热系统; 当R1两端电压U1=1.8V时,则
串联电路电流相等,则
即
对应温度28℃,关闭加热系统;符合要求,故B正确;
C.R1与R0串联,功率相等时,I02R0=I12R1,R1=R0,若R0=3kΩ,R1=3kΩ,对应的温度是38.2℃,超过了温度在20~28℃范围,故C错误;
D.增大电源电压,若R0=3kΩ,R1两端电压U1=2V时,U0=U-U1=6V-2V=4V
串联电路电流相等
即
由表中数据可知,温度高于45.5℃,使开启加热系统的温度变高,故D错误。
故选B。
23.(2025·安徽·中考真题)如图所示的电路中,电源电压保持不变,为滑动变阻器,和为定值电阻。闭合开关。在保证电路元件安全的前提下,将滑动变阻器的滑片由端移至端,电压表、电压表、电流表示数变化量的绝对值分别为、、。则( )
A.电流表A的示数变小 B.电压表的示数变大
C.与的比值等于的阻值 D.与的比值等于的阻值
【答案】D
【详解】AB.由图可知电路为串联电路,电流表测电路中电流,电压表测和两端电压,电压表测两端电压,将滑动变阻器的滑片由端移至端,滑动变阻器接入电阻变小,电路总电阻变小,由欧姆定律可知电流中电流变大,即电流表示数变大;滑动变阻器接入电阻变小,则和 的总电阻变小,根据串联分压原理可知和 两端总电压减小,即电压表的示数变小,故AB错误;
C.滑动变阻器接入电阻变小,根据串联分压原理可知电压表示数减小,即滑动变阻器两端电压的减小量,根据串联电路电压特点可知减小多少,和 两端总电压增加多少,串联电路电流处处相等,是电路中电流的变化量,则与的比值等于和 两电阻的电阻之和,故C错误;
D.根据串联电路电压特点可知减小多少,两端电压增加多少,是电路中电流的变化量,则,故D正确。
故选D。
24.(2024·四川遂宁·中考真题)噪声污染是当代社会四大污染之一,若青少年长期处于噪声环境中会影响身心健康。为了监测噪声的强弱,同学们找来定值电阻、声敏电阻R(阻值会随声音强弱发生变化)、电流表、学生电源等器材,设计了可用电流表的示数来反映噪声强弱的装置,其中R的阻值随声音强弱变化的关系如甲图所示,该装置电路如乙图所示。在某次测试中,当噪声80dB时,电流表示数为0.4A;当噪声50dB时,电流表示数为0.2A。下列选项正确的是( )
A.电路中的电流随声音强度增大而减小 B.阻值是15Ω
C.电源电压10V D.当电流表示数0.3A,噪声强度为60dB
【答案】D
【详解】A.分析电路可知,和串联,电流表测电路电流。声音强度增大时,阻值变小,则总电阻变小,根据可知电路中的电流变大,故A错误;
BC.当噪声80dB时,电流表示数为0.4A,此时阻值为,则电源电压为
①
当噪声50dB时,电流表示数为0.2A,此时阻值为,则电源电压为
②
联立①②,解得,电源电压,故BC错误;
D.当电流表示数0.3A,总电阻为
则此时阻值为
由甲图可知,此时噪声强度为60dB,故D正确。
故选D。
25.(2025·四川眉山·中考真题)超速是引发交通安全事故的因素之一、物理兴趣小组设计了一种超速自动报警装置,当车速过快时,提醒驾驶员需要减速。如图甲所示为该装置的简化电路图,电源电压为,定值电阻为,RV为速度传感器,其阻值随车速变化的关系图像如图乙所示。由图乙可知,当汽车的行驶速度逐渐增大时,电压表的示数 (选填“增大”“减小”或“保持不变”)。若车速达到时,提醒语音响起,观察到电压表示数为;当电压表的示数为时,汽车速度为 km/h。
【答案】 增大 20
【详解】[1]由图乙可知,速度传感器RV的阻值随车速的增大而增大。由图甲可知,该电路为串联电路,电压表测速度传感器RV两端的电压。电源电压U=12V保持不变,定值电阻R=10Ω。根据串联电路电阻的特点R总=R+RV,当RV增大时,R总变大。电源电压U不变,则电路中的电流I变小。定值电阻R的阻值不变,电路中的电流I变小,所以UR变小,由串联电路的电压规律可知,RV两端的电压变大,即电压表的示数增大。
[2]当电压表示数UV=10V时,根据串联电路电压的特点可得R两端的电压UR=U−UV=12V−10V=2V
此时电路中的电流
车速达到80km/h时,速度传感器的阻值
根据图乙中图像是一条倾斜直线,由数学知识可得①。当电压表示数UV′=8V时,电路中的电流
根据欧姆定律可得
将RV'=20Ω代入①式可得v'=20km/h。
26.(2025·四川·中考真题)两个定值电阻串联在电路中,已知,则通过的电流之比为 ,两端的电压之比为 。
【答案】
【详解】[1]两个定值电阻串联在电路中,因为串联电路中各处的电流相等,所以通过的电流之比I1∶I2=1∶1
[2]两端的电压之比U1∶U2=IR1∶IR2=R1∶R2=7∶8
27.(2023·四川·中考真题)有一只小灯泡上标有“3.6V 0.3A”字样,灯泡正常发光时的电流是 A。如果我们只有电压为6V的电源,要使小灯泡正常发光,需要串联一个 Ω的电阻。
【答案】 0.3 8
【详解】[1] 小灯泡上标有“3.6V 0.3A”字样,灯泡正常发光时的电流为0.3A。
[2]电源电压为6V,要使小灯泡正常发光,则要使小灯泡两端的电压为3.6V,此时通过小灯泡的电流为0.3A,根据串联电路电压、电流关系,串联电阻两端的电压
通过串联电路的电流为0.3A,由欧姆定律得,需要串联的电阻
28.(2022·辽宁阜新·中考真题)如图所示,电源电压恒定,只闭合开关S2,电流表示数为0.3A,电压表示数为3V,R2阻值为 Ω;再断开开关S2,闭合开关S1、S3,电流表示数 (填“变大”“变小”或“不变”);当闭合开关S1、S2,断开开关S3时,电压表示数为 V。
【答案】 10 变大 0
【详解】[1]只闭合开关S2时,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,由可得,R2的阻值
[2]再断开开关S2,闭合开关S1、S3时,R1与R2并联,电压表测电源两端的电压,电流表测干路电流,因串联电路中总电阻大于任何一个分电阻,并联电路中总电阻小于任何一个分电阻,所以,R串˃R并,由可知,电路的总电流变大,即电流表的示数变大。
[3]当闭合开关S1、S2,断开开关S3时,电路为R1的简单电路,电流表测电路中的电流,此时R2和电压表被短路,则电压表的示数为0。
29.(2025·四川成都·中考真题)教室灯光改造需要检测室内光照强度(简称照度,单位为Lx)。小成利用身边器材设计了一个测量照度的电路,如图甲所示。电源电压取值范围0~12V;电压表量程0~3V;R1为阻值范围10kΩ~30kΩ的电阻箱;R2为光敏电阻,其阻值随光照度变化的规律如图乙所示。
(1)若电源电压为3V,为15kΩ,电压表读数为0.75V,求此时的照度大小。
(2)调节阻值,使电路能测量7Lx的照度,求电源电压的最大值。
【答案】(1)3Lx
(2)7.5V
【详解】(1)由图甲可知两个电阻串联,电压表测量两端电压,电路中电流为
根据串联电路电压特点和欧姆定律可得R2的阻值为
由图乙可知此时光照强度为3Lx。
(2)电路能测量7Lx的照度,由图乙可知R2的阻值为,电压表量程0~3V,电压表示数最大为3V,R1为阻值范围10kΩ~30kΩ的电阻箱,根据串联分压原理有
即
由于为3V、为且都为定值,则当阻值最小时,电源电压最大,即的阻值为10kΩ,则电路中电流为
最大电源电压为
30.(2025·江苏盐城·中考真题)图甲为科技小组设计的模拟电路,用手测量仰卧起坐次数。电源电压恒定不变,R1为定值电阻,R2为光敏电阻,其阻值随光照强度的减小而增大。当射向R2的红外线被遮挡时,R2两端的电压达到设定值,触发计数系统计数。测试过程中,R2两端电压与时间的关系图像如图乙所示,电流表示数与时间的关系图像如图丙所示,且完成每次仰卧起坐的时间相同。
(1)求1min内完成仰卧起坐的个数。
(2)求触发计数时,光敏电阻R2的阻值。
(3)求电路中的电源电压。
【答案】(1)50个
(2)50Ω
(3)6V
【详解】(1)由图乙可知,在0 ~ 2.4s 时间内电压出现两次达5V 的触发过程,说明2.4 s 内完成了2 次仰卧起坐,因此每次所用时间为1.2 s;则1 min 内可完成的个数为
(2)触发计数时,由图乙可知光敏电阻R2两端电压U2 = 5.0 V,由图丙可知此时电路中电流I = 0.1A,此时光敏电阻R2的阻值为
(3)触发计数时,由图乙可知光敏电阻R2两端电压U2 = 5.0 V,由图丙可知此时电路中电流I = 0.1 A,由图甲可知两个电阻串联,则电源电压为 ①
未触发计数时,由图乙可知光敏电阻R2两端电压U2 = 3.0 V,由图丙可知此时电路中电流I = 0.3 A,则电源电压为 ②
解①②得,
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