内容正文:
17.4 欧姆定律在串、并联电路中的应用 同步练习
一、单选题
1.把、的两个电阻串联起来,则串联后的总电阻为( )
A.小于5Ω B.20Ω C.15Ω D.5Ω
2.有两个阻值不同的定值电阻R1、R2,它们的电流随电压变化的I-U图线如图所示.如果R1、R2串联的总电阻为R串,并联后的总电阻为R并,则说法中正确的是
A.在Ⅲ区域,在I区域
B.
C.在I区域,在Ⅲ区域
D.
3.已知,将它们接在如图所示的电路中。闭合开关S,通过它们的电流之比及它们两端的电压之比是( )
A.,
B.,
C.,
D.,
4.如图甲所示电路,电源两端电压保持不变,R0为定值电阻,R为滑动变阻器。闭合开关S,将滑动变阻器滑片P由一端移动到另一端的过程中,电路中电流表和电压表示数关系如图乙所示,下列说法正确的( )
A.电源电压为
B.定值电阻R0的阻值为
C.滑动变阻器的最大阻值为
D.当定值电阻R0两端的电压为时,电流表的示数为
5.在如图甲所示的电路中,电源电压保持不变。为定值电阻。闭合开关S,将滑动变阻器的滑片P从最左端滑到最右端,两电压表示数随电流表示数变化的完整图像如图乙所示,滑片P在最左端时电流和的阻值( )
A.0.2A 10Ω B.0.2A 30Ω
C.0.4A 30Ω D.0.4A 10Ω
6.如图所示,定值电阻R1=5Ω,R2=10Ω,开关S闭合时,R1∶R2两端的电压分别是U1、U2,通过的电流分别是I1、I2,下列关系正确的是( )
A.I1∶I2=1∶1 B.I1∶I2=1∶2
C.U1∶U2=1∶1 D.U1∶U2=2∶1
7.如图所示,电源电压恒定,已知三个定值电阻中R1>R2,当开关S由a掷向b时,下列说法正确的是( )
A.的示数变小,的示数变大 B.的示数变大,的示数变小
C.的示数变小,的示数变小 D.的示数变大,的示数变大
8.光照强度会影响花卉生长。图甲为光照强度过大时触发报警的电路,电源电压不变,R0为阻值可调的电阻箱,R为光敏电阻,其阻值随光照强度变化关系如图乙。当电流表示数大于某一值I0时触发报警,I0时的光照强度为警戒光照强度。闭合开关S,下列说法正确的是( )
A.R的阻值随光照强度增大而增大
B.增大R0阻值可增大警戒光照强度
C.R0一定时,光照强度越大,通过R0的电流越大
D.R0一定时,光照强度越大,电流表示数越小
二、填空题
9.如图所示,甲、乙、丙三个电路电源电压U相等,电路总电阻分别为、和,最大的是 (选填、或),电路中的电流分别为、(乙的干路电流)、,最大的是 (选填、或)。
10.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。一段时间后,电流表示数变小。若故障只发生在电阻、上,现用完好的小灯泡替换电流表,若灯亮,则电压表示数 ,若灯不亮,则电压表示数 。(均选填“变大”“变小”或“不变”)
11.如图所示,是甲、乙两导体电流与电压的关系图象,根据图象可知R甲 R乙(选填“大于”或“小于”),若将甲和乙串联接在电路中,则通过它们的电压之比U甲∶U乙= .
12.如图所示的电路中,电源电压保持不变,已知定值电阻。当开关闭合时,定值电阻、两端的电压之比为 ;电流表和的示数分别为、,则电流大小之比为 。
13.如图所示电路中,电源电压不变,已知。闭合开关后,干路上的电流为,通过滑动变阻器的电流为,则电源电压为 ,滑动变阻器接入电路的阻值为 。
14.如图所示电路,电源两端电压为U=4.5V且保持不变。电阻R1=10Ω,滑动变阻器R2的铭牌上标有“30Ω 1A”的字样,电流表的量程为0~0.6A,两块电压表的量程均为0~3V,在保证电路安全的条件下,滑动变阻器R2阻值变化范围是 Ω。
三、实验题
15.学校物理兴趣小组进行了如下实验,在“连接串联电路”实验中,实验电路如图所示:
(1)连接好电路后闭合开关S, 发现L1、L2两只灯泡都不亮。用手按一下灯泡L1时 ,L1、L2仍然都不亮;按一下灯泡L2时,两灯都亮,松开手两灯又不亮,则故障可能是 (选填序号);
A.L1 灯丝断了 B.L2灯丝断了
C.L1 与灯座接触不良 D.L2与灯座接触不良
(2)上述现象也证明,串联电路中的各用电器 (选填“能”或“不能”)独立工作;
(3)闭合开关时,观察到灯L1 比 L2亮些,则通过L1和 L2的电流 (选填“相等”或“不相等”)。
16.在探究并联电路中电阻的规律时,小明同学分别按如图(a)连接电路时,电键应该是 的,图(b)中电阻R是替代图(a)中并联电阻R1和R2的电阻,则接入电阻R时电路应满足以下条件:
(1) 保持不变;
(2)电流表 的示数与电流表 的示数相等。
四、计算题
17.如图所示,电源电压恒定,,。当开关闭合,、都断开时,电流表的示数为0.1A。求:
(1)当开关闭合,、都断开时电路中的总电阻;
(2)电源电压;
(3)当开关断开,、都闭合时,电流表的示数。
18.如图所示的电路,R1=30Ω,R2=10Ω,开关S闭合后,电流表A的示数为0.4A,求:
(1)电源电压;
(2)通过R2的电流;
(3)电路中的总电阻;
(4)干路中的电流。
五、综合题
19.由LED和小灯泡L1组成的电路,如图所示。闭合开关时,LED亮,而L1不亮。但用一根导线接在两个接线柱时,L1亮了。
(1)在方框内,把电路对应的电路图画完整 ;
(2)闭合开关时,LED亮,而L1不亮。L1不亮的原因可能是 ;
(3)L1亮了,导线所接的两个接线柱是 。
试卷第1页,共3页
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《17.4 欧姆定律在串、并联电路中的应用 同步练习》参考答案
1.B
【详解】根据串联电路总电阻等于各串联部分电阻之和可得,把、的两个电阻串联起来,则串联后的总电阻为
故B符合题意,ACD不符合题意。
故选B。
2.C
【详解】因串联电路中总电阻等于各分电阻之和,所以,R串比每一个串联的分电阻都要大,
因并联电路中总电阻的倒数等于各分电阻倒数之和,所以,R并比每一个并联电路的分电阻都要小,在这四个电阻值中,R串最大,R并最小,故BD错误;由I=U/R可知,当它们两端加相同的电压时,通过R串的电流最小,故它的I-U图线在I区,故A错误;通过R并的电流最大,故它的I-U图线在III区,故C正确.
故选C.
【点睛】根据电阻的串并联确定R1、R2、R串、R并之间的大小关系,根据欧姆定律判断电压相同时电流的大小;分析坐标图不同区域的意义即可解决.本题考查了电阻的串并联特点和欧姆定律的应用,解决本题的关键是弄清楚图象中横纵坐标的物理含义
3.A
【详解】根据电路图可知,电阻和电阻并联接入电路,由并联电压规律可知,电阻两端的电压和电阻两端的电压之比为,已知电阻和电阻的阻值之比为,则通过电阻和电阻的电流之比为
故A符合题意,BCD不符合题意。
故选A。
4.A
【详解】由图甲可知,R与R0串联,电流表测电路中电流,电压表测滑动变阻器R两端电压;由图乙可知,当滑动变阻器的滑片P位于最左端,滑动变阻器连入电路中的阻值最小,电压表示数为0,此时电路中只有电阻R0,电路中总电阻最小,通过电路中的电流最大,根据可知,电源电压
当滑动变阻器的滑片P位于最右端,滑动变阻器连入电路中的阻值最大,此时电压表示数为3V,电流表示数为0.1A,根据可知,滑动变阻器的最大阻值
此时电路中的总电阻
根据可知,电源电压
由题可知,电源电压保持不变,故可得
可解得;故电源电压
当定值电阻R0两端的电压为1V时,根据可知,此时通过定值电阻R0的电流
故BCD错误,A正确。
故选A。
5.B
【详解】由甲图可知,定值电阻和滑动变阻器串联,电流表测电路中的电流,电压表测两端的电压,电压表测变阻器两端的电压。由乙图可知当电路中的电流为0.4A时,两电压表的示数都为4V,因串联电路的总电压等于各部分电压之和,所以电源电压为8V,此时电阻的阻值为
根据可知,当电路中电流增大时,定值电阻两端的电压增大,由串联电路的电压特点可知,变阻器两端的电压减小。所以,图乙中,斜向上的图线是电压表随电流表示数变化的图象,斜向下的图线为电压表随电流表示数变化的图象。当滑片P在最左端时,变阻器连入电路的电阻最大时,电路中电流最小,由串联分压规律可知此时变阻器两端的电压最大。由图乙可知,变阻器两端的电压最大为6V,则此时定值电阻两端的电压为
此时电路中的电流为
则滑动变阻器的最大值为
故选B。
6.A
【详解】AB.由图可知,R1与R2串联,串联电路中的电流处处相等,则A正确,B错误;
CD.R1、R2两端的电压之比
故CD错误。
故选A。
7.D
【详解】当开关接a时,电阻R和R1串联在电路中,当开关接b时,电阻R和R2串联在电路中,因为R1>R2,当开关S由a掷向b时,电路总电阻变小,电流表示数变大,又因为电压表测量定值电阻R两端电压,根据可知电压表示数变大,故ABC错误,D正确。
故选D。
8.B
【详解】由图可知,定值电阻R0和光敏电阻R并联,电流表测干路电路的电流
A.题目提到R为光敏电阻,其阻值随光照强度变化关系如图乙所示,可以看出光照强度增大时阻值减小,故A错误;
B.警戒光照强度是电流达到I0时的光照强度。增大R0阻值会导致通过R0支路的电流减小,因此光敏电阻阻值需减小才能让电流重新达到I0。此时需要更强的光照,所以警戒光照强度增大,故B正确;
C.定值电阻R0和光敏电阻R并联,互不影响,R0一定时,电压不变则通过R0的电流不变,故C错误;
D.R0一定时,电压不变,通过R0的电流不变。光照强度越大,光敏电阻R的阻值减小,根据可知通过光敏电阻R这条支路的电流增大,电流表测干路电流,等于各支路电流之和,一条支路电流不变,另一条支路电流增大,故电流表示数增大,故D错误。
故选B。
9.
【详解】[1][2]串联电路的等效电阻等于各串联电阻之和,所以电路总电阻最大的是,由于在并联电路中,总电阻小于任何一个支路的分电阻,所以电路总电阻最小的是,根据可知,电路中的电流最大的是。
10. 变小 不变
【详解】[1]由图可知,该电路为并联电路,电压表测量的是电源电压,电流表测量干路中的电流。一段时间后,电流表示数变小,这表明电路出现了断路现象,用完好的小灯替换电流表,若灯泡发光,说明有一条支路断路,另外一条支路完好,此时该电路为串联电路,电压表测量电阻两端的电压,由于此时电阻两端的电压小于电源电压,所以电压表示数会变小。
[2]若灯泡不发光,这表明干路中无电流,即两条支路都发生了断路,电压表与灯泡串联在电路中,测量的是电源电压,示数保持不变。
11. 小于 1:2
【详解】[1]由图像可知U甲=U乙=2V时,I甲=0.2A,I乙=0.1A,由欧姆定律可得甲乙的电阻分为
所以R甲小于R乙
[2] 将甲和乙串联接在电路中,则通过它们的电压之比
U甲∶U乙=R甲∶R乙=1:2
12. 1∶1 5∶3
【详解】[1]分析电路图可知,两电阻并联,由并联电路的电压特点可知,各支路两端的电压相等,即,所以、两端的电压之比为1∶1。
[2]分析电路图可知,两电阻并联,电流表测量定值电阻两端电压,电流表测量定值电阻两端电压,由于两电阻的电压相等,所以两电阻的电流之比为
13. 24 80
【详解】[1]由图可知,滑动变阻器R和定值电阻R1并联,根据并联电路中电流规律,干路电流等于各支路电流之和,已知干路中电流,通过滑动变阻器中电流,故通过定值电阻中电流
根据欧姆定律可知,定值电阻R1两端电压
根据并联电路中电压规律可知
[2]根据欧姆定律可知,滑动变阻器的阻值
14.5~20Ω
【详解】由图得,R1、R2串联,电压表V1、V2分别测量R1、R2的电压,电流表测量电路电流。两块电压表的量程均为0~3V,当电压表V2的示数为3V时,R2的电压最大,R2接入电路中的电阻最大,此时R1的电压为
此时电路电流为
R2接入电路中的最大电阻为
当电压表V1的示数为3V时,R1的电压最大,R2接入电路中的电阻最小,此时电路电流为
R2接入电路中的最大电阻为
滑动变阻器R2阻值变化范围是5~20Ω。
15.(1)D
(2)不能
(3)相等
【详解】(1)连接好电路后闭合开关S,发现L1、L2两只灯泡都不亮,说明电路时断路,用手按一下灯泡L1时,L1、L2仍然都不亮,说明电路仍然是断路,故不是L1的问题,按一下灯泡L2时,两灯都亮,松开手两灯又不亮,说明是L2的问题,因为按一下两灯都亮,所以是与灯座接触不良,故选D。
(2)L2出现问题L1也不能工作,说明串联电路中的各用电器不能独立工作。
(3)串联电路中各处电流相等,所以通过L1和L2的电流相等。
16. 断开 电源电压 A3 A1
【详解】[1]连接电路时,为了安全,电键应该是断开的。
[2]探究并联电路中电阻的规律,应控制电压不变,通过比较电流的变化,来确定电阻的变化。
[3][4]由于电阻R等效与电阻R1和R2并联后的电阻,所以,电流表A3与电流表A1的示数相等。
17.(1)90Ω
(2)9V
(3)0.45A
【详解】(1)当开关闭合,、都断开时,R1与R2串联,电路总电阻为
(2)由可知,电源的电压为
(3)当开关断开,、都闭合时,R1与R2并联,电流表测干路电流,电流表的示数为
18.(1)12V;(2)1.2A;(3)7.5Ω;(4)1.6A
【详解】解:由电路图可知,R1与R2并联,电流表测R1支路的电流。
(1)因并联电路中各支路两端的电压相等,所以,电源的电压
U=U2=U1=I1R1=0.4A×30Ω=12V
(2)通过R2的电流
(3)因并联电路中总电阻的倒数等于各分电阻倒数之和,所以,电路中的总电阻
(4)因并联电路中干路电流等于各支路电流之和,所以,干路电流
I=I1+I2=0.4A+1.2A=1.6A
答:(1)电源电压为12V;
(2)通过R2的电流为1.2A;
(3)电路中的总电阻为7.5Ω;
(4)干路中的电流为1.6A。
19. 电压太低 E和F
【详解】(1)[1]看图可知,小灯泡和LED串联,电路图如下:
(2)[2]闭合开关时,LED灯亮而小灯泡不亮,小灯泡不亮一定不是断路引起的,可能是短路。但用一根导线接在两个接线柱时,L1亮了,分析可知,一根导线只可能并联在LED的两端时,小灯泡才可能发光,可以排除小灯泡处短路,所以,L1不亮的原因可能是小灯泡两端电压太低,实际功率太小,不足以发光。
(3)[3]闭合开关时,LED亮,而L1不亮的原因是因为小灯泡两端的电压太低,将导线接在E和F两个接线柱上,将LED短路,相当于小灯泡接在电源两端,小灯泡亮了。
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