17.4 欧姆定律在串、并联电路中的应用(分层作业)(第2课时)物理新教材人教版九年级全一册
2026-07-28
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2份
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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-同步练 |
| 知识点 | 欧姆定律 |
| 使用场景 | 同步教学-新授课 |
| 学年 | 2027-2028 |
| 地区(省份) | 全国 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 5.16 MB |
| 发布时间 | 2026-07-28 |
| 更新时间 | 2026-07-28 |
| 作者 | 学科网初物精品工作室 |
| 品牌系列 | 上好课·上好课 |
| 审核时间 | 2026-07-28 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/58995339.html |
| 价格 | 2.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
摘要:
**基本信息**
分层清晰,从基础应用到综合探究,覆盖欧姆定律在串并联电路中的比例计算、动态分析、故障判断及范围求解,适配新授课差异化教学,强化物理观念与科学思维。
**分层设计**
|层次|知识覆盖|设计特色|
|----|----------|----------|
|A基础达标|单一知识点应用(比例、动态、故障、范围)|结合典型例题,如串并联电流比计算、滑动变阻器动态分析,巩固基础概念|
|B能力提升|综合知识应用(跨模块综合)|通过多开关电路、滑动变阻器综合计算,培养科学推理与论证能力|
|C拓展培优|拓展探究(复杂情境、实际应用)|联系风速测量等实际电路,涉及图像分析与安全范围求解,体现科学探究与创新|
内容正文:
17.4 欧姆定律在串、并联电路中的应用(分层作业)(第2课时)
目录
【A 基础达标题】
一、欧姆定律的比例问题
二、电路的动态分析
三、电路的故障分析
四、应用欧姆定律求范围
【B 能力提升题】
【C 拓展培优题】
【A 基础达标题】
一、欧姆定律的比例问题
1.(25-26九年级上·甘肃武威·期末)如图所示电路中,甲、乙是电流表或电压表,当S闭合后,为了使定值电阻R1、R2并联,则甲是 表,乙是 表;若R1、R2的阻值之比为3∶4,则通过R1、R2的电流之比是 。
2.(25-26九年级上·广东深圳·期中)在如图的电路中,电源电压为6V且保持不变,R1的电阻为5Ω,R2的电阻为15Ω,下列对电路分析正确的是( )
A. 当开关S断开时,电压表的示数为0V
B. 当开关S闭合时,电压表的示数为4.5V
C. 当开关S闭合时,通过R1与R2的电流之比为1∶2
D. 当开关S闭合时,电压表示数与电源电压之比为1∶4
3.(2025·河南平顶山鲁山县第七教研区·二模)在如图甲所示的电路中,闭合开关,两灯泡均发光,两个电流表指针偏转均如图乙所示,则通过灯泡的电流为 A,灯泡两端的电压之比是 ,灯泡的电阻之比是 。
4.(2025·江西吉安吉安县·一模)如图是电阻A和B的I-U图像,电阻A的阻值 (选填“大于”、“小于”或“等于”)电阻B的阻值;若把A和B并联后接入电路中,通过电阻A、B的电流之比是 。
5.(25-26九年级下·安徽安庆)如图所示的电路中,若只闭合开关、,此时电流表与的示数之比为,若只闭合开关,则电阻与两端的电压之比为 。
二、电路的动态分析
6.(25-26九年级上·福建莆田擢英·月考)如图所示,开关闭合前,滑动变阻器的滑片应置于 (选填“a”或“b”)端;闭合开关后,要使小灯泡的亮度变亮,滑片应向 (选填“a”或“b”)端移动,此时滑动变阻器接入电路电阻变 。
7.(25-26九年级上·江苏连云港东海县东部联考·月考)如图所示电路中,电源两端电压不变,闭合开关S后,滑动变阻器的滑片P从a端向b端滑动的过程中( )
A. 电流表、电压表的示数都减小 B. 电流表、电压表的示数都增大
C. 电流表的示数增大、电压表的示数减小 D. 电流表的示数减小、电压表的示数增大
8.(2025·专题05电学综合)(多选)如图所示电路,电源电压恒定,R1为定值电阻,R2为滑动变阻器。闭合开关,将滑动变阻器的滑片P向左移动,下列说法中正确的是( )
A. 电流表A1的示数不变,电压表V的示数不变
B. 电流表A2的示数变小,电压表V的示数不变
C. 电压表V与电流表A1的示数之比变大
D. 电压表V与电流表A2的示数之比变小
9.(2025·江西南昌·二模)(多选)如图所示的电路中,电源电压保持不变,下列说法正确的是( )
A. 断开、,电压表V无示数
B. 断开、,电流表A无示数
C. 先闭合,再闭合,电压表V的示数变大
D. 先闭合,再闭合,电流表A的示数变小
10.(24-25九年级下·安徽宿州泗县·期中)如图电路中,R0是定值电阻,R1是阻值随光照强度增大而减小的光敏电阻。闭合开关S,逐渐减小光敏电阻的光照强度,关于两个电表示数的说法中,正确的是( )
A. 电流表示数减小,电压表示数增大 B. 电压表和电流表的示数都增大
C. 电流表示数增大,电压表示数减小 D. 电压表和电流表示数的比值不变
三、电路的故障分析
11.(25-26九年级上·湖北宜昌·期中)如图所示,电源电压不变,闭合开关S,灯泡L1和L2都发光,一段时间后,其中一个灯泡突然熄灭,而电流表和电压表的示数都不变,产生这一现象的原因可能是( )
A. 灯泡L1断路 B. 灯泡L1短路 C. 灯泡L2断路 D. 灯泡L2短路
12.(25-26九年级上·江苏扬州江都区·月考)在如图所示的电路中,电源电压保持不变。闭合开关S,电路正常工作。过了一会儿,灯L熄灭,两个电表中只有一个电表的示数变大,关于电路中的故障,下列判断中正确的是( )
A. 可能是灯L断路,电流表的示数变小
B. 可能是电阻R短路,电压表的示数变大
C. 可能是灯L短路,电流表的示数变大
D. 可能是电阻R断路,电流表的示数变小
13.(25-26九年级上·天津和平区·期末)
(1)如图1所示电阻箱阻值读数为 。
(2)如图2所示,闭合开关S一段时间后,灯泡L不发光,电流表和电压表的示数都变大。已知电路中仅有一处故障,且只发生在灯泡或电热丝上,则电路中出现的故障为 。
14.(25-26九年级上·河南周口多校·期末)如图所示的电路中,电源电压恒定,闭合开关S,灯L1、L2都正常发光,若一段时间后,其中一盏灯突然熄灭,电流表A1示数不变,电流表A2示数减小,则电路故障可能是 ;若一段时间后,两盏灯都突然熄灭,则电路可能出现 (选填“短路”或“断路”)。(已知故障只出现在灯L1或L2中)
四、应用欧姆定律求范围
15.(26-27九年级上·全国·课后作业)如图所示,电源电压为,的阻值为,滑动变阻器上标有“”字样。若电流表量程为,电压表量程为,为确保电路安全,当开关闭合后,滑动变阻器连入电路中的阻值范围是多少?
16.(25-26九年级上·重庆渝中区·期末)如图所示为小明设计的测量电阻伏安特性曲线的电路图,电源电压保持不变,,滑动变阻器的最大阻值为。已知电压表量程为,电流表的量程为,闭合开关调节滑动变阻器,经过的最大电流为 ,滑动变阻器的阻值变化范围必须保持在 。
17.(25-26九年级上·安徽阜阳·月考)如图,电源电压18V,定值电阻R=7Ω,电流表测量范围0~0.6A,电压表测量范围0~15V,滑动变阻器铭牌标有“50Ω 1A”字样。为保证电路安全,滑动变阻器的取值范围是 Ω。
18.(25-26九年级上·全国·课后作业)(多选)如图所示的电路中,电源电压恒为4.5V,电流表的测量范围为0~0.6A,电压表的测量范围为0~3V,定值电阻的阻值为5Ω,滑动变阻器的最大阻值为50Ω。闭合开关S,移动滑片P的过程中,下列说法正确的是( )
A. 电压表的示数与电流表的示数的比值不变
B. 若滑片P向左移,则电流表的示数变大
C. 电流表的示数变化范围是0.3~0.6A
D. 滑动变阻器允许接入电路的阻值范围是2.5~50Ω
【B 能力提升题】
19.(2026·山东济宁济宁高新技术产业开发区·二模)如图所示,甲、乙为两只相同的电压表或电流表,若断开开关,甲、乙两表示数之比为2:1,通过R1的电流为I1;更换两表种类,闭合开关,两表均有示数,通过R2的电流为I2,则= ,此时甲、乙两表示数之比为 。
20.(2026·江苏常州·一模)如图所示,定值电阻R与滑动变阻器串联,电源电压恒为6V。闭合开关S,移动滑动变阻器的滑片P至中点时,电流表的示数为I1,电压表示数为4V;移动滑片P至最右端时,电流表的示数为I2,则此时电压表示数为 V,I1:I2= 。
21.(25-26九年级上·河南平顶山·期中)(多选)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,观察到电压表V的示数变大。已知电路中仅有一处故障,且只发生在电阻、上。则下列说法正确的是( )
A. 若电流表有示数,故障是短路
B. 若电流表有示数,故障是短路
C. 若电流表无示数,故障是断路
D. 若电流表无示数,故障是断路
22.(25-26九年级上·河北沧州十三中·期中)如图所示,电源电压恒定,滑动变阻器R1的最大阻值是30Ω,R2为定值电阻,电流表的测量范围为0~3A,电压表的测量范围为0~15V。闭合开关后,当滑片P移至滑动变阻器中点位置时,电流表示数为1A,电压表示数为6V。求:
(1)R2的阻值。
(2)电源电压。
(3)为了保护电表,滑动变阻器接入电路的最小阻值。
【C 拓展培优题】
23.(2026·河南周口郸城县两校·二模)(多选)如图所示,电源电压恒定,当开关S1、S2闭合,甲、乙两表均为电压表时,两表示数之比,当开关S1闭合、S2断开,若甲、乙两表均为电流表时( )
A. 两表的示数之比为3∶2
B. 两表的示数之比为3∶4
C. 两电阻的阻值之比为3∶1
D. 两电阻的阻值之比为4∶3
24.(2025·上海)如图所示的电路图,电源电压为且保持不变。现在将M、N端分别与变阻器的a、c端相连,闭合开关,向右移动滑片P时:
(1)若电路无故障,则电压表示数 。
(2)若移动滑片P时,至少有一个电表示数不为零,故障只存在或上;请写出电压表的示数和电流表示数的变化情况以及对应的故障: 。
25.(2026·四川成都双流区·二模)如图甲所示,科学小组根据所学知识设计了一个测量风速的电路,该电路可以将风速大小转换成电流大小。电源电压恒为,电流表量程为,为定值电阻。是与迎风板相连的低阻力敏型电阻,其阻值随风速大小的变化关系如图乙所示,的最大安全电压为。风速为时电流表示数为。求:
(1)风速为时两端的电压;
(2)在确保电路安全的情况下,该电路能够测量的风速范围。
26.(25-26九年级上·湖北武汉硚口区)图甲所示的电路中,电源电压保持不变,电流表的测量范围为0~0.6A,电压表的测量范围为0~15V,滑动变阻器的规格为“200Ω 0.5A”。在滑片移动的过程中,电压表的示数与滑动变阻器接入电路的电阻关系如图乙所示,电流表和电压表的示数都没有超过所选的测量范围。以下说法:
①电源电压为16V
②R1的电阻是20Ω
③电流表示数变化范围是0.15A~0.6A
④电压表示数变化范围是0V~15V
⑤滑动变阻器接入电路中的电阻变化范围是16Ω~100Ω
其中正确的是( )
A. ①③ B. ②⑤ C. ②③④ D. ④⑤
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17.4 欧姆定律在串、并联电路中的应用(分层作业)(第2课时)
目录
【A 基础达标题】
一、欧姆定律的比例问题
二、电路的动态分析
三、电路的故障分析
四、应用欧姆定律求范围
【B 能力提升题】
【C 拓展培优题】
【A 基础达标题】
一、欧姆定律的比例问题
1.(25-26九年级上·甘肃武威·期末)如图所示电路中,甲、乙是电流表或电压表,当S闭合后,为了使定值电阻R1、R2并联,则甲是 表,乙是 表;若R1、R2的阻值之比为3∶4,则通过R1、R2的电流之比是 。
【答案】① 电压 ② 电流 ③ 4∶3
【详解】[1][2]当开关S闭合后,为了使定值电阻R1、R2并联,电流从电源正极流出,经开关后分成两支,一支通过R1、另一支通过R2、乙电表,两支电流汇合后回到电源负极,则甲电表在电路中应相当于断路,故甲是电压表,此时电压表测电源电压,乙是电流表,测通过R2的电流,所以甲是电压表,乙是电流表。
[3]当开关S闭合后,定值电阻R1、R2并联,并联电路中各支路两端电压相等,根据欧姆定律可知在电压一定时,电流与电阻成反比,已知R1∶R2=3∶4,则I1∶I2=R2∶R1=4∶3
2.(25-26九年级上·广东深圳·期中)在如图的电路中,电源电压为6V且保持不变,R1的电阻为5Ω,R2的电阻为15Ω,下列对电路分析正确的是( )
A. 当开关S断开时,电压表的示数为0V
B. 当开关S闭合时,电压表的示数为4.5V
C. 当开关S闭合时,通过R1与R2的电流之比为1∶2
D. 当开关S闭合时,电压表示数与电源电压之比为1∶4
【答案】D
【详解】A.由图可知,开关S断开时,电压表测量电源两端的电压,示数为6V,故A错误;
BCD.当开关S闭合时,R1和R2串联,电压表测量R1两端的电压,根据串联电路电流规律可知,通过R1与R2的电流之比为1∶1,根据串联电路电阻规律可知,电路中的总电阻为
电路中的电流为
R1两端的电压为
电压表示数与电源电压之比为,故选D。
3.(2025·河南平顶山鲁山县第七教研区·二模)在如图甲所示的电路中,闭合开关,两灯泡均发光,两个电流表指针偏转均如图乙所示,则通过灯泡的电流为 A,灯泡两端的电压之比是 ,灯泡的电阻之比是 。
【答案】① 1.2 ② 1∶1 ③ 1∶4
【详解】[1]由电路图可知,两灯泡并联,电流表A1测干路电流,电流表A₂测L₂支路电流。因并联电路中干路电流等于各支路电流之和,且两个电流表的指针在同一个位置,所以,电流表A1的示数大于电流表A2的示数,则电流表A1的量程为0~3A,分度值为0.1A,示数为1.5A,即,电流表A2的量程为0~0.6A,分度值为0.02A,示数为0.3A,即,所以,灯泡L1中的电流
[2]因为两灯泡并联,根据并联电路电压特点可知,灯泡L1与L2两端的电压相等,则灯泡L1与L2两端的电压之比
[3]根据欧姆定律可得,则两灯泡的电阻之比
4.(2025·江西吉安吉安县·一模)如图是电阻A和B的I-U图像,电阻A的阻值 (选填“大于”、“小于”或“等于”)电阻B的阻值;若把A和B并联后接入电路中,通过电阻A、B的电流之比是 。
【答案】① 小于 ② 2∶1
【详解】[1]电阻A和B的I-U图像都为过原点的直线,故两电阻均为定电阻,由图象可知UA=UB=3V
IA=0.6A,IB=0.3A,由欧姆定律可得,A和B两个定值电阻的阻值分别,
因此电阻A的阻值小于电阻B的阻值。
[2]若把A和B并联后接入电路中,根据并联电路各支路两端电压相等可知:两个电阻两端的电压相等,根据可知,在电压相等时,通过导体的电流与电阻成反比,通过A、B的电流之比为
5.(25-26九年级下·安徽安庆)如图所示的电路中,若只闭合开关、,此时电流表与的示数之比为,若只闭合开关,则电阻与两端的电压之比为 。
【答案】
【详解】由电路图可知,若只闭合开关、,则R1、R2并联,A1测干路电流,A2测通过R2的电流,此时电流表与的示数之比为,由并联电路电流特点可知,通过R1与R2的电流之比
并联电路各支路两端的电压相等,故
由可得R1与R2的电阻之比
若只闭合开关,电阻与串联,因为串联电路中各处电流相等,故通过两电阻的电流
由可得,两电阻两端的电压之比
二、电路的动态分析
6.(25-26九年级上·福建莆田擢英·月考)如图所示,开关闭合前,滑动变阻器的滑片应置于 (选填“a”或“b”)端;闭合开关后,要使小灯泡的亮度变亮,滑片应向 (选填“a”或“b”)端移动,此时滑动变阻器接入电路电阻变 。
【答案】① b ② a ③ 小
【详解】[1]开关闭合前,为保护电路安全,滑动变阻器应接入最大阻值,即滑片应置于b端。
[2]闭合开关后,滑片向a端移动时接入阻值变小,电路中电流变大,灯泡的亮度变亮。
[3]滑片向a端移动时,接入电路的电阻丝长度变短,所以接入电阻变小。
7.(25-26九年级上·江苏连云港东海县东部联考·月考)如图所示电路中,电源两端电压不变,闭合开关S后,滑动变阻器的滑片P从a端向b端滑动的过程中( )
A. 电流表、电压表的示数都减小 B. 电流表、电压表的示数都增大
C. 电流表的示数增大、电压表的示数减小 D. 电流表的示数减小、电压表的示数增大
【答案】A
【详解】由电路图分析可知,定值电阻与滑动变阻器串联,电压表测定值电阻两端的电压,电流表测电路中的电流;当滑动变阻器的滑片P从a端滑到b端的过程中,接入电路的电阻变大,根据串联电路电阻特点可知,电路的总电阻变大,根据欧姆定律,可知电路中的电流变小,即电流表的示数变小;根据欧姆定律的变形式可知,定值电阻两端的电压变小,即电压表示数变小,故BCD不符合题意,A符合题意。
故选A。
8.(2025·专题05电学综合)(多选)如图所示电路,电源电压恒定,R1为定值电阻,R2为滑动变阻器。闭合开关,将滑动变阻器的滑片P向左移动,下列说法中正确的是( )
A. 电流表A1的示数不变,电压表V的示数不变
B. 电流表A2的示数变小,电压表V的示数不变
C. 电压表V与电流表A1的示数之比变大
D. 电压表V与电流表A2的示数之比变小
【答案】AD
【详解】由电路图可知,两电阻并联,电流表A2测干路电流,电流表A1测R1支路电流,电压表测电源两端电压。
AC. 并联电路中各支路两端电压等于电源电压,滑片向左移动过程中,电源电压不变,电压表示数不变,定值电阻阻值不变,由欧姆定律可知,通过定值电阻的电流不变,电流表A1示数不变,电压表V与电流表A1的示数之比不变,故A正确,C错误;
BD. 滑动变阻器滑片P向左移动,接入电路的阻值减小,电源电压不变,由欧姆定律可知,通过滑动变阻器的电流变大,并联电路中干路电流等于各支路电流之和,所以干路电流变大,电流表A2的示数变大,故电压表示数与电流表A2的示数之比变小,故B错误,D正确。
故选AD。
9.(2025·江西南昌·二模)(多选)如图所示的电路中,电源电压保持不变,下列说法正确的是( )
A. 断开、,电压表V无示数
B. 断开、,电流表A无示数
C. 先闭合,再闭合,电压表V的示数变大
D. 先闭合,再闭合,电流表A的示数变小
【答案】AC
【详解】AB. 断开、,两灯泡串联,电流表测量电路中的电流,所以电流表有示数,由于电压表V与电源的两端不相连,电压表V无示数,故A正确,B错误;
C. 先闭合,两灯泡串联,电流表测量电路中的电流,电压表测量灯泡两端的电压,再闭合,灯泡短路,电路中只有灯泡,电压表测电源电压,所以电压表的示数变大,故C正确;
D. 先闭合,两灯泡串联,电流表测量电路中的电流,电压表测量电源电压,再闭合,灯泡短路,电路中只有灯泡,电流表测量电路中的电流,此时电路中的电阻变小,由可知电路中的电流变大,电流表的示数变大,故D错误。
故选AC。
10.(24-25九年级下·安徽宿州泗县·期中)如图电路中,R0是定值电阻,R1是阻值随光照强度增大而减小的光敏电阻。闭合开关S,逐渐减小光敏电阻的光照强度,关于两个电表示数的说法中,正确的是( )
A. 电流表示数减小,电压表示数增大 B. 电压表和电流表的示数都增大
C. 电流表示数增大,电压表示数减小 D. 电压表和电流表示数的比值不变
【答案】A
【详解】如图所示,定值电阻R0和光敏电阻R1串联,电压表测光敏电阻R1两端的电压,闭合开关S,逐渐减小光敏电阻的光照强度,则光敏电阻R1的阻值增大,由串联电阻关系可知,电路的总电阻增大,根据欧姆定律可知,通过电路的电流减小,即电流表示数减小,根据串联分压原理,光敏电阻R1的两端电压增大,即电压表示数增大,则电压表和电流表示数的比值增大,故A正确,BCD错误。
故选A。
三、电路的故障分析
11.(25-26九年级上·湖北宜昌·期中)如图所示,电源电压不变,闭合开关S,灯泡L1和L2都发光,一段时间后,其中一个灯泡突然熄灭,而电流表和电压表的示数都不变,产生这一现象的原因可能是( )
A. 灯泡L1断路 B. 灯泡L1短路 C. 灯泡L2断路 D. 灯泡L2短路
【答案】A
【详解】电路中S闭合,灯泡L1和L2并联,电流表测量通过L2的电流,电压表测量电源电压,灯泡L1和L2都发光,一段时间后,其中一个灯泡突然熄灭,而电流表和电压表的示数都不变,说明电路中没有发生短路(若短路会导致电流表或电压表示数变化),一个灯泡突然熄灭,说明电路中存在断路,电流表示数没有发生变化,说明灯泡L2没有发生断路,则灯泡L1断路,故BCD不符合题意,A符合题意。
故选A。
12.(25-26九年级上·江苏扬州江都区·月考)在如图所示的电路中,电源电压保持不变。闭合开关S,电路正常工作。过了一会儿,灯L熄灭,两个电表中只有一个电表的示数变大,关于电路中的故障,下列判断中正确的是( )
A. 可能是灯L断路,电流表的示数变小
B. 可能是电阻R短路,电压表的示数变大
C. 可能是灯L短路,电流表的示数变大
D. 可能是电阻R断路,电流表的示数变小
【答案】D
【详解】A.如果灯L断路,整个电路断路,所以电流表、电压表示数都减小为零,故A不符合题意;
B.如果电阻R短路,灯泡是通路,能够发光,故B不符合题意;
C.如果灯L短路,灯不亮,电路总电阻减小,所以电流表示数增大,同时电压表测量电源电压示数变大,故C不符合题意;
D.如果电阻R断路,电流表示数减小为零,电压表测量电源电压示数变大,故D符合题意。
故选D。
13. (25-26九年级上·天津和平区·期末)
(1)如图1所示电阻箱阻值读数为 。
(2)如图2所示,闭合开关S一段时间后,灯泡L不发光,电流表和电压表的示数都变大。已知电路中仅有一处故障,且只发生在灯泡或电热丝上,则电路中出现的故障为 。
【答案】(1)1735Ω (2)灯泡短路
【详解】(1)小问详解:
电阻箱的读数规则:各旋钮指示数值乘对应倍率,再求和。电阻箱阻值读数
(2)小问详解:
由图2可知,灯泡L与电阻丝串联,电流表测电路中的电流,电压表测电阻丝两端的电压,闭合开关S一段时间后,灯泡L不发光,电流表和电压表的示数都变大。电流表有示数,说明电路通路,因此故障类型为短路,灯泡L不发光,则故障位置在灯泡,灯泡短路时,电路总电阻变小,由可知,电源电压一定时,总电阻变小,电流变大,此时电压表测电源电压,电压表示数变大。故电路中出现的故障为灯泡短路。
14.(25-26九年级上·河南周口多校·期末)如图所示的电路中,电源电压恒定,闭合开关S,灯L1、L2都正常发光,若一段时间后,其中一盏灯突然熄灭,电流表A1示数不变,电流表A2示数减小,则电路故障可能是 ;若一段时间后,两盏灯都突然熄灭,则电路可能出现 (选填“短路”或“断路”)。(已知故障只出现在灯L1或L2中)
【答案】① L2断路 ② 短路
【详解】[1]由图可知,两灯泡并联,电流表A1测量的是通过灯L1的电流,电流表A2测量的是干路中的电流,根据并联电路的电流特点可知电流表A2的示数大于电流表A1的示数。若一段时间后,其中一盏灯突然熄灭,电流表A1示数不变,可知通过L1的电流不变,电流表A2示数减小,可知灯L2断路。
[2]已知故障只出现在灯L1或L2中。若电路出现短路,电源会被短路,两灯都不亮,同时可能会损坏电源等元件;若只是断路,因为两灯并联,不会出现两灯同时因一个灯的断路而熄灭的情况,所以两盏灯都突然熄灭,电路可能出现短路。
四、应用欧姆定律求范围
15.(26-27九年级上·全国·课后作业)如图所示,电源电压为,的阻值为,滑动变阻器上标有“”字样。若电流表量程为,电压表量程为,为确保电路安全,当开关闭合后,滑动变阻器连入电路中的阻值范围是多少?
【答案】
【详解】当电流表的示数时,电路中电流最大,电阻最小,两端电压为:,滑动变阻器两端电压为:,滑动变阻器接入电路的电阻最小为:,当电压表的示数时,此时滑动变阻器连入电路的阻值最大,两端电压为:,电路的电流为,滑动变阻器接入电路的电阻最大值为:。所以滑动变阻器接入电路的阻值范围是。
16.(25-26九年级上·重庆渝中区·期末)如图所示为小明设计的测量电阻伏安特性曲线的电路图,电源电压保持不变,,滑动变阻器的最大阻值为。已知电压表量程为,电流表的量程为,闭合开关调节滑动变阻器,经过的最大电流为 ,滑动变阻器的阻值变化范围必须保持在 。
【答案】① 0.3 ②
【详解】[1]如图,两个电阻串联,电压表测量R1两端的电压,电流表测电路中的电流,电流表量程为,电压表量程为,R1两端的电压最大时,,此时通过R1的电流最大,经过的最大电流为
[2]电路中的电流最大时,滑动变阻器接入电路的电阻最小,滑动变阻器接入电路的最小值
当滑动变阻器接入电路的电阻最大时,电路中的电流最小,电压表的示数最小,电路安全,因此滑动变阻器接入电路的最大值为20Ω,由以上分析可知,滑动变阻器的阻值变化范围必须保持在。
17.(25-26九年级上·安徽阜阳·月考)如图,电源电压18V,定值电阻R=7Ω,电流表测量范围0~0.6A,电压表测量范围0~15V,滑动变阻器铭牌标有“50Ω 1A”字样。为保证电路安全,滑动变阻器的取值范围是 Ω。
【答案】23~35
【详解】由电路图可知,定值电阻与滑动变阻器串联,电压表测量滑动变阻器两端的电压,电流表测量电路中的电流。为了保护电流表,电路中的最大电流不能超过电流表的量程0.6A。同时,滑动变阻器允许通过的最大电流为1A。因此,电路中的最大电流。当电路中电流最大时,滑动变阻器接入电路的电阻最小。根据欧姆定律,此时定值电阻两端的电压为
滑动变阻器两端的电压为
滑动变阻器接入电路的最小阻值为
为了保护电压表,滑动变阻器两端的电压不能超过电压表的量程15V。即。当滑动变阻器两端电压最大时,其接入电路的电阻也最大。根据串联电路电压的特点,此时定值电阻两端的电压为
此时电路中的电流为
根据欧姆定律,滑动变阻器接入电路的最大阻值为
此阻值小于滑动变阻器的最大阻值50Ω,符合要求。综上所述,为保证电路安全,滑动变阻器的取值范围是23Ω ~ 35Ω。
18.(25-26九年级上·全国·课后作业)(多选)如图所示的电路中,电源电压恒为4.5V,电流表的测量范围为0~0.6A,电压表的测量范围为0~3V,定值电阻的阻值为5Ω,滑动变阻器的最大阻值为50Ω。闭合开关S,移动滑片P的过程中,下列说法正确的是( )
A. 电压表的示数与电流表的示数的比值不变
B. 若滑片P向左移,则电流表的示数变大
C. 电流表的示数变化范围是0.3~0.6A
D. 滑动变阻器允许接入电路的阻值范围是2.5~50Ω
【答案】BC
【详解】A.由电路图可知,定值电阻R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。由可知,电压表与电流表的示数比值等于滑动变阻器接入电路的电阻;滑片移动时,滑动变阻器接入电路中的电阻发生变化,电压表与电流表的示数的比值发生变化,故A错误。
B.若滑片P向左移动,滑动变阻器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,即电流表的示数变大,故B正确。
CD.电流表示数最大为,此时,滑动变阻器接入电路中的电阻最小,电路中的总电阻,滑动变阻器接入电路中的最小阻值。当电压表的示数时,电路中的电流最小,滑动变阻器接入电路中的电阻最大,所以R两端的电压,电路中的最小电流,故电流表的示数变化范围是0.3~0.6A。滑动变阻器接入电路中的最大阻值,则滑动变阻器允许接入电路的阻值范围为2.5~10Ω。故C正确,D错误。
故选BC。
【B 能力提升题】
19.(2026·山东济宁济宁高新技术产业开发区·二模)如图所示,甲、乙为两只相同的电压表或电流表,若断开开关,甲、乙两表示数之比为2:1,通过R1的电流为I1;更换两表种类,闭合开关,两表均有示数,通过R2的电流为I2,则= ,此时甲、乙两表示数之比为 。
【答案】① 3:1 ② 2:1
【详解】断开开关,甲与R1串联,乙与R1串联,所以两表同为电流表;而R1与R2并联,所以它们两端的电压相等,由可得,即
而甲、乙两表示数之比为2:1,所以,因此
此时,所以电源电压①
更换两表种类,闭合开关,即两表变成电压表,R1与R2串联,电路中的电流处处相等,此时通过R2的电流为,即②
由①②可得,整理得
分析电路图可知,甲电压表测量的是R2两端的电压,乙电压表测量的是R1两端的电压,所以
20.(2026·江苏常州·一模)如图所示,定值电阻R与滑动变阻器串联,电源电压恒为6V。闭合开关S,移动滑动变阻器的滑片P至中点时,电流表的示数为I1,电压表示数为4V;移动滑片P至最右端时,电流表的示数为I2,则此时电压表示数为 V,I1:I2= 。
【答案】① 3 ② 4:3
【详解】由题意知,定值电阻R与滑动变阻器串联,电压表测R两端电压,电源电压,滑片在中点时,R两端电压,滑动变阻器两端电压
串联电路电流相等,电阻比等于电压比,即:,整理得滑动变阻器最大阻值 ,滑片移到最右端,滑动变阻器接入最大阻值,串联分压得R两端电压为
即电压表示数为3V;滑片在中点时总电阻
滑片在最右端总电阻
由得 ,
故
21.(25-26九年级上·河南平顶山·期中)(多选)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,观察到电压表V的示数变大。已知电路中仅有一处故障,且只发生在电阻、上。则下列说法正确的是( )
A. 若电流表有示数,故障是短路
B. 若电流表有示数,故障是短路
C. 若电流表无示数,故障是断路
D. 若电流表无示数,故障是断路
【答案】BC
【详解】A.该题可采用“倒推法”分析,若故障是短路,则电压表相当于并联在导线两端,电压表无示数,此时电路是通路,电流表有示数,故A错误;
B.若故障是短路,相当于只有电阻接入电路,此时电路中总电阻减小,根据欧姆定律,此时电路电流增大,电压表示数增大,电流表示数也增大,故B正确;
C.若故障是断路,电压表和电阻串联在电路中,相当于测电源电压,故电压表示数变大,由于电压表内阻非常大,根据欧姆定律,此时电路电流极小,电流表无示数,故C正确;
D.因电阻和是串联在电路中的,若故障是断路,整个电路就断路了,也就没有电流通过,电压表也没有示数,故D错误。
故选BC。
22.(25-26九年级上·河北沧州十三中·期中)如图所示,电源电压恒定,滑动变阻器R1的最大阻值是30Ω,R2为定值电阻,电流表的测量范围为0~3A,电压表的测量范围为0~15V。闭合开关后,当滑片P移至滑动变阻器中点位置时,电流表示数为1A,电压表示数为6V。求:
(1)R2的阻值。
(2)电源电压。
(3)为了保护电表,滑动变阻器接入电路的最小阻值。
【答案】(1)6Ω (2)21V (3)2.4Ω
【详解】(1)小问详解:
如图电阻R2与滑动变阻器串联,电压表测量电阻R2的电压,电流表测量电路中的电流,R2的阻值
(2)小问详解:
当滑片P移至滑动变阻器中点位置时,此时
电流表示数为1A,变阻器两端的电压
电源电压
(3)小问详解:
滑动变阻器接入电路的最小阻值时,由串联电路电压的规律可知R2两端的电压最大,电压表的示数最大,电压表的最大值为15V,此时电路中的电流为
电流表的测量范围为0~3A,此时电路中的电流没有超过电流表的最大量程,电流表安全,由串联电路电压的规律可知此时滑动变阻器两端的电压
滑动变阻器接入电路的最小阻值
【C 拓展培优题】
23.(2026·河南周口郸城县两校·二模)(多选)如图所示,电源电压恒定,当开关S1、S2闭合,甲、乙两表均为电压表时,两表示数之比,当开关S1闭合、S2断开,若甲、乙两表均为电流表时( )
A. 两表的示数之比为3∶2
B. 两表的示数之比为3∶4
C. 两电阻的阻值之比为3∶1
D. 两电阻的阻值之比为4∶3
【答案】BC
【详解】开关S1、S2闭合,甲、乙均为电压表,R1与R2串联。甲表并联在电源两端,测量电源电压U。乙表并联在R2两端,测量R2的电压U2。已知,即。根据串联电路电压规律可得
串联电路中,电压与电阻成正比,则有
开关S1闭合、S2断开,甲、乙均为电流表,R1与R2并联。甲表串联在R2的支路上,测量R2的电流I2。乙表串联在干路上,测量干路电流I。并联电路中,电流与电阻成反比,则有
两表示数之比,故选BC。
24.(2025·上海)如图所示的电路图,电源电压为且保持不变。现在将M、N端分别与变阻器的a、c端相连,闭合开关,向右移动滑片P时:
(1)若电路无故障,则电压表示数 。
(2)若移动滑片P时,至少有一个电表示数不为零,故障只存在或上;请写出电压表的示数和电流表示数的变化情况以及对应的故障: 。
【答案】(1)变小 (2)若电流表不为零,向右移动滑片P,电流表示数变大,电压表为零,变阻器出现了短路现象;若电压表不为零且接近电源电压,电流表为零,变阻器出现了断路现象;若电流表示数不为零,电压表示数接近电源电压,向右移动滑片P,电流表示数变大,此时电阻短路。
【详解】(1)小问详解:
将M、N端分别与变阻器的a、c端相连,即变阻器的有效电阻为PC部分,闭合开关,向右移动滑片P时,变阻器的有效电阻为PC部分变小,即接入电路中的电阻变小。变阻器与定值电阻串联,串联电阻分压,变阻器阻值越大两端的电压也越大,根据上面判断,电压表测量变阻器两端的电压,由于变阻器电阻变小,故变阻器两端的电压也变小。
(2)小问详解:
若移动滑片P时,若电流表示数不为零,电压表示数为零,说明电路是通路电流不为零,但与电压表并联的变阻器出现了短路现象,即电压表被短路示数为零,向右移动滑片P时,电流表示数变大;若电压表示数不为零接近电源电压,电流表示数为零,说明电压表连接到电源两端的电路是通路,但电流表示数为零则是断路现象,故此是与电压表并联的变阻器出现了断路现象;若电流表示数不为零,电压表示数不为零且接近电源电压,此时电阻短路,向右移动滑片P时,电流表示数变大。
25.(2026·四川成都双流区·二模)如图甲所示,科学小组根据所学知识设计了一个测量风速的电路,该电路可以将风速大小转换成电流大小。电源电压恒为,电流表量程为,为定值电阻。是与迎风板相连的低阻力敏型电阻,其阻值随风速大小的变化关系如图乙所示,的最大安全电压为。风速为时电流表示数为。求:
(1)风速为时两端的电压;
(2)在确保电路安全的情况下,该电路能够测量的风速范围。
【答案】(1)
(2)
【详解】(1)小问详解:
由图乙可知,风速时,,根据欧姆定律,电路总电阻
串联电路总电阻等于各电阻之和,因此
由图乙得时,,电路总电阻
电路电流
两端电压
(2)小问详解:
根据电路安全限制分析:
电流表测量范围为,因此电路最大电流。此时总电阻
的最小允许阻值
由图乙可知,对应风速;风速越大阻值越小,因此风速不能超过。
最大安全电压为,当时,两端
电路中电流
的最大允许阻值
由图乙可知,的最大阻值,对应风速为,或,都满足电压安全要求,最小风速为,因此该电路能够测量的风速范围。
26.(25-26九年级上·湖北武汉硚口区)图甲所示的电路中,电源电压保持不变,电流表的测量范围为0~0.6A,电压表的测量范围为0~15V,滑动变阻器的规格为“200Ω 0.5A”。在滑片移动的过程中,电压表的示数与滑动变阻器接入电路的电阻关系如图乙所示,电流表和电压表的示数都没有超过所选的测量范围。以下说法:
①电源电压为16V
②R1的电阻是20Ω
③电流表示数变化范围是0.15A~0.6A
④电压表示数变化范围是0V~15V
⑤滑动变阻器接入电路中的电阻变化范围是16Ω~100Ω
其中正确的是( )
A. ①③ B. ②⑤ C. ②③④ D. ④⑤
【答案】B
【详解】由电路图可知,闭合开关S后,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;由图乙可知,当变阻器接入电路中的电阻时,其两端的电压,因串联电路中各处的电流相等,所以此时电路中的电流
因串联电路中总电压等于各分电压之和,所以电源的电压 ①
当变阻器接入电路中的电阻时,其两端的电压,因串联电路中各处的电流相等,所以此时电路中的电流
因串联电路中总电压等于各分电压之和,所以电源的电压 ②
①②联立可得:,
故①错误,②正确;
当电压表的示数时,R1两端的电压
此时电路中的电流
此时滑动变阻器接入电路中的电阻
则电路中电流表的最小示数为0.15A,此时滑动变阻器接入电路中的电阻最大,最大阻值为
当滑动变阻器接入电阻为0时,电路中的电流
结合电流表的测量范围为0~0.6A和滑动变阻器的规格为“200Ω 0.5A”可知电路中的最大电流为0.5A,所以电流表示数的变化范围是0.15A~0.5A,故③错误;
电路中的电流最大时,变阻器接入电路中的阻值最小,此时电压表的示数最小,电路中的最大电流为0.5A,此时电路中的总电阻为
变阻器接入电路中的最小阻值为
则滑动变阻器接入电路中的电阻变化范围是16Ω~100Ω,故⑤正确;
电压表的最小示数
所以电压表示数变化范围是8V~15V,故④错误;
由上可知,正确的是②⑤,故B正确,ACD错误。
故选B。
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