摘要:
**基本信息**
本同步练习通过基础巩固、能力提升、综合应用三层设计,系统覆盖欧姆定律在串并联电路中的应用,融合生活情境与实验探究,培养物理观念与科学思维。
**分层设计**
|层次|知识覆盖|设计特色|
|----|----------|----------|
|基础巩固|串并联电路电流电压关系、仪器基本读数|以电子体重秤、滑动变阻器调节等生活情境题为主,强化物理观念|
|能力提升|动态电路分析、仪器改装(如体重显示器)|通过多开关控制、滑片移动类题,训练科学推理与模型建构|
|综合应用|实验探究(伏安法测电阻)、实际电路设计(智能分拣机器人)|结合数据处理与方案优化,提升科学探究与问题解决能力|
内容正文:
人教版(新教材) · 九年级全册
第十七章 欧姆定律 第4节 欧姆定律在串、并联电路中的应用
姓名: 班级:
一、单项选择题
1.如图所示的电路中,电源两端的电压保持不变。闭合开关,调节两个滑动变阻器的滑片至某位置时,甲、乙电流表的示数分别为I1、I2,且 调节滑片,使R1接入电路的阻值减小10Ω,R2接入电路的阻值增大20Ω,此时甲、乙电流表的示数分别为I甲'、 I乙'。若. 则I甲': I甲可能为
A.8:7 B.4:3 C.2:1 D.3:1
2.将灯泡、毫安培计、电池等电路元件连接成如图所示的电路装置,已知毫安培计、的读数分别为、,则毫安培计的读数最接近下列何者?( )
A. B. C. D.
3.如图是电子体重秤的简化电路图,虚线框内是两不同电阻,R0是定值电阻,R2是压敏电阻且阻值随压力的增大而减小。当所称的体重增大时,电压表改装而成的体重显示器示数也增大,则( )
A.虚线框1内接的是定值电阻R0 B.虚线框2内接的是定值电阻R0
C.电路中的电流变小 D.此电路是并联电路
4.如图所示电路中,电源电压保持不变,和为定值电阻。先闭合开关S1,再闭合开关S2后,电流表和电压表的示数变化的情况是( )
A.电流表示数增大,电压表示数不变
B.电流表示数增大,电压表示数减小
C.电流表示数减小,电压表示数增大
D.电流表示数不变,电压表示数增大
5.某兴趣小组想设计一种能自动测定光照强度的装置,当光照强度增强时,光敏电阻阻值变小,光照强度显示器(由电压表改装而成)示数增大,反之示数减小.若电源电压不变,是定值电阻,则下列设计的电路图中符合要求的是( )
A. B.
C. D.
6.如图所示,关于灯泡变亮的说法中正确的是( )
A.M连E接线柱,闭合开关,滑动变阻器滑片向右移
B.M连F接线柱,闭合开关,滑动变阻器滑片向右移
C.M连E接线柱,闭合开关,滑动变阻器滑片向左移
D.M连F接线柱,闭合开关,滑动变阻器滑片向左移
7.某同学在育苗棚中按图连接电路,是定值电阻,电阻在不同温度下的阻值随湿度变化的曲线如图。闭合开关,棚内环境( )
A.温度不变、湿度增加时,电流表示数变大
B.温度不变、湿度增加时,电流表示数变小
C.湿度不变、温度升高时,电流表示数不变
D.湿度不变、温度升高时,电流表示数变小
8.图甲所示是小石同学新买的一款握力器的原理图。其中电源电压U=6V且保持不变,力量计由一个量程为0~0.6A的电流表改装而成,定值电阻R1=12Ω,R是一根长为9cm,阻值为18Ω的均匀电阻丝,滑片P与绝缘板相连且同步上下移动。滑片P在a端时,力量计的示数为0N。C是一根弹簧,其所受压力F与压缩量x的关系如图乙所示。下列说法中正确的是( )
A.当力量计的示数为0N时,电路中的电流为0A
B.当电路中的电流为0.3A时,力量计的示数为300N
C.定值电阻R1的作用是保护电路,它的阻值应不小于8Ω
D.某攀岩运动员的最大握力约为600N,可以用此握力器测出该值
二、多项选择题
9. 如图所示的电路图中,电源两端电压保持不变,若只闭合开关和,将滑动变阻器的滑片P置于A端时,电压表的示数为,电压表的示数为;若此时将滑动变阻器的滑片P移至B端,电压表的示数变为,电压表的示数变为,电流表的示数为0.4A。已知,,,滑动变阻器的最大阻值为10Ω。则( )
A.的阻值为2Ω
B.电源电压为8V
C.只闭合开关和,滑片P移到A端时,电路中的电流为1.0A
D.只闭合开关、、,滑片P移到B端,电流表和的示数均为2.6A
10. 如图是小湘设计的一款测定水箱内水量的装置。其中R是滑动变阻器的电阻片,滑片跟滑杆相连,滑杆可以绕着O点转动,另一端固定着浮子。电源电压保持不变,当水箱内水位上升时( )
A.水对箱底的压强变小 B.R接入电路的电阻变小
C.电路中的电流变小 D.电压表的示数变大
11.如图所示,电路中是定值电阻,是滑动变阻器,当的滑片向下滑动时,下列说法正确的是( )
A.电压表示数不变,电流表A示数增大
B.电压表示数减小,电压表示数不变
C.电阻消耗的功率减小
D.电压表示数与电流表A示数的比值不变
12.在如图所示的电路中,电源电压保持不变,闭合开关,P滑动变阻器的滑片P向右移动时下列说法正确的是
A.电流表示数变大 B.电流表示数不变
C.小灯泡变亮 D.电压表示数变大
13.随着国际油价的频繁波动,不少国家都在积极推广新能源电动汽车。在电动汽车中利用接入电路的旋钮变阻器,可控制电动机的转速,如图所示。图中E、O、F分别为变阻器的三个接线柱,当驾驶员踩下“油门”时(滑片逆时针转动)车速仪示数增大,车速仪可由电路中的电压表或电流表改装而成,下列分析正确的是
A.车速仪是由电流表改装而成
B.踩下油门的过程中,电压表示数与电流表示数的比值增大
C.电路中的定值电阻R0工作时会消耗电能,可以不用接入电路
D.踩下油门的过程中,电压表的示数减小
14.如图所示,电源电压保持不变,闭合开关S,当滑动变阻器的滑片P在某一端时,电压表的示数为U1,电流表的示数为I1,移动滑动变阻器的滑片P到另一端,电流表示数变化了ΔI,此时电压表的示数为U2,则下列判断正确的是( )
A.电阻R1的阻值可能为
B.电阻R1的阻值可能为
C.滑动变阻器的最大阻值可能为
D.滑动变阻器的最大阻值可能为
三、填空题
15.小明设计了“地磅”的电路图,如图甲所示,滑杆P 可在竖直放置的电阻R 上滑动,当货车质量增大时,电表示数 (选填“变大”或“变小”),但该电路有 的安全隐患。优化后的电路设计方案见图乙,则方案乙除了可以解决以上安全隐患,还有 的优点(写一条即可)。
16.如图所示,闭合开关后,滑动变阻器 R2的滑片在某两点间移动时,电流表的示数在 1A~2A 之间变化,电压表的示数在 6V~9V 之间变化,则定值电阻 R1的阻值为 Ω,电源电压为 V。
17.浏阳大围山梨是国家地理标志农产品,科技助农小组设计了一个按质量自动筛选梨的装置,其简化电路如图所示。电源电压恒为6V,Ro是一根长为10cm的粗细均匀的电阻丝,滑片 P与电阻丝接触良好,R1为力敏电阻,其阻值随托盘内梨的质量 (梨按个依次进入)变化关系如表所示,当电压表示数大于或等于2V时,装置自动将托盘内的梨筛选出来。闭合开关S,滑片P罝于B端,刚好能将200g及以上的梨筛选出来。(忽略托盘的质量)
梨的质量/g
100
150
200
250
300
R1的阻值/Ω
70
54
40
28
18
(1)滑片P置于B端,托盘内梨的质量为200g时,R1两端的电压关 V;
(2) Ro的总阻值
(3)若要筛选出250g及以上的梨,滑片P应由B端向左移动 cm。
18.如图甲所示是一种家用天然气泄漏报警的装置,其内部简化电路图如图乙所示,工作电压为4.5V,R是定值电阻,阻值为100Ω,R0是天然气气敏电阻,其阻值与空气中天然气浓度变化规律如下表,报警装置(可看成电压表)采集AB间输出的电压,该电压等于或大于3V时报警,此时空气中天然气浓度刚好是触发报警装置报警的最小浓度。求:
浓度/ppm
0
100
200
300
400
500
600
电阻/Ω
50
100
150
200
250
300
350
(1)当空气中天然气的浓度为0ppm时,报警装置(可看成电压表)的示数为多少?
(2)当AB间电压刚好达到报警电压时,电路中的电流是多少A?天然气的浓度为多少ppm?
(3)报警电压不变的情况下,若要减小天然气报警的最小浓度,请你写出一种可行的方案?
四、作图题
19.如图甲所示的电路中,定值电阻R1的阻值为20Ω,电源电压恒定为10V。
(1)闭合开关S,此时电流表的示数为多少?
(2)接着,小智同学将一个滑动变阻器Rp接入该电路中,当滑动变阻器处于最大阻值时此时电路的总功率为7W。
①在图乙的虚线框内画出接入Rp后的电路图。
②该滑动变阻器的最大阻值为多少?
五、实验探究题
20.在“探究电流与电阻的关系”的实验中,小明设计了如图1所示的实验电路,将电源电压调为4.5V,滑动变阻器规格为“20Ω 1A”,定值电阻的阻值分别为5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、30Ω。
(1)用笔画线代替导线将图1中的电路连接完整,要求向左移动滑片时电流表示数减小。
(2)正确连接电路后闭合开关,两电表均无示数,为了检查电路故障,小明将检验电压表并联接在滑动变阻器两端时无示数,接在开关两端时有示数,则电路的故障是________。
(3)排除故障后,小明先接入5Ω的电阻进行实验,调节滑动变阻器的滑片,电压表示数为2.4V时,电流表示数如图2所示,为________A。当把定值电阻由5Ω更换为10Ω,为使电压表示数仍为2.4V,滑动变阻器接入电路的阻值应________(选填“变大”“变小”或“不变”)。
(4)实验数据记录如下表所示。
次数
1
2
3
4
5
电阻R/Ω
5
10
15
20
30
电流I/A
0.24
0.16
0.12
小明将30Ω的电阻接入电路时,发现无法完成实验,若想利用现有器材且在不更换实验电路中所接电表测量范围的情况下完成探究,请你提出一个可行性方案:________。
(5)实验完成后,分析数据得出结论:电压一定时,电流与电阻成________。
【拓展】
(6)小明用电流表和一个已知最大阻值为的滑动变阻器测量未知电阻的阻值,设计了如图所示的电路图,电源电压未知且保持不变。实验操作如下:
①将滑动变阻器的滑片P移动到最右端,闭合开关,记录此时电流表示数为。
②将滑动变阻器的滑片P移动到最左端,记录此时电流表示数为。
则________(用、、表示)。
21.用伏安法测量盐水柱的电流和电压,实验数据如表.
(1)根据数据在坐标系中描点;
序号
1
2
3
4
5
6
电压U/V
0.4
1.0
1.4
2.0
2.4
3.0
电流I/A
0.04
0.10
0.18
0.20
0.25
0.29
(2)第 组数据是明显错误的,请剔除错误数据后作出盐水柱的 U-I图像;
(3)分析图像可判断,欧姆定律 (选填“适用”“不适用”)于盐水.
六、综合题
22.图甲为智能快递分拣机器人,快递分拣电路的简化示意图如图乙所示,其中 分别为光敏电阻和力敏电阻,当机器人扫描条形码后,机器人根据 和 反映的信息识别快件需要运送的区域。
电路中,电源电压为 6V,扫码前光敏电阻 为 10Ω,扫码后 的阻值发生变化,其变化后的阻值对应的送件区域如下表所示,力敏电阻 的阻值随压力变化关系如图丙所示。求:
送件区域
A
B
C
D
光敏电阻
12
15
18
20
(1)快件扫码前通过 的电流;
(2)运送某快件到B区域时,电流表的示数为0.5A, 的阻值及快件的重力。
23.某课外活动小组的同学设计了一个用电压表示数的变化来反映环境温度变化的电路,如图甲所示。电源电压为6V不变,电压表的量程为0-3V,为阻值为20Ω的定值电阻,是热敏电阻,阻值随温度变化的图像如图乙所示。闭合开关S后,求:
(1)当电压表示数为2V时,电路中的电流多大?
(2)该电路所测的最高环境温度是多少?
(3)保证各元件安全的前提下,要使电路可测的最高温度增加,只需要 的阻值。(选填“增大”或“减小”)
(4)若将、并联接在该电源上,放置在某一环境中时,测得干路中的电流为0.9A,请计算此时的环境温度。
参考答案
1.【答案】C
2.【答案】B
3.【答案】A
4.【答案】A
5.【答案】B
6.【答案】C
7.【答案】A
8.【答案】B
9.【答案】A,D
10.【答案】B,D
11.【答案】A,D
12.【答案】B,D
13.【答案】A,D
14.【答案】A,B,D
15.【答案】变大;滑杆 P 滑到最下端时电路短路;电压表示数与货车质量成正比/电压表表盘可以从0刻度开始记数/改装后表盘刻度均匀
16.【答案】3;12
17.【答案】(1)4
(2)20
(3)2
18.【答案】(1)1.5V
(2)0.015A
(3)减小R的阻值
19.【答案】(1)0.5A
(2);
20.【答案】(1)
(2) 开关接触不良
(3) 0.48 变大
(4) 在电路中串联10Ω、15Ω或20Ω的定值电阻
(5) 反比
(6)
21.【答案】(1)
(2)3
(3)适用
22.【答案】(1)由图乙可知,光敏电阻和力敏电阻并联接入电路,电流表测干路电流,
并联电路各支路两端电压相等:
快件扫码前通过R1的电流:
(2)由表格可知,运送快件到B区域某位置时,光敏电阻的阻值为15Ω,干路电流为0.5A
此时通过光敏电阻的电流:
通过力敏电阻的电流: I2=I-I1B=0.5A-0.4A=0.1A
力敏电阻的阻值:
由图丙可知此时力敏电阻受到的压力:F 压=15N
快件的重力:
23.【答案】(1)解:根据甲图可知,热敏电阻中与定值电阻串联,电压表测两端电压;因串联电路中各处的电流相等,电压表的示数为2V时电路中的电流。
(2)解:根据U总=U1+U0可知,当两端的电压最大时,的电压最小。根据串联电路电压与电阻成正比可知,此时的阻值最小,所测温度最高。
根据电压表的量程0-3V可知,最大电压为,
电路中的电流;
的最小阻值。
由图乙知,此时温度为40℃,即该电路所测的最高环境温度是40℃。
(3)减小
(4)解:如果将、并联在该电路两端,则它们两端的电压都是6V,
那么通过的电流;
通过电阻电流;
电阻的阻值;
根据乙图可知,此时环境温度为50℃。
1 / 1
学科网(北京)股份有限公司
$