17.4 欧姆定律在串、并联电路中的应用 同步练习(含解析) 2022-2023上学期广东省九年级物理期末试题选编

17.4 欧姆定律在串、并联电路中的应用
一、单选题
1.(2022秋·广东揭阳·九年级统考期末)甲、乙两个定值电阻,分别为“10Ω 1A”和“10Ω 0.6A”,现将它们先后串联和并联起来分别允许加上的最高电压是(  )
A.12V 6V B.12V 10V C.16V 6V D.16V 10V
2.(2022秋·广东佛山·九年级统考期末)如图所示,电源电压保持不变,S始终保持闭合,以下说法正确的是(  )
A.若滑片不动,闭合S1,电流表A示数不变
B.若滑片不动,闭合S1,电压表示数变大
C.S1断开,若滑动变阻器滑片向右滑动,电流表A1示数变小
D.S1断开,若滑动变阻器滑片向右滑动,电压表和电流表A1的比值变小
3.(2022秋·广东广州·九年级统考期末)小明要测量定值电阻Rx的阻值,如图所示连接好电路并闭合开关后,发现两表示数都变为0。小明将一条完好导线的两端分别接到a、d接线柱上时,发现电流表有示数,电压表示数仍为0;将该导线两端分别接到c、f接线柱上时,发现电压表有示数,电流表示数仍为0。由此判断故障可能是(  )
A.c、d间断路
B.a、b间断路
C.f、g间断路
D.e、f间断路
4.(2022秋·广东东莞·九年级统考期末)将电阻R和灯泡L接在图甲所示的电路中,电源电压保持不变。图乙为电阻R和灯泡L的I—U图象。闭合开关S,电流表示数为0.3A,则电源电压和电阻R的大小分别是( )
A.8V 6.67Ω B.12V 20Ω
C.8V 20Ω D.12V 10Ω
5.(2022秋·广东揭阳·九年级统考期末)如图所示是一种温度测试仪的电路,R1为定值电阻,R2为热敏电阻(阻值随温度升高而减小,电路图符号 )。电源两端的电压不变,闭合开关S,当所测物体温度升高时,下列判断正确的是( )
A.电流表示数变小
B.电流表示数不变
C.电压表示数变小
D.电压表示数变大
6.(2022秋·广东阳江·九年级统考期末)如图所示电路,电源电压保持不变,闭合开关S,将滑动变阻器的滑片P向右移动过程中(假设灯丝电阻不变),下列说法正确的是(  )
A.电压表和电流表示数的比值变大 B.电压表和电流表示数都变小
C.电压表示数变大,灯变暗 D.电流表示数变大,灯变亮
二、填空题
7.(2022秋·广东珠海·九年级统考期末)如图1所示是某科学社团的同学设计的汽车有害尾气排放检测电路,电源电压恒定不变,R为气敏电阻,R0为定值电阻,它在电路中的作用是 。闭合开关后如果观察到电压表的示数增大,说明R的阻值 ,有害尾气浓度β (后两空均选填“变大”“不变”或“变小”)。
8.(2022秋·广东深圳·九年级统考期末)在如图所示的电路中,电源电压保持不变,闭合开关S后,将滑动变阻器的滑片P向左移动,则在此过程中,电流表A的示数 ;电压表的示数 ;电压表的示数与电流表A的示数的比值将 以上三空均选填“变大”、“变小”或“不变”。
9.(2022秋·广东惠州·九年级统考期末)如图所示电路,电源电压保持不变,闭合开关S,电压表测 (选填“R1”或“R2”)两端的电压;当R2的滑片P向右移动时,电压表的示数将 ,电流表的示数将 。(后两空均选填“变大”、“变小”或“不变”)
10.(2022秋·广东阳江·九年级统考期末)甲、乙是长度相同、材料相同的电阻丝,且甲粗乙细,则电阻较大的是 。若将甲、乙串联后接入电路,则 两端的电压较大。若将甲、乙并联后接入电路,则 通过电流较大(均选填“甲”或“乙”)。
11.(2022秋·广东广州·九年级统考期末)初一年级男同学小刚对体质健康测试中的坐位体前屈项目非常感兴趣。他利用家中器材自制了一个坐位体前屈项目测试仪,原理图如图所示,电源的电压6V,R1的电阻为30Ω。其中电阻丝R2粗细均匀,总长度为30cm,推挡板P在B端时,坐位体前屈成绩为0,电流表的示数为“0.05A”。推挡板P在A端时,坐位体前屈成绩为30cm。
(1)如原理图所示:电压表此时测量 的电压(选填“AB段”“AP段”或“BP段”);
(2)求电阻R2的阻值;( )
(3)求推动挡板P到A端时电压表示数;( )
(4)国家体质标准中初一年级男生坐位体前屈成绩大于14.8cm为优秀。小刚进行测试时电压表示数为3V时。请计算判断小刚同学成绩是否达到优秀?( )
12.(2022秋·广东揭阳·九年级统考期末)某实验小组设计了一种测定风力的装置,可测量水平向左的风力。其原理如图甲所示,质量m=0.3kg的小球用一根轻质细丝OP悬于O点,其中OA段为绝缘丝,AP段为导体,BC为一根水平放置粗细均匀的电阻丝,其电阻随长度均匀变化,它与细金属丝始终保持良好接触且无摩擦,R0=10Ω,已知BC=30cm,且1Ω/cm,悬挂点O与电阻丝B端的距离为20cm且OC=OP。无风时细金属丝自然下垂,与电阻丝在B点接触,电源电压15V保持不变。在A点和D点之间用足够长的导线接入电压表,以显示风力的大小,导线对悬线无作用力,RBC的阻值随风速变化的关系如图乙所示。(细金属丝的电阻不计)则:
(1)无风时,电压表示数为 V,电流表示数为 A;
(2)若风力F增大,电流表示数 (选填“变小”、“不变”或“变大”);
(3)能增大该装置的测量范围的做法是 ;
A.减少OB长度
B.减少球的质量
C.减小电压表的量程
D.减小R0的阻值
(4)若电压表量程为0~5V,该风速表允许测量的最大风速是 ,此时电流表的示数为 A。
13.(2022秋·广东广州·九年级统考期末)如图甲所示电路、电源为干电池,闭合开关,当旋钮式变阻器(结构如图乙所示,A、B、C为其接线柱)的金属滑片按顺时针方向转动时,发现小灯泡变暗,同时电流表示数增大。电压表示数减小。已知灯泡的伏安曲线如图丙。则此过程中旋钮式变阻器接入电路的电阻 ;流过旋钮式变阻器的电流 (以上均选填“变大”“变小”或“不变”)
14.(2022秋·广东惠州·九年级统考期末)如图所示的电路中,电源电压恒定。R0是定值电阻,闭合开关S,向右移动滑动变阻器滑片P的过程中,三个电表示数的变化情况为:电流表A1的示数 ,电流表A2的示数 ,电压表V的示数 。
15.(2022春·广东潮州·九年级统考期末)如下图所示电路中,电源电压保持不变,闭合开关S后,将滑动变阻器R2的滑片P向右移动,在此过程中,电流表A示数 ,电压表V1示数 ,电压表V2示数 .(选填“变大”、“变小”或“不变”)
三、作图题
16.(2022秋·广东揭阳·九年级统考期末)如图的电路,已知电源电压为 6V,闭合开关 S 后,电流表的示数为 0.3A,虚线框内有两个定值电阻分别是 R1、R2、R3 中的两个(已知 R1=15Ω, R2=25Ω,R3=100Ω)。 请你画出虚线框内电阻的连接方式并标明电阻的符号,并将电路补画完整。
( )
四、实验题
17.(2022秋·广东中山·九年级统考期末)如图所示是一种烟雾报警器的电路图,电源电压为2.4V,R0是定值电阻,阻值为6Ω。R为光敏电阻。烟雾浓度增大时射向R的光被遮挡,R受到的光照变弱。当报警仪表的示数等于或小于100mA时报警,光敏电阻R的阻值随着光强的关系如表所示。[“光强E”表示光强弱程度的物理量,单位为坎德拉(cd)]
光强E/cd 1 2 3 4 5 6
光敏电阻R/Ω 36 18 12 9 7.2 6
(1)由表中数据可知,当光强增大时,光敏电阻阻值 ;当烟雾浓度增大时,电流表示数 (均选填“变大”、“不变”或“变小”);
(2)正常情况下,当光强为 cd时,报警仪表开始报警。若要使该烟雾报警在烟雾浓度更低时也能报警,R0应选用 (选填“更大”或“更小”)阻值的电阻;
(3)由于长时间工作导致电源电压降低为2V,导致了烟雾报警器在正常的烟雾浓度下误报警。在不更换此时电源的情况下,可将R0更换为 Ω的电阻就可以正常报警;
(4)如果把报警仪表改成电压表,要求当烟雾浓度增大,仪表示数也增大,则应该把电压表并联在电阻 (选填“R”或“R0”)两端。
18.(2022秋·广东东莞·九年级统考期末)探究“电流与电阻的关系”时,所用的学生电源电压可以在0至12V范围内调节,电流表,电压表,滑动变阻器的规格为“50Ω 1A”,定值电阻五个(5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、25Ω),开关一个,导线若干。
(1)请用笔画线代替导线将甲图所示实物图连接完整。使滑动变阻器的滑片P向右移动时,接入电路的电阻变大 ;
(2)实验前在检查实验器材时,发现电流表的指针指在如乙图所示的位置,那么接下来的操作是: ;
(3)用5Ω的定值电阻完成实验后,断开开关,将5Ω的定值电阻换成10Ω的并闭合开关,此时应将滑动变阻器的滑片向 (填“左”或“右”)端移动,这一过程中眼睛要一直观察 表示数的变化;
(4)丙图是根据实验数据画出的定值电阻的I-R图象,其中阴影面积的物理意义是 ,其数值为 ;
(5)根据丙图的I-R图象,在本实验中为了能够顺利用这五个电阻完成实验,则电源电压最高不能调到超过 V。
19.(2022秋·广东惠州·九年级统考期末)小惠的实验小组在探究“通电导体中电流与电阻的关系”,电源电压保持6V不变。
(1)请你用笔画线代替导线将图甲中实物电路连接完整 ;(要求:滑动变阻器的滑片P向右移动时电路中电流变大,导线不能交叉)
(2)小惠在连接电路时按规范操作,连接电路时,让开关处于 状态,闭合开关前把滑动变阻器移到 处;
(3)小组设计了一个记录与处理数据的表格,请将如表中①、②处的内容填写完整;
电压U=×V
实验次数 ① ②
1
2
3
(4)小组同学根据测得的实验数据绘制的电流I随电阻R变化的图像如图乙所示,由图像可得出结论: ;
(5)分析实验图像可知,实验中选用的滑动变阻器的规格是 (选填序号)。
A.10Ω 2A  B.20Ω 0.5A  C.50Ω 1A
20.(2022秋·广东河源·九年级统考期末)如图甲所示是某实验小组探究电流、电阻和电压之间关系的实验图,请回答:
(1)在闭合开关前,滑动变阻器的滑片应滑至 端(选填“A”或“B”);
(2)按电路图所连接的实物图中,闭合开关,会造成的结果是: ;
A.电压表和电流表都有示数
B.电流表会烧坏
C.电流表有示数,电压表无示数
D.电压表有示数,电流表无示数
(3)正确连接电路后,测出R1为5Ω、电压为2V时的电流,然后换用10Ω的电阻,若仍要保持R1两端电压为2V,则滑动变阻器滑片应当向 滑动(选填“左”或“右”),实验结束后,得到如图乙所示的图像,由图像可以得到的结论是
(4)用灯泡代替定值电阻接入电路,得到如图丙所示的电流和电压的图像,由图像可以看出,此时流过灯泡的电流与电压 (选填“成”或“不成”)正比,原因是
21.(2022秋·广东韶关·九年级统考期末)如图甲是探究“电流与电阻的关系”时的电路图,电源电压恒为6V。滑动变阻器,电压表、电流表无损坏,有阻值为5Ω、10Ω、20Ω、30Ω、40Ω定值电阻5个。
(1)实验过程中,需要改变定值电阻,观察电流的变化,为了科学地得出实验结论,当每次更换电阻后,都要移动滑动变阻器的滑片,此时眼睛应注意观察 (“电流表示数”或“电压表示数”);
(2)某次实验,更换电阻R,合上开关后,电压表示数为0,电流表示数正常,其原因可能是 (“R短路”或“R断路”);
(3)在老师的引导下,他们将5次实验数据描绘在图丙中,图中阴影部分“面积”表示的物理量是 (填序号);
A.电流      B.电压      C.电阻
(4)其中一组同学连接电路后,闭合开关,移动滑动变阻器的过程中发现,电流表的示数变大时,电压表的示数反而减小,电流表的示数变小时,电压表的示数反而增大。经检查所有器材均完好。你认为出现上述实验现象的原因是 ;
(5)用10Ω电阻代替5Ω电阻接入电路,应将滑片向 端(选填“左”或“右”)移动,才能使电压表示数保持4V不变,并记录下电流表示数;
(6)请你用平滑曲线将图丙中5个点连接起来 。观察图象你可以得出实验结论:当电压一定时,导体中的电流与导体的电阻成 。
22.(2022秋·广东阳江·九年级统考期末)小智同学在“探究通过导体的电流与电阻的关系”时,他用如图所示的电路进行实验,可供选择的定值电阻分别为2.5Ω、5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、25Ω。实验中电阻R两端的电压始终保持3V不变,滑动变阻器的规格为“15Ω 1A”。
(1)请用笔画线代替导线,将图甲中实物电路连接完整,要求滑动变阻器的滑片P向B端移动时接入电路的电阻变大;
(2)连接电路时开关应该 (选填“闭合”或“断开”);
(3)实验中,不能被选用的电阻为 Ω;
(4)保证可用电阻均能正常进行实验,电源电压应该控制在3V至 V之间;
(5)小明同学根据图甲电路探究“通过导体的电流与电阻的关系”,根据实验的数据绘出了I﹣图像,如图乙所示。分析图像可知,当通过导体的电流为0.2A时,导体的电阻为 Ω;换上更大的电阻后,闭合开关,电压表示数将 (选填“变大”或“变小”),此时应将滑片向 (选填“A”或“B”)端移动,使电阻两端电压为 V。
23.(2022秋·广东广州·九年级统考期末)某学习小组的同学分别测出导体A、B、C、D在不同电压下对应的电流,作出以电压U为纵坐标、电流I为横坐标的图像,如图甲所示
(1)根据公式由甲的图像可知,当两端电压变化时,导体A的电阻 ;导体D的电阻 (以上均选填“改变”或“不变”):
(2)由图甲的图像是否能得出“所有导体的电流都与电压成正比”? (选填“能”或“不能”)
(3)学习小组的同学按图乙所示的电路图连接实物,电源用两节干电池,他们发现,当把5Ω的电阻接入电路时,闭合开关,电流表的示数为0.36A;当把10Ω的电阻接入电路时,闭合开关,电流表的示数为0.22A;当把15Ω的电阻接入电路时,闭合开关,电流表的示数为0.16A;以上数据是否符合“电压一定时,电流与电阻成反比”的规律? (选填“是”或“否”)
五、计算题
24.(2022秋·广东广州·九年级统考期末)如图1所示的电路,定值电阻R1=10Ω,图2是R2的电阻随环境温度变化的关系图像,电源电压保持不变。
(1)当环境温度为40℃时,电流表的示数为0.5A,求电源电压;
(2)当电流表的示数变为0.25A时,周围的环境温度是多少?
25.(2022秋·广东云浮·九年级统考期末)“等效替代法”是物理学中常用的一种方法。若图甲的两个电阻并联后接入电路中的效果与图乙一个电阻接入电路的效果相同,请你利用并联电路电压、电流的规律及欧姆定律推导出R与R1、R2的关系式?
26.(2022秋·广东广州·九年级统考期末)如图,已知电源电压为U=6V,R1=10Ω,R2=5Ω,
(1)当S1、S2均断开时,电流表示数为0.2A,求R2两端的电压和R3的阻值.
(2)当S1、S2均闭合时,求R1两端的电压和电流表的示数.
六、综合题
27.(2022秋·广东茂名·九年级统考期末)图甲示一种自动测定油箱内油面高度的油量表(实际上是量程为0~0.6A的电流表改装而成),滑动变阻器R的最大值为60Ω,金属杠杆的右端是滑动变阻器的滑片。从油量表指针所指的刻度,就可以知道油箱内油面的高度。电源电压为24V,R0为定值电阻。
(1)当油箱油面下降时,油量表的示数将变 ;
(2)油箱装满汽油时,油量表示数为最大值,此时滑动变阻器的触头在 (填“最上端”或“最下端”),R0的阻值为 ;
(3)当油箱中的汽油用完时,此时滑动变阻器的触头在 (填“最上端”或“最下端”),电路中的电流为 ;
(4)改装设计∶用电压表代替电流表做油量表,图中的乙图己画出部分电路,请在乙图中完成电路的设计。要求∶当油箱中的油用完时,油量表(电压表)的示数为零;油量越多,电压表示数越大 。
28.(2022秋·广东珠海·九年级统考期末)新型材料能够制作成各种各样的电阻,如热敏电阻、气敏电阻、压力电阻等,被广泛应用于生活中:
(1)气体泄漏检测装置电路如图甲所示,电源电压不变,L为指示灯,R为气敏电阻,其阻值与气体浓度关系如图乙所示,当检测到气体浓度增大时,电流表示数 (选填“增大”、“不变“或“减小“),指示灯亮度 (选填“变亮”、“不变”或“变暗”)。
(2)温度检测装置会使用热敏电阻。小珠利用图丙所示电路探究热敏电阻R与温度关系。已知M为控温器,电源电压恒为12V,R1为阻值可调的电阻器,逐渐升高液体温度,同时调节R1阻值,使电流表的示数保持为0.1A,实验记录数据如表所示。实验中,R1两端电压 (选填“逐渐变大”、“不变“或“逐渐变小“);由表可知,热敏电阻R的阻值随温度的升高而 (选填“增大”、“不变“或“减小”),在该温度范围内,R的阻值变化范围为 Ω。
温度t(℃) 10 20 30 40 50 60 70 80
电阻R1(Ω) 26 47 64 76 85 92 98 100
(3)压力电阻阻值随压力增大而减小,它常被应用于称重装置。请你利用压力电阻R、保护电阻R2以及电压表在图丁虚线框中设计出反映压力大小变化的电路。要求:电压表的读数会随压力增大而增大。( )
29.(2022秋·广东茂名·九年级统考期末)阅读下列短文,回答问题。
热敏电阻温度计
热敏电阻是用半导体材料制成的电阻,其阻值随温度的变化而变化。如图甲所示为某型号热敏电阻的实物图,阻值随温度升高而变小的,称为负温度系数热敏电阻;阻值随温度升高而变大的,称为正温度系数热敏电阻,利用热敏电阻的特性做成的温度计,叫做热敏电阻温度计。
如图乙所示为热敏电阻R1的阻值随温度t变化的图像(为一次函数)。图丙是用R1做测温探头的某热敏电阻温度计的电路图,其中电源电压可在之间调节,R2为定值电阻,阻值为100Ω,该电电路工作原理是:当保持通过R1的电流不变时,R1两端的电压随电阻均匀变化(即随温度均匀变化),故只需将电压表表盘的刻度改成相应的温度刻度,就可以直接从表盘上读出温度值.测量时,将R1放入待测温度处,闭合开关,调节电源电压,使表的示数保持0.20V不变(即电路中的电流保持不变),再从表盘上读出待测温度t。
(1)热敏电阻R1是 (选填“正”或“负”)温度系数热敏电阻。在标准大气压下,将R1放入冰水混合物中时,R1的阻值是 Ω。在探究电流与电压关系的实验中, (选填“能”或“不能”)用热敏电阻R1代替定值电阻;
(2)测温时,保持R2两端电压为0.20V,R1两端的电压随温度升高而 ;(选填“变大”“变小”或“不变”)
(3)某次测温时,表盘上显示的温度是30℃,此时电源电压为 V;
(4)该热敏电阻温度计测量的最高温度为 ℃。
参考答案:
1.A
【详解】两个电阻串联时,通过它们的电流相等,则电路中允许通过的最大电流为
串联总电阻为
根据可得,两端允许所加的最大电压为
当两个电阻并联时,根据欧姆定律可知,两电阻两端允许所加的最大电压分别为
因并联电路中,各支路的两端电压相等,因此,两电阻并联时,两端允许加上的最大电压为
故A符合题意,BCD不符合题意。
故选A。
2.D
【详解】只闭合S时,此时R2与滑动变阻器并联,A测干路的电流,A1测变阻器的电流,电压表测电源电压。
A.若滑片不动,闭合S1,则三个电阻并联,根据并联电路各支路可独立工作、互不影响,故通过R2与滑动变阻器的电流保持不变,根据并联电路电流的规律,电流表A示数变大,故A错误;
B.无论是否闭合S1,电压表始终测电源电压,故电压表示数不变,故B错误;
CD.S1断开,R2与滑动变阻器并联,A1测滑动变阻器的电流,若滑动变阻器滑片向右滑动,变阻器连入电路的电阻变小,由欧姆定律,电流表A1示数变大;根据欧姆定律,电压表和电流表A1的比值即滑动变阻器连入电路的电阻,这个比值变小,故C错误,D正确。
故选D。
3.A
【详解】当将该导线两端分别接到a、d接线柱上时,发现电流表有示数,则说明电流表、滑动变阻器、开关和电源之间是通路;当将该导线两端分别接到c、f接线柱上时,发现电压表有示数,说明电源、待测电阻是连通的,电流表示数仍为0,由此可判断故障是c、d间断路,故A符合题意,BCD不符合题意。
故选A。
4.C
【详解】观察图乙图象,根据定值电阻的图象是一条过原点的直线,可判断乙图中的直线是定值电阻R的图象,由图象数据,当定值电阻R两端的电压为4V时,对应的电流是0.2A,根据,则定值电阻R的阻值
图甲电路图,闭合开关S,电阻R和灯泡L串联,电流表测电路电流,电流表示数为0.3A,根据串联电路电流规律,则电阻R和灯泡L的电流
由图象乙可知,当电路电流是0.3A时,此时灯泡L分压
此时电阻R分压
根据串联电路电压规律可得
故ABD不符合题意,C符合题意。
故选C。
5.D
【详解】已知R2为热敏电阻,其阻值随温度升高而减小。由图可知定值电阻R1、热敏电阻R2串联,电流表测电路电流,电压表测定值电阻R1两端电压,闭合开关S,当所测物体温度升高时,热敏电阻R2阻值减小,则通过电路电流增大,即电流表示数变大;定值电阻R1阻值不变,通过电流增大,根据U=IR可知,两端电压增大,即电压表示数变大。故ABC错误,D正确。
故选D。
6.B
【详解】当滑片右移时,滑动变阻器接入电路的阻值变大、总电阻变大,由欧姆定律得,电路中的电流变小,即电流表的示数变小;灯泡的阻值不变,电路中的电流变小,由U=IR可得,灯泡两端的电压变小,即电压表示数也变小;由P=UI可得,灯泡的实际电功率变小,灯变暗。
故选B。
7. 保护电路 变小 变大
【详解】由电路图可知,两电阻串联;
[1]当气敏电阻太小时,如果电路中没有定值电阻,电路会被烧毁,作用是保护电路。
[2][3]闭合开关后如果观察到电压表的示数增大,由串联电路电压的规律知气敏电阻R两端的电压变小,据串联电路的分压特点知,气敏电阻R的阻值变小,由图乙知有害尾气浓度变大。
8. 变小 变小 变大
【详解】[1]由电路图可知,R1与R2串联,电压表测R1两端的电压,电压表测R2两端的电压,电流表测电路中的电流。将滑动变阻器R2的滑片P向左移动,变阻器接入电路中的电阻变大,电路中的总电阻变大,由可知,电路中的电流变小,电流表示数变小。
[2]由可知,R1两端的电压变小,即电压表的示数变小。
[3]由可知,电压表与电流表A示数的比值等于R2的阻值,所以,电压表与电流表A示数的比值变大。
9. R1 变小 变小
【详解】[1]闭合开关时,定值电阻R1与滑动变阻器R2串联,电压表接在R1的两端,与R1并联,测量的是R1两端的电压。
[2][3]当R2的滑片P向右移动时,R2的电阻变大,电路总电阻变大,由于总电压不变,根据可知,电路中的电流变小,即电流表示数变小,由可知定值电阻R1两端电压变小,故电压表示数变小。
10. 乙 乙 甲
【详解】[1]电阻的大小与导体的长度、材料、粗细有关,材料、长度相同的电阻丝,越细,电阻越大。甲、乙是两根用相同材料制成的电阻丝,在温度相同时,甲、乙的长短相同,但甲较粗,说明甲的电阻小于乙的电阻。
[2]串联电路电流相等,因此电阻越大,根据可知,乙电阻分得的电压越大,即乙电阻两端电压大。
[3]因并联电路两端电压相等,且,根据可知,通过甲电阻的电流较大。
11. BP段 90Ω 4.5V 达到优秀
【详解】(1)[1]由电路图可知,R1和R2串联,电压表测量与R2并联部分两端的电压,电流表测量电路电流,因此电压表此时测量BP段的电压。
(2)[2]电流表的示数为0.05A,由可知,R1两端的电压
U1=IR1=0.05A×30Ω=1.5V
因串联电路两端电压等于各部分电路两端电压值,所以R2两端的电压
U2=U-U1=6V-1.5V=4.5V
电阻R2的阻值
(3)[3]推动挡板P到A端时,电压表并联在R2两端,测量R2的电压,示数为4.5V。
(4)[4]小刚进行测试时电压表示数为3V,此时电压表所并联的电阻丝的电阻
已知推挡板P在B端时,坐位体前屈成绩为0,推挡板P在A端时,坐位体前屈成绩为30cm,故小刚同学的成绩为
20cm大于14.8cm,故成绩达到优秀。
12. 0 0.375 不变 A 12m/s 1
【详解】(1)[1]由题意可知,电压表测量AD间电阻的电压,当无风时,细金属丝自然下垂,AD间没有电阻接入电路,故此时电压表示数为0。
[2]由电路图可知,此时定值电阻R0和电阻丝BC串联接入电路,由题意可知,电阻丝BC的电阻为
R=1Ω/cm×30cm=30Ω
故电路的总电阻为
R总=R0+R=10Ω+30Ω=40Ω
电源电压为15V,故由欧姆定律可知,电流表示数为
(2)[3]若风力F增大,因OA段为绝缘丝,所以电阻丝整体都在电路中,电路中电阻不变,电流不变,故电流表示数不变。
(3)[4]A.因电压表的最大量程不变,则电阻丝BC接入电路中的最大阻值不变,减少OB长度时,若风力不变,则OP的倾斜角度不变,此时电阻丝BC接入电路中的阻值变小,故可知在电阻丝BC接入电路中的阻值不变时,OP的倾斜角变大,即能测量的最大风力变大,故A符合题意;
B.减小球的质量时,在电阻丝BC接入电路中的阻值不变时,OP的倾斜角不变,则能测量的最大风力不变,故B不符合题意;
C.减小电压表的量程时,电阻丝BC接入电路中的最大阻值变小,则OP的倾斜角变小,即能测量的最大风力变小,故C不符合题意;
D.R0的阻值减小时,由欧姆定律可知,电路中的电流变大,因电压表的量程不变,故可知电阻丝BC接入电路中的最大阻值变小,此时OP的倾斜角变小,即能测量的最大风力变小,故D不符合题意。
故选A。
(4)[5][6]因电压表量程为0~5V,可知BC两端的最大电压为Umax=5V,由串联电路的电压规律可知,此时定值电阻两端电压为
U0=U-Umax=15V-5V=10V
则由欧姆定律可得,此时电路中的电流为
同理可知此时BC的阻值为
由图乙可知,此时的风速为12m/s,即该风速表允许测量的最大风速是12m/s。
13. 变小 变大
【详解】[1]由图中可知,金属滑片按顺时针方向转动时,电阻条接入电路中的长度变小,故此过程中旋钮式变阻器接入电路的电阻变小。
[2]由电路实物连接图可知,旋钮式变阻器与小灯泡并联接在电源两端,变阻器两端电压不变,而电阻变小,故由欧姆定律可知,流过旋钮式变阻器的电流变大。
14. 变小 变小 不变
【分析】分析电路的连接及各电表测量的物理量,根据滑片P向右移动时滑动变阻器接入电路的阻值变化,根据可知,通过R'电流变化,根据并联电路各支路互不影响,由并联电路电流的规律确定干路电流变化,最终得出答案。
【详解】[1]电阻R0、R'并联,A1表测干路电流,A2表测R'电流,电压表测电源电压,故电压表V的示数大小不变。
[2][3]滑片P向右移动,滑动变阻器接入电路的阻值变大,根据可知,通过R'电流变小,电流表A2的示数变小,根据并联电路各支路互不影响,通过R0支路的电流不变,由并联电路电流的规律,所以干路电流变小,即电流表A1的示数变小,即三个电表示数的变化情况为:电流表A1的示数变小,电流表A2的示数变小,电压表V的示数不变。
【点睛】本题为电路变化综合题,考查并联电路的规律和特点及欧姆定律的运用,关键是电路结构的分析。
15. 变大 变大 变小
【详解】根据电路图知道,R1 和R2 串联,V1 测量R1 两端的电压,V2 测量R2 两端的电压,电流表测电路中的电流,当滑片右移时,滑动变阻器接入电路的电阻减小,则电路中总电阻减小,由欧姆定律知道电路中的电流会变大,故电流表A示数变大; R1阻值不变,电流变大,由欧姆定律知道,R1两端的电压变大,故电压表V1示数变大;因为串联电路总电压等于各分电阻电压值和,电源电压保持不变,电压表V1示数变大,电压表V2示数变小.
16.
【详解】由题知,电源电压U=6V,总电流I=0.3A,则电路的总电阻为
R===20Ω
三个电阻R1=15Ω,R2=25Ω,R3=100Ω,由电阻的串联规律可知,选任意两个串联都不符合要求,所以只能并联。根据“并联时电阻越并越小的原则”(即并联的总电阻比任意一个分电阻都要小)可知,R1=15Ω、R2=25Ω并联的总电阻小于15Ω,R1=15Ω、R3=100Ω并联的总电阻也小于15Ω,只有R2=25Ω、R3=100Ω并联才能符合要求,故电路图为:
17. 变小 变小 2 更大 2 R
【详解】(1)[1][2]当光强增大时,由表可知,其电阻变小;图示电路是R与R0的串联电路,电流表测量电路中电流,当烟雾浓度增大时,光敏电阻R受到的光照变弱,由表可知,其电阻变大,则电路中的总电阻变大,根据欧姆定律可知电路中电流变小,即电流表示数变小。
(2)[3][4]根据题意,报警仪表开始报警时电路中的电流为
I=100mA=0.1A
则根据可得报警仪表开始报警的总电阻为
根据串联电路电阻特点可知R的阻值
R=R总﹣R0=24Ω﹣6Ω=18Ω
对照表中数据知,E=2cd;要使报警器在浓度更低的烟雾下报警,说明光照强度增强,则光敏电阻的阻值减小,由欧姆定律可知,电路电流变大;如要保持电流不变,由欧姆定律可知,应换用更大的电阻以保持在一定的光照下能及时报警,因此R0应选用更大阻值的电阻。
(3)[5]通过上面计算可知正常报警时光敏电阻的阻值R=18Ω,当电源电压降为2V时,正常报警时电路需满足

解得
R0'=2Ω
(4)[6]由(1)可知当烟雾浓度增大时电路中电流变小,根据U=IR知R0两端的电压变小,根据串联电路电流的特点,光敏电阻R的电压增大,所以把报警仪表改成电压表,要求当烟雾浓度增大,仪表示数也增大,则将电压表并联在R两端。
18. 将电流表调零 右 电压 定值电阻两端的电压 2.5V 7.5
【详解】(1)[1]滑片向右移时滑动变阻器接入电路的阻值变大,应将滑动变阻器的左下接线柱与开关串联,如图所示:
(2)[2]实验前在检查实验器材时,发现电流表的指针指在如乙图所示的位置,即电流表的指针不在零刻度处,这时他应该进行的操作是:将电流表调零。
(3)[3][4]根据串联电路的分压原理可知,将定值电阻由5Ω改接成10Ω的电阻,电阻增大,其分得的电压增大;探究电流与电阻的实验中应控制电压不变,根据串联电路电压的规律可知,为了保持定值电阻两端电压不变,应增大滑动变阻器分得的电压,由串联分压的分压原理可知,应增大滑动变阻器连入电路中的电阻,所以滑片应向右端移动,使电压表的示数不变,因此这一过程中眼睛要一直观察电压表表示数的变化。
(4)[5]图中横坐标是电阻的阻值,纵坐标是流过定值电阻的电流,阴影部分“面积”等于电流与电阻之积,根据欧姆定律U=IR,故阴影部分“面积”表示的物理量是定值电阻两端的电压。
[6]阴影部分的数值为定值电阻两端的电压大小,所以阴影部分的数值为
U=IR =0.5A×5Ω=2.5V
(5)[7]当定值电阻最大值为25Ω时,滑动变阻器的最大值为50Ω,即滑动变阻器接入电路的电阻为定值电阻的两倍,若控制的定值电阻两端的电压不变UR=2.5V,根据串联电路的分压原理可知,滑动变阻器分担的电压为定值电阻两端电压的两倍,即
U滑=2UR=2×2.5V=5V
则电源电压最大值为
U最大=UR+U滑=2.5V+5V=7.5V
19. 断开 阻值最大处(最左端) 电阻R/Ω 电流I/A 当电压一定时,通过导体的电流与导体电阻成反比 C
【详解】(1)[1]滑动变阻器的滑片P向右移动,电路中电流变大,即电阻变小,故变阻器右下接线柱连入电路中与电阻串联,如下图所示:
(2)[2][3]为了保护电路,连接电路时开关需要断开;闭合开关前,应将滑动变阻器滑片移至阻值最大处,即最左端。
(3)[4][5]在探究通电导体中电流与电阻的关系时,控制电阻两端的电压不变,改变电阻,从而改变电路的电流,所以表格中①②处的内容应该为电阻R/Ω和电流I/A。
(4)[6]图乙是小组根据测得的实验数据绘制的电流I随电阻R变化的图像,由图像可知R两端的电压为
U=IR=0.6A×5Ω=0.3A×10Ω=0.2A×15Ω=3V
根据图像可得出结论:在电压不变时,通过导体的电流与导体的电阻成反比。
(5)根据串联电路电压的规律,变阻器分得的电压
U滑=6V-3V=3V
变阻器分得的电压与定值电阻两端的电压相同,根据串联分压规律,当接入25Ω电阻时,变阻器连入电路中的电阻也应为25Ω。从图乙中看出整个实验中电路中的最大电流为0.6A。故为了完成整个实验,应该选取最大阻值至少为25Ω、允许通过的最大电流至少为0.6A的滑动变阻器,故AB不符合题意,C符合题意。
故选C。
20. B D 右 在电压一定时,导体中的电流跟导体的电阻成反比。 不成 灯泡的电阻随温度的变化而变化
【详解】(1)[1]在闭合开关前,为保护电路,滑动变阻器的滑片应滑至阻值最大处的B端。
(2)[2]按电路图所连接的实物图中,电流表与定值电阻并联,电压表串联在电路中,闭合开关,因电压表内阻很大,故电路的电流几乎为0,电流表不会烧坏,电压表(选用大量程)通过变阻器与电源相连测电源电压,故有电压表有示数,故ABC不符合题意,D符合题意。故选D。
(3)[3]正确连接电路后,测出R1为5Ω、电压为2V时的电流,然后换用10Ω的电阻,根据串联电路分压原理可知,电阻增大,其分得的电压增大;要保持R1两端电压为2V,应增大滑动变阻器的电压,应增大变阻器连入电路的电阻,则滑动变阻器的滑片应当向右滑动。
[4]根据如图乙所示的图像可知,电阻的电流与电阻之积为
UV=IR=0.4A×5Ω=2V
……
0.2A×10Ω=2V
0.1A×20Ω=2V
电流与电阻之积为一定值,得出的结论是:在电压一定时,导体中的电流跟导体的电阻成反比。
(4)[5][6]用灯泡代替定值电阻接入电路,得到如图丙所示的电流和电压的图像,即电流随电压的变化关系为一曲线,则灯泡的电阻不是一定值,此时流过灯泡的电流与电压不成正比,原因是:灯泡的电阻随温度的变化而变化。
21. 电压表示数 R短路 B 电压表并联在滑动变阻器两端了 左 反比
【详解】(1)[1]在探究电流与电阻的关系的实验中,根据控制变量法,要控制电阻两端的电压不变,故每次更换定值电阻,都要移动滑动变阻器的滑片,此时眼睛应注意观察电压表示数。
(2)[2]若R短路,电路为通路,电压表示数为0,电流表示数正常,符合题意;若R断路,电流表没有示数,电压表串联在电路中测电源电压,电压表有示数,不符合题意。故更换电阻R,合上开关后,电压表示数为0,电流表示数正常,其原因可能是R短路。
(3)[3]阴影部分的面积是横坐标与纵坐标的乘积,即电阻与电流的乘积,根据U=IR可知,阴影部分的面积是定值电阻两端的电压。故AC不符合题意,B符合题意。
故选B。
(4)[4]滑动变阻器与定值电阻串联,当电路中的电流变大时,根据U=IR可知,定值电阻两端的电压将增大,根据串联电路电压的规律,因电源电压保持不变,所以滑动变阻器两端的电压将减小,由此可知,电压表并联在滑动变阻器两端了。
(5)[5]根据串联分压原理可知,将定值电阻由5Ω改接成10Ω的电阻,电阻增大,其分得的电压增大;探究电流与电阻的实验中应控制电压不变,即应保持电阻两端的电压不变,根据串联电路电压的规律可知应增大滑动变阻器分得的电压,由分压原理,应增大滑动变阻器连入电路中的电阻,所以向左端移动,才能使电压表示数保持4V不变,并记录下电流表示数。
(6)[6]用平滑的曲线将五个点连接起来,如下图所示:

[7]由图可知,导体的电阻增大,通过导体的电流减小,由图知, 电阻的电流与电阻之积为
UV=IR=0.8A×5Ω=4V
……
0.4A×10Ω=4V
0.2A×20Ω=4V
电压为一定值,得出的结论是:当电压一定时,导体中的电流与导体的电阻成反比。
22. 断开 2.5 4.8 10 变大 B 2
【详解】(1)[1]滑动变阻器靠改变接入电路中电阻丝长度来改变电阻的,长度越长电阻越大。所以滑动变阻器的滑片P向B端移动时接入电路的电阻变大,应远离下端接线柱,故变阻器左下接线柱连入电路中,如图所示:
(2)[2]为了保护电路,连接电路时开关应断开。
(3)[3]实验中电阻R两端的电压始终保持3V不变,若选用2.5Ω的电阻,由欧姆定律,电路的电流为
超过了变阻器的最大电流,故实验中不能被选用的电阻是2.5Ω。
(4)[4]由题意知,滑动变阻器的最大阻值为15Ω,定值电阻的最大电阻为25Ω;根据串联电路的电压关系和串联电路的规律及分压原理得
方程左边为一定值,故右边也为一定值,当变阻器连入电路的电阻最大时,对应的定值电阻应最大,此时电源电压最大
解得电源电压最大值
故为保证可用电阻均能正常进行实验,电源电压应该控制在3V至4.8V之间。
(5)[5]由图像可知,当通过导体的电流I=0.2A 时=0.1Ω﹣1即R=10Ω。
[6]通过导体的电流I=0.2A,由I=可得,小明控制导体两端的电压
根据串联分压原理可知,换上更大电阻,其分得的电压变大。
[7]探究电流与电阻的关系实验中应控制电压不变,即应保持电阻两端的电压不变,根据串联电路电压的规律可知应增大滑动变阻器分得的电压,应增大滑动变阻器连入电路中的电阻,滑动变阻器A下接线柱接入,所以滑片应向B端移动,使电压表的示数为2V。
23. 不变 改变 不能 否
【详解】(1)[1][2]由图甲可知,当两端电压变化时,流过导体A的电流始终与导体A两端电压成正比,故由欧姆定律可知,导体A的电阻不变;而导体D两端电压增大时,流过导体D的电流不与导体D两端电压成正比,故由欧姆定律可知,导体D的电阻发生改变。
(2)[3]由图甲可知,导体D的U-I图线不是直线,故由图甲的图像不能得出“所有导体的电流都与电压成正比”。
(3)[4]由题意可知,当电阻的阻值分别为5Ω、10Ω、15Ω时,由欧姆定律可知,电阻两端电压分别为1.8V、2.2V、2.4V,要探究“电压一定时,电流与电阻成反比”的规律,应控制电阻两端电压不变,而该实验中电阻两端电压发生了变化,故以上数据不符合“电压一定时,电流与电阻成反比”的规律。
24.(1)15V;(2)20℃
【详解】解:由电路图可知,闭合开关,定值电阻R1和R2串联,电流表测电路中的电流。
(1)当环境温度为40℃时,由图像可知
因串联电路中总电阻等于各分电阻之和,则总电阻
所以,由可得,电源电压
(2)当电流表的示数变为0.25A时,由可得,电路的总电阻
此时R2的阻值
由图像可知,R2的阻值为50Ω时,环境温度是20℃。
答:(1)电源电压为15V;
(2)当电流表的示数变为0.25A时,周围的环境温度是20℃。
25.见解析所示
【详解】解:根据欧姆定律可得并联电路中两个电阻上的电流分别为

一个电阻R上的电流为
由并联电路的电流关系
I=I1+I2

又因为并联电路电压的特点是
U= U1= U2
所以
26.(1)1V, 25Ω;(2)6V, 1.8A.
【详解】(1)当S1、S2均断开时,R2和R3串联,电流表测串联电路的电流,即电路中电流I=0.2A,根据公式 得,电阻R2两端的电压为: ,
电源电压 ,电阻R3两端的电压为:,
电阻R3的阻值为: ;
(2)当S1、S2均闭合时,电阻R1和R2并联,电流表测干路的电流,
根据并联电路的电压关系得电阻R1、R2两端的电压为: ,则经过R1的电流: ,经过R2的电流: ,则电流表的示数:

故答案为(1)1V, 25Ω;(2)6V, 1.8A.
27. 小 最下端 40Ω 最上端 0.24A
【详解】(1)[1] 当油箱油面下降时,金属杠杆左端下降,滑动变阻器的滑片向上滑动,滑动变阻器连入电路的阻值变大,电源电压不变,根据欧姆定律可知:通过电路的电流变小,油量表示数变小。
(2)[2] 油箱装满汽油时,油量表示数为最大值,电路电流为0.6A,此时滑动变阻器连入电路的阻值为零,触头在最下端。
[3]R0的阻值为
(3)[4] 当油箱中的汽油用完时,浮标位置降到最低,此时滑动变阻器的触头在最上端。
[5]滑动变阻器的阻值达到最大值R滑=60Ω,电路的总电阻为
R=R滑+R0=60Ω+40Ω=100Ω
根据欧姆定律,此时电路的电流为
(4)[6]油量表是由电压表改装而成,应与滑动变阻器并联,当油箱中的油用完时,油量表(电压表)的示数为零,根据串联电路分压的原理,此时滑动变阻器电阻为零,当油箱中的油用完时,滑片P移到滑动变阻器的最上端,所以应把滑动变阻器的上部分接入电路,如图所示:
28. 增大 变亮 逐渐变大 减小 20~94
【详解】(1)[1][2]由图乙可知,气敏电阻R随气体浓度的增大而增大,由图甲可知,气敏电阻R和指示灯串联,当检测到气体浓度增大时,气敏电阻R的电阻变小,电路中的总电阻变小,由可知,电源电压不变时,总电阻变小,电路中的电流变大,即电流表的示数增大,通过指示灯电流增大,指示灯的亮度也逐渐变亮。
(2)[3]由图丙可知,热敏电阻R和变阻器R1串联在电路中,电流表测量电路中的电流。由题意可知,电源电压,逐渐升高液体温度,同时调节R1阻值,使电流表的示数保持为0.1A,即保持电路中的电流,所以电路中的总电阻也保持不变
由表中数据可知,随温度的升高,R1的阻值逐渐变大,由可知,电路中的电流不变,R1两端的电压逐渐变大。
[4][5]由[3]分析可知保持不变,所以
随温度升高,R1的阻值逐渐变大,所以热敏电阻R的阻值随温度的升高而减小。由表中数据可知,在该温度范围内,变阻器的最小值为,此时热敏电阻R的电阻最大为
变阻器的最大值为,此时热敏电阻R的电阻最小为
故R的阻值变化范围为。
(3)[6]由题意可知,压力电阻阻值随压力增大而减小,可以使压力电阻和保护电阻串联在电路中,当压力增大时,压力电阻变小,电路的总电阻也变小,由可知,电路的电流变大,即通过保护电阻R2的电流也逐渐变大,由可知,保护电阻电阻不变,电流变大,保护电阻两端的电压也变大,故可以把电压表并联在保护电阻R2的两端,来测量R2的两端的电压,能满足题意的要求,电路图如下:
29. 负 520 不能 变小 0.76 40
【详解】(1)[1]由图乙可得,当温度升高时,热敏电阻R1阻值均匀减小,则可知热敏电阻R1是负温度系数热敏电阻;
[2]标准大气压下冰水混合物温度为0℃,对应图乙可知此时电阻R1阻值为520Ω。
[3]为保证电流不变,则R2不可用热敏电阻,因为热敏电阻通电后温度会发生变化,从而导致电阻变化,引起电流变化。
(2)[4]由乙图可知,随温度升高,电阻R1阻值变小,由串联分压可知,电阻R1两端电压将变小,即R1两端的电压随温度升高而变小。
(3)[5]由图乙可知,当温度为30℃时,电阻R1阻值为280Ω,则此时电源电压为
U=IR总=0.002A×(280Ω+100Ω)=0.76V
(4)[6]当测量最高温度时,R1阻值最小,此时电压最小,对应电源电压最小为0.6V,则此时R1两端电压为
U1=Umin-U2=0.6V-0.002A×100Ω=0.4V
则此时R1阻值为
由图乙数据解出温度与阻值关系式如下
R=-8t+520
带入R1阻值可得最高可测温度为

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