学年人教版九年级物理 174欧姆定律在串并联电路中的应用 同步测试文档格式.docx
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电压表V2的示数变小,电路消耗的总功率变小
电流表A的示数变大,电压表V1的示数与电流表A的示数之比变小
电流表A的示数变大,电压表V2的示数与电流表A的示数之比变小
6.在课外科技实践活动中,某物理兴趣小组看到市场上使用的电子秤,原理如图所示,R0为定值电阻,R为滑动变阻器,电源电压不变,闭合开关S,当物体放在秤盘上时,滑片下移.现在秤盘上增加重物后,下列说法中正确的是(
电流表示数不变,电压表示数变大
电流表示数变小,电压表示数变大
电流表示数变大,电压表示数变大
电流表示数不变,电压表与电流表示数之比变小
7.小兰设计了一种烟雾报警装置,其简化电路如图所示,电源电压保持不变,R0为定值电阻,R为光敏电阻,R的阻值随光照强度的减弱而增大,当电流表示数减小到某一值时,装置报警.开关S闭合后,当有烟雾遮挡射向R的激光时(
电流表的示数增大,电压表的示数增大
电流表的示数减小,电压表的示数减小
电压表与电流表的示数之比减小
增大R0的阻值,可使阻值在更低浓度烟雾下报警
8.如图所示(甲)是某同学探究电流与电压关系的电路图,开关S闭合后,将滑动变阻器的滑片P从a端移至b端,电流表和电压表的示数变化关系如图(乙),则由图象可知(
电阻R0两端电压与通过R0的电流成正比
R0的电阻值是10Ω
该电路最小功率0.05W
滑动变阻器R的电功率先增大后减小
9.如图所示的电路图中,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向左滑动,下列说法正确的是(
)
电流表A的示数变小,电压表V1的示数变大
电流表A的示数变小,电压表V1的示数不变
电压表V1与电压表V2的示数之和不变
电压表V2与电流表A的示数之比不变
10.如图所示电路,甲、乙两处分别接入电流表或电压表.S闭合后,两灯均能发光,则(
甲接入电流表,乙接入电压表
甲、乙均接入电流表
甲、乙均接入电压表
甲接入电压表,乙接入电流表
二、多选题
11.如图所示的电路中,电源电压保持不变,闭合开关S,将变阻器滑片向左移动时(
灯泡L1亮度不变、L2亮度不变
电流表示数变小,电压表示数不变
电流表、电压表示数均不变
12.如图所示的电路中,R为滑动变阻器,R0为定值电阻,电源电压为8V恒定不变.(不计温度对电阻的影响),在滑片P滑动过程中,电压表与电流表的示数变化如图乙所示,则根据图象信息可知( )
R0阻值是5Ω
电路的最大总功率是12.8W
电路的最小总功率是0.8W
滑动变阻器的最大阻值是30Ω
三、填空题
13.小丽用酒精灯给双金属片加热,如图1所示,发现双金属片会发生弯曲.老师讲解:
双金属片是由两种不同的金属贴合而成的,不同的金属随温度变化热胀冷缩的程度不同.例如:
由铁片和铜片组成的双金属片,铜片的膨胀系数比铁片大,温度升高时,铜片膨胀得比铁片多,因此会弯曲.
(1)图2所示为自动调温电熨斗的电路图,虚线框中为温控部分,在未通电和低于预定温度时,双金属片A和静片B上的触点接触.闭合开关S,指示灯L亮,电阻R发热.当温度达到预定温度时,双金属片A因热膨胀会向左弯曲,使电路________
.已知双金属片A由铜片和铁片贴合而成,则双金属片A的左片应是________
片.
(2)调节调温旋钮C,使静片B上的触点向左移动,调温电熨斗的预定温度将________
.(选填:
“变高”、“变低”或“不变”)
(3)请结合生活实际,列举一个应用双金属片的实例________
.
14.如图所示的电路中,开关闭合后,滑动变阻器从左向右滑动的过程中,灯泡的亮度________
(填“变亮”或“变暗”),电压表的示数将________
(填“增大”或“减小”)。
15.在如图所示的电路中,电源电压保持不变,闭合电键S,电路正常工作,下列一些数据中:
①电压表V的示数;
②电压表V示数与电流表A1示数的比值;
③电压表示数V与电流表A示数的乘积;
④电流表A1示数与A示数的比值;
⑤电压表示数V与电流表A示数的比值.当滑动变阻器R1的滑片P向右移动时,变大的是________;
变小的是________.(均选填相关数据的序号)
16.如图是小明设计的一个简易电子身高测量仪的示意图.其中,电源电压恒为6V,保护电阻R0=20Ω;
R是一只固定着的、竖直放置的硬电阻棒、总长为40cm,其接入电路的电阻与接入电路的棒长成正比;
金属杆cd和MP(右端P是滑片)与电路接触良好,电阻不计.小明用该测量仪对小聪、小英和小亮的身高进行了测量,其数据见下表.若已知小英测量时,滑片恰在电阻棒ab的中点位置,则根据题中提供的信息将表中数据填完整.从理论上分析,该测量仪的身高测量范围是________.
小聪
小英
小亮
A表示数I/A
0.20
0.15
0.12
V表示数U/V
2.0
3.0
3.6
身高h/m
1.6
17.如图所示的电路中,电源电压保持不变,闭合开关S,将滑片P向左移动,电压表示数________(选填“变大”、“变小”或“不变,),电流表示数________(选填“变大”、“变小”或“不变”).
四、实验探究题
18.磁感应强度B用来描述磁场的强弱,国际单位是特斯拉,符号是T.为了探究电磁铁外轴线上磁感应强度的大小与哪些因素有关,小鹭设计了如图1所示的电路,图甲电源电压为6V,R为磁感应电阻,其阻值随磁感应强度变化的关系图线如图2所示.
(1)闭合开关S1和S2,图乙中滑动变阻器的滑片P向右移动,图甲中电流表的示数逐渐减小,说明磁感应电阻R处的磁感应强度B逐渐________.
(2)闭合开关S1和S2,滑片P不动,沿电磁铁轴线向左移动磁感应电阻R,测出R离电磁铁左端的距离x与对应的电流表示数I,算出R处磁感应强度B的数值如表.请计算x=5cm时,B=________T.
x/cm
1
2
3
4
5
6
I/mA
10
12
15
20
30
46
B/T
0.68
0.65
0.60
0.51
(3)综合以上实验数据可以得出:
电磁铁外轴线上磁感应强度随电磁铁电流的增大而________,离电磁铁越远,磁感应强度越________.
五、综合题
19.在图所示的电路中,当S1闭合,S2、S3断开时,电压表的示数为6V,当S1、S3断开,S2闭合时,电压表的示数为3V.求:
(要有必要的文字描述)
(1)电源电压是多少?
(2)当S1、S3闭合,S2断开时,分析L1、L2的发光情况以及电压表的示数为多少?
答案解析部分
1.【答案】A
【解析】【解答】解:
由电路图可知,R0与R串联,电压表测R0两端的电压.
当天然气浓度升高时,气敏电阻的阻值变小,电路中的总电阻变小,故B错误;
由I=
可知,电路中的电流变大,由U=IR可知,R0两端的电压变大,即电压表的示数变大.故C错误,A正确;
UR=U﹣U0,U0变大,电源电压不变,所以气敏电阻R两端电压减小.D错误.
故选A.
【分析】由电路图可知,R0与R串联,电压表测R0两端的电压.根据天然气浓度升高可知气敏电阻阻值的变化,根据欧姆定律可知电路中电流的变化和电压表示数的变化.
2.【答案】A
由图可知:
灯泡与滑动变阻器是串联关系,电流表测总电流,电压表测量灯泡两端的电压;
(1)因为滑动变阻器的滑片向A端移动时电阻阻值逐渐变小,所以电路中的总电阻阻值逐渐减小;
则由欧姆定律I=
可知电路中电流逐渐变大,即电流表的示数逐渐变大.
(2)根据欧姆定律:
U=IR可得:
灯泡的电阻不变,电流逐渐变大;
则灯泡两端的电压逐渐变大.即电压表示数逐渐变大.(3)由P=I2R可知:
灯泡的电流逐渐变大,灯泡的电阻又不变;
故灯泡的实际功率逐渐变大,即灯泡亮度越来越亮.(4)由P=
可得:
在电源电压不变,电路中总电阻变小时;
电路中的总功率会变大.
所以选项中B、C、D错误,A正确.
【分析】
(1)由图可知,滑动变阻器与灯泡串联,由题意知电路中电阻的变化,则由欧姆定律可求得电路中电流的变化,即是电流表示数的变化;
(2)根据电路中电流的变化利用欧姆定律即可判断灯泡两端电流的变化,从而得出电压表的示数变化;
(3)再根据P=I2R即可判断灯泡的亮暗变化;
(4)根据P=
即可判断电路中电功率的变化.
3.【答案】B
闭合开关S后,滑动变阻器R与灯泡L并联,电压表测电源电压,电流表A1测干路电流,电流表A2测滑动变阻器所在支路电流;
因为电源的电压保持不变,所以移动滑片时,电压表V的读数不变,故A不正确;
因为并联电路中各支路独立工作、互不影响,所以移动滑片时,通过灯泡L的电流不变;
而滑动变阻器的滑片P由中点向右端移动时,接入电路中的电阻变大,由I=
可知,该支路的电流变小;
因为并联电路中干路电流等于各支路电流之和,所以干路电流变小,即电流表A1的示数变小,
由R=
可知,电路中的总电阻增大,故B正确;
根据P=UI可知,电路的总功率变小,故C不正确;
因为A1表示数与A2示数之差等于通过灯泡的电流,而通过灯泡的电流不变,故D不正确.
故选B.
【分析】闭合开关S后,灯泡与滑动变阻器并联接在电源两端,电压表测并联电压,电流表A1测干路电流,电流表A2测滑动变阻器所在支路电流;
根据电源的电压可知电压表示数的变化,根据并联电路中各支路独立工作、互不影响可知通过灯泡的电流不变,根据滑片的移动可知接入电路中电阻的变化,根据欧姆定律可知该支路电流的变化,根据并联电路的电流特点可知干路电流的变化,根据P=UI和欧姆定律可知电路中总功率和总电阻的变化.
4.【答案】D
由图示电路图可知,滑动变阻器与灯泡串联,电压表测滑动变阻器两端电压,电流表测电路电流;
滑片P向左移动,滑动变阻器接入电路的阻值变大,滑动变阻器分压变大,电压表示数变大;
滑动变阻器电路的阻值变大,电路总电阻变大,电源电压不变,由欧姆定律可知,电路电流变小,电流表示数变小;
滑动变阻器两端电压UR变大,电源电压U不变,灯泡两端电压:
UL=U﹣UR变小,电路电流I变小,灯泡实际功率:
P=ULI变小,灯泡变暗;
故选D
【分析】分析清楚电路结构,根据滑片的移动方向判断滑动变阻器接入电路的阻值如何变化,然后应用串联电路特点、欧姆定律、电功率公式分析答题.
5.【答案】D
由电路图可知,滑片从b向a移动过程中,滑动变阻器接入电路的阻值变小,
滑动变阻器分压变小,电压表V2示数变小,电源电压不变,由串联电路电压规律可知,
定值电阻两端电压变大,电压表V1示数变大;
电路总电阻变小,电源电压不变,
由欧姆定律可知,电路电路电流变大,电流表示数变大;
A、电压表V1示数变大,电源电压不变,电路电流变大,电路消耗的总功率P=UI变大,故A错误;
B、电压表V2示数变小,电源电压不变,电路电流变大,电路消耗的总功率P=UI变大,故B错误;
C、电流表A的示数变大,电压表V1的示数与电流表A的示数之比等于定值电阻阻值,
定值电阻阻值不变,V1的示数与电流表A的示数之比不变,故C错误;
D、电流表A的示数变大,电压表V2的示数与电流表A的示数之比等于滑动变阻器接入电路的阻值,
滑动变阻器接入电路的阻值变小,则电压表V2的示数与电流表A的示数之比变小,故D正确;
故选D.
【分析】由电路图可知,定值电阻与滑动变阻器串联,电流表测电路电流,电压表V1测定值电阻电压,电压表V2测滑动变阻器两端电压;
根据滑片的移动方向判断滑动变阻器接入电路的阻值如何变化,然后应用串联电路特点及欧姆定律分析答题.
6.【答案】A
由图可知,滑动变阻器R和定值电阻R0串联在电路中,因电压表接在滑片上,把电压表看作开路,则R相当于一个定值电阻接入电路中(无论滑片如何移动,变阻器接入电路的阻值不变),由I=
可知,电路中电流不变;
且电压表测R上半部分的电压,电流表测电路中电流;
闭合开关S,将秤盘上增加重物后,滑片下移,但电路中电流不变,即电流表示数不变;
BC错误;
电流不变,R上半部分的电阻增大,由U=IR上可知,R上半部分的电压增大,即电压表示数变大;
A正确;
由欧姆定律可知,电压表与电流表示数之比表示R上半部分的电阻,故该比值变大,所以D错误.
【分析】分析电路的连接方式,判断电流表和电压表测哪个电路元件的电流和电压,进一步根据欧姆定律判断电流和电压的变化.
7.【答案】D
由电路图可知,光敏电阻R和定值电阻R0串联,电压表测R两端的电压,电流表测电路中的电流.
(1)因光敏电阻的阻值随光照强度的减弱而增大,所以,当有烟雾遮挡射向R的激光时,R的阻值增大,电路中的总电阻增大,由I=
可知,电路中的电流减小,即电流表的示数减小,故A错误;
由U=IR可知,R0两端电压减小,因串联电路中总电压等于各分电压之和,所以,光敏电阻R两端的电压增大,即电压表的示数增大,故B错误;
由于电压表与电流表的示数之比等于R的阻值,因此比值变大,故C错误;
(2)增大R0的阻值时电路中的总电阻增大,由I=
可知,电路中的电流减小,则可使装置在更低浓度烟雾下报警,故D正确.
【分析】由电路图可知,光敏电阻R和定值电阻R0串联,电压表测R两端的电压,电流表测电路中的电流.
(1)根据题意得出当有烟雾遮挡射向R的激光时R的阻值变化,根据欧姆定律可知电路中电流变化和R0两端的电压变化,根据串联电路的电压特点可知电压表示数的变化,将电压表与电流表的示数之比转化为电阻问题分析;
(2)增大R0的阻值时电路中的总电阻增大,根据欧姆定律可知电路中的电流的变化,再根据题意可知该装置报警时与烟雾浓度的关系.
8.【答案】D
A、因为电流随电压的变化图象为正比例函数图象,且呈一条直线,所以通过R0的电流与R0两端的电压成正比,由电压是产生电流的原因可知,不能说电阻R0两端电压与通过R0的电流成正比,故A错误;
B、当滑片位于b端时,电路为R0的简单电路,电压表测电源的电压,电路中的电流最大,由图乙可知,电源的电压U=3.0V,电路中的最大电流I大=0.6A,
由I=
可得,R0的阻值:
R0=
=
=5Ω,故B错误;
C、当滑片位于a端时接入电路中的电阻最大,电路中的电流最小,由图乙可知,电路中的最小电流I小=0.1A,电路中的总电阻:
R总=
=30Ω,
因串联电路中总电阻等于各分电阻之和,
所以,滑动变阻器的最大阻值:
R大=R总﹣R0=30Ω﹣5Ω=25Ω,
电路的最小功率:
P小=UI小=3.0V×
0.1A=0.3W,故C错误;
D、因串联电路中总电阻等于各分电阻之和,所以,电路中的电流:
I=
,
滑动变阻器消耗的电功率:
PR=I2R=(
)2R=
当R=5Ω时,滑动变阻器消耗的电功率最大,即PRmax=
=0.45W,
当R=0Ω时,滑动变阻器消耗的电功率为0W,
当R=25Ω时,滑动变阻器消耗的电功率P′=I2R=(
)2R=(
)2×
25Ω=0.25W,
所以,移动时,滑动变阻器R的电功率先变大后变小,故D正确.
(1)由图象可知,R0两端的电压和电流关系是一个正比例函数图象,要注意电压是电流产生的原因;
(2)当滑片位于b端时接入电路中的电阻为0,电路为R0的简单电路,电压表测电源的电压,根据图象可知电源电压的大小和电路中的最大电流,根据欧姆定律求出
R0的电阻值;
(3)当滑片位于a端时接入电路中的电阻最大,电路中的电流最小,由图象读出电路中的最小电流,根据欧姆定律求出电路中的总电阻,利用电阻的串联求出滑动变阻器的最大阻值,根据P=UI求出电路消耗的最小功率;
(4)根据电阻的串联和欧姆定律表示出电路中的电流,根据P=I2R表示出滑动变阻器消耗的电功率,然后根据数学知识确定滑动变阻器消耗的最大功率,进一步得出滑动变阻器消耗电功率的变化.
9.【答案】B
当滑片向左滑动时,滑动变阻器接入电路的电阻变大,根据公式I=
可知,电路电流减小,所以电流表示数减小,根据公式U=IR可知,电阻R1两端的电压减小,电源电压不变,电压表V1的示数不变,所以滑动变阻器两端的电压变大,电压表V2的示数变大.故B正确、A错误.电压表V1的示数不变,电压表V2的示数变大,所以说电压表V1与电压表V2的示数之和不变是错误的,故C错误.
电压表V2的示数变大,电流表A示数减小,所以电压表V2与电流表A的示数之比变大,故D错误.
【分析】先判断电路的连接方式,将电流表看做导线,电压表看做开路;
再判断电压表测量哪段电路的电压,电压表和哪段电路并联就测量的是那段电路的电压;
再根据滑动变阻器的情况,结合欧姆定律进行分析.
闭合开关S后,滑动变阻器与电阻R1串联,电流表测量电路总电流,电压表V1测量电源电压,电压表V2测量滑动变阻器两端的电压,当滑片向左滑动时,滑动变阻器接入电路的电阻变大,根据欧姆定律可知电路电流和电阻两端电压的变化.
10.【答案】A
【解析】【解答】A.甲接入电流表,乙接入电压表时,两灯泡并联,甲电流表测通过L2的电流,乙测电源的电压,两灯泡均能发光,A符合题意;
B.甲、乙均接入电流表时,会造成电源短路,两灯泡不发光,B不符合题意;
C.甲、乙均接入电压表时,L2断路,不能发光,C不符合题意;
D.甲接入电压表,乙接入电流表时,L2短路,不能发光,D不符合题意.
故答案为:
A.
【分析】根据电流表和电压表的使用方法,按照逐个选项中的要求将电流表、电压表接入电路中,判断灯泡的发光情况和题干中的情况是否相符来分析。
11.【答案】AC
因电压表接在滑片电路上,故该部分相当于断路,故滑动变阻器电阻不能改变,故电路中电流不会改变,即电流表示数不变,灯泡亮度不变;
故A正确、B错误;
滑片左移时,与电压表并联的电阻变大,则由欧姆定律得电压表示数变大;
故D错误,C正确.
故选AC.
【分析】由图可知滑动变阻器与电压表并联,故滑动变阻器滑片部分相当于被断路,即滑动变阻器全部接入,电压表测与之并联部分的电压;
则由欧姆定律可知电路中电流及电压表示数的变化.
12.【答案】A,B
由电路图可知,R0和R串联,电压表测R两端的电压,电流表测电路中的电流.
(1)当滑动变阻器接入电路中的电阻最大时,电路中的电流最小,电压表的示数最大,
由乙图可知,电路中的最小电流I小=0.2A,R两端的电压UR大=7V,
可得,滑动变阻器的最大阻值:
R大=
=35Ω,故D错误;
因串联电路中总电压等于各分电压之和,
所以,电源的电压:
U=U0+UR大=I小R0+UR大=0.2A×
R0+7V;
(2)当滑动变阻器的接入电路中的电阻为0时,电路为R0的简单电路,电路中的电流最大,
由乙图可知,电路中的最大电流I大=1.6A,
则电源的电压:
U=I大R0=1.6A×
R0,
因电源的电压不变,
所以,0.2A×
R0+7V=1.6A×
解得:
R0=5Ω,故A正确;
则电源的电压U=I大R0=1.6A×
5Ω=8V,
电路的最大总功率:
P大=UI大=8V×
1.6A=12.8W,故B正确;
电路的最小总功率:
P小=UI小=8V×
0.2A=1.6W,故C错误.
故选AB.
【分析】由电路图可知,R0和R串联,电压表测R两端的电压,电流表测电路中的电流.
(1)当滑动变阻器接入电路中的电阻最大时,电路中的电流最小,电压表的示数最大,根据图象读出电表示数,利用欧姆定律求出滑动变阻器的最大阻值,根据串联电路的电压特点和欧姆定律表示出电源的电压;
(2)当滑动变阻器的接入电路中的电阻为0时,电路为R0的简单电路,电路中的电流最大,根据图象读出电路中的电流,利用欧姆定律表示出电源的电压,根据电源的电压不变得出等式即可求出R0的