北京课改版物理九年级全册《第10章 串联电路与并联电路》巩固提升
一 、单选题(本大题共13小题,共39分)
1.(3分)以下对欧姆定律的认识,其中正确的是
A. 欧姆定律揭示了导体的电阻与导体两端电压、通过导体的电流有关
B. 同一导体,它两端电压越大,通过它的电流也越大
C. 当加在导体两端的电压改变时,电压与电流的比值也随之改变
D. 根据欧姆定律的变形公式可知:导体的的电阻随电压和电流的变化而变化
2.(3分)如图甲所示的电路中,电源电压保持不变。闭合开关,将滑动变阻器的滑片从端滑到端的过程中,电流表示数随电压表示数的变化关系如图乙所示。则电源电压和定值电阻的阻值分别是
A. B. C. D.
3.(3分)如图所示,电阻、为定值电阻,电源电压保持不变。当开关闭合,接端时,电流表示数为;当开关闭合,接端时,电流表示数为,则未知电阻的阻值是
A. B. C. D.
4.(3分)小立家买了个电脑键盘清洁器,它包括照明用的小灯泡和吸尘用的电动机,其连接方式如图所示,则下列说法中正确的是
A. 小灯泡和电动机串联接在电路中的
B. 小灯泡和电动机必须同时使用
C. 小灯泡和电动机同时工作时,通过它们的电流一定相等
D. 小灯泡和电动机同时工作时,它们两端的电压一定相等
5.(3分)计算机鼠标内装有自动控制传感器,其工作原理电路如图所示。物体在导轨上左右移动时,可带动与之相连的滑动变阻器滑片左右移动,通过电压表示数变化可反映出物体移动的距离。当物体向右移动时
A. 电流表示数不变,电压表示数变小 B. 电流表示数变大,电压表示数变大
C. 电压表示数和电流表示数的比值变大 D. 电压表示数和电流表示数的比值不变
6.(3分)小华用如图所示的电路“探究串联电路电流的特点”,实验时发现两只电流表甲和乙的示数分别为和,造成电流表示数不同的原因可能是
A. 至少有 一只电流表示数不准 B. 灯泡和的电阻不同
C. 导线有电阻且各段的电阻不同 D. 甲比乙更靠近电源正极
7.(3分)图所示电路中的元件均完好,的阻值大于滑动变阻器的最大阻值。闭合开关后移动的滑片时,关于三个电压表的示数,可能出现的情况是
A. 的示数等于的示数 B. 的示数等于的示数
C. 与的示数之和增大 D. 示数的变化量大于示数的变化量
8.(3分)如图所示的电路中,电源电压不变,开关S闭合,灯 和 都正常发光。一段时间后,突然其中一灯熄灭,而电压表和电流表的示数都不变,出现这一现象的原因可能是( )
A. 灯 短路 B. 灯 短路 C. 灯 断路 D. 灯 断路
9.(3分)年月日是我国第个植树节。小明在这天种了一棵小树,并为小树设计了晚上自动浇水电路,光控开关天黑时闭合,当检测到土壤过于干燥时湿敏开关闭合,仅当土壤过于干燥的夜间,电动机开始工作,对小树进行浇水,下列电路中符合上述要求的是
A. B.
C. D.
10.(3分)如图甲所示,是一定量的水的体积随温度的变化图象;在盛水的烧杯中固定一只压敏电阻其阻值不受温度影响,阻值随压力的增大而减小,与一电压表和两个合适阻值的电阻、电源组成电路,如图乙所示。当给烧杯中的水从缓慢加热到的过程中不考虑水质量变化的影响,则电压表的示数变化是
A、变大
B、变小
C、先由大变小、后由小变大
D、先由小变大、后由大变小
A. 变大 B. 变小
C. 先由大变小、后由小变大 D. 先由小变大、后由大变小
11.(3分)如图所示,两个电压表指针偏转幅度完全相同,则电阻,两端的电压比
A. : B. : C. : D. :
12.(3分)勤于动手的小明同学连接了如图所示的电路,对连接关系判断正确的是
A. 只闭合、时,滑动变阻器与灯串联,电压表测灯的电压
B. 闭合开关、、时,滑动变阻器与灯串联,电压表测电源电压
C. 闭合开关、、时,滑动变阻器与电阻并联
D. 所有开关都闭合时,电源被短路
13.(3分)如图所示两个灯泡、阻值分别为和,闭合开关后的现象是
A. 通过两灯泡的电流:: B. 灯泡两端的电压::
C. 灯泡的电功率:: D. 灯泡比暗
二 、多选题(本大题共1小题,共3分)
14.(3分)如图所示,闭合开关,灯不亮,电压表有示数,若电路故障在灯或电阻上某一处,对于故障的分析,下列判断正确的是
A. 灯泡可能断路
B. 电阻可能断路
C. 灯泡可能短路
D. 在电路中再串联一块电流表,根据电流表有无示数可以判断出故障原因
三 、计算题(本大题共7小题,共84分)
15.(12分)如图所示,电路中电源电压保持不变,的阻值为。闭合开关,电流表的示数为,电流表的示数为。求:
电源电压
通过的电流
的电阻
16.(12分)如图所示电路,电源电压保持不变,滑动变阻器的规格为“”。开关闭合后,当滑片在端时,电压表的示数为;滑片在端时,电压表的示数为。求:
电源电压;
的阻值。
17.(12分)如图所示电路,、是两只相同的电路表。当闭合开关后,灯光和灯光都发光,这时两只电压表的指针偏转角度均如图所示,指针刚好对准刻度线位置。求:
灯泡端电压是多少?
若将和改接为如图所示电路,电源电压不变,闭合开关后灯泡和都发光,此时电流表的示数为,电流表的示数为,则通过的电流是多少?
18.(12分)电梯为居民上下楼带来便利,但出于安全考虑,需要设置超载自动报警系统。学校科技小组为某电梯设计了一个由压敏电阻控制的超载报警系统,电路如图所示。电源电压为,电阻箱最大阻值为,滑动变阻器的最大阻值为。报警器通过的电流达到时立即报警,电梯停止运行。压敏电阻的阻值随其所受压力的变化情况如表所示,其中压力等于电梯所载物体的重力。取
压力
电阻
当电梯空载时,压敏电阻的阻值为 ______ 。
压敏电阻的阻值随着压力的增大而 ______ 。
要求电梯载重达到时立即报警,可按照下列步骤调试此报警系统:
①开关闭合前,将滑动变阻器的滑片移至端,将电阻箱调到阻值为 ______ 。
②将开关闭合、断开,调节滑动变阻器的滑片,直至报警器报警。
③保持滑动变阻器的滑片位置不变,将开关断开闭合,报警系统调试完毕,即可正常使用。
一段时间后,由于电源电压的降低,导致报警载重不准确,所以需要定期调试。某次调试前,保持中滑动变阻器的滑片位置不变,调节电阻箱,发现电阻箱调至时,报警器报警,说明在调试前的报警载重值为 ______ 。求此电源电压下,通过调试,电梯的最大载重量多少千克。写出简单推理过程和必要的文字说明
19.(12分)在如图所示的电路中,电源电压保持不变,电阻的阻值为欧,滑动变阻器上标有“”字样。仅闭合开关,电流表和的示数分别为安、安。
求电源电压;
求此时变阻器连入电路的阻值;
移动变阻器滑片可以使电流表示数变化,求电流表示数的最大变化量。
20.(12分)如图所示的电路中,电源电压不变,定值电阻的阻值为,为单刀双掷开关。当开关断开,接时,电流表的示数为。求:
电源电压;
当开关闭合、接时,电流表的示数为,定值电阻的阻值。
21.(12分)如图所示,小胡同学用4节新干电池串联好作为电源,用电压表测得R1两端的电压为2V,求电源电压和R2两端的电压.
答案和解析
1.【答案】B;
【解析】解:、欧姆定律揭示了通过导体的电流与导体两端电压、导体的电阻有关,故错误;
、由欧姆定律可知,一段导体中的电流跟这段导体两端的电压成正比,跟这段导体的电阻成反比,所以,同一导体,它两端电压越大,通过它的电流也越大,故正确;
、由可知电压与电流的比值等于电阻,则当加在导体两端的电压改变时,电压与电流的比值即导体的电阻值不变,故错误;
、电阻是导体本身的一种性质,与导体两端的电压、通过的电流无关,故错误。
故选:。
欧姆定律的内容:一段导体中的电流跟这段导体两端的电压成正比,跟这段导体的电阻成反比。
电阻是导体本身的一种性质,与导体的材料、长度、横截面积以及温度有关,与导体两端的电压和通过的电流无关。
此题主要考查了学生对欧姆定律的理解和掌握,注意对公式的理解:利用该公式可计算电阻,但电阻与电压、电流无关。
2.【答案】C;
【解析】解:由图甲可知和滑动变阻器串联,电流表测电路中的电流,电压表测两端的电压;
当滑片滑到端时,滑动变阻器接入电路的阻值为,此时电路总电阻最小,由欧姆定律可知电路中的电流最大,由图乙可知最大电流为,此时对应的电压表示数为,即电源电压为,
由欧姆定律可知定值电阻的阻值为:。
故选:。
由图甲可知和滑动变阻器串联,电流表测电路中的电流,电压表测两端的电压;
当滑片在端时,滑动变阻器接入电路的阻值为,电路中只有定值电阻,此时电压表的示数就是电源电压;由欧姆定律可知此时电路中的电流最大,由图乙可知最大电流以及对应的电压表的示数,即可知道电源电压;
欧姆定律结合图乙中的数据即可求出定值电阻的阻值。
此题主要考查串联电路特点和欧姆定律的灵活运用,从图中读取相关信息是解答该题的关键。
3.【答案】D;
【解析】解:当开关闭合,接端时,和待测电阻串联接入电路,电流表测通过电路的电流,电流表示数为,
根据串联电路电阻规律结合欧姆定律可得电源电压------①;
当开关闭合,接端时,和待测电阻串联接入电路,电流表测通过电路的电流,电流表示数为,
根据串联电路电阻规律结合欧姆定律可得电源电压------②;
①②联立可得。
故选:。
当开关闭合,接端时,和待测电阻串联接入电路,电流表测通过电路的电流,电流表示数为,根据串联电路电阻规律结合欧姆定律表示电源电压;
当开关闭合,接端时,和待测电阻串联接入电路,电流表测通过电路的电流,电流表示数为,根据串联电路电阻规律结合欧姆定律表示电源电压;
联立解方程可得待测电阻的阻值。
此题主要考查串联电路特点和欧姆定律的灵活运用。
4.【答案】D;
【解析】解:
、由图知,两开关闭合时,小灯泡和电动机是并联的,故错误;
、由图可知小灯泡和电动机的支路上各有一个开关,所以小灯泡和电动机可以同时工作,也可以单独工作,故错误;
、根据并联电路的电压规律知,小灯泡和电动机同时工作时,它们两端的电压一定相等,故正确;
因小灯泡与电动机的规格未知,则由知,通过它们的电流不一定相等,故错误。
故选:。
用电器并列连接的电路叫并联电路;并联电路中各支路间互不影响,各支路两端电压相等,干路电流等于各支路电流之和。据此分析解答。
此题主要考查了串并电路的识别、并联电路特点的应用,是一道基础题。
5.【答案】C;
【解析】解:由题图可知,电流表串联接入电路中,电压表测量左边部分电阻两端的电压。
当物体向右移动时,电阻上的滑片右移,接入电路的电阻不变,根据欧姆定律可知,电路中的电流不变,电流表示数不变;点左侧部分变长,左侧电阻变大,根据可知,左侧两端的电压变大,电压表示数变大,故不正确;
电压表示数变大,电流表示数不变,电压表示数和电流表示数比值变大,故正确,不正确。
故选:。
分析电路图可知,电路中只有一个电阻,电流表测量电路中的电流,电压表测电阻左侧部分的电压;根据欧姆定律分析电流表和电压表示数的大小、电压表示数和电流表示数比值的大小。
此题主要考查了学生对欧姆定律的掌握和运用,本题关键是认识到滑动变阻器起不到变阻作用。
6.【答案】A;
【解析】解:由电路图可知,两灯和两电流表串联接入电路中,
根据串联电路的电流特点,该电路中各处的电流相等;
但实验时电流表甲和乙的示数分别为和,偏差较大,造成两个电流表示数不同的原因可能是至少有一只电流表示数不准,或者至少有一只电流表在使用前没有调零;
而导线的电阻,两灯的电阻不同,以及电流表的位置不会影响电流的大小,故只有选项符合题意。
故选:。
串联电路电流的特点:串联电路中电流处处相等;再结合选项中的内容作出判断。
此题主要考查了串联电路的电流规律,同时考查了电流表的使用,注意使用电流表前一定要进行调零。
7.【答案】B;
【解析】解:由图可知,该电路为串联电路,电压表测量的是电源电压;电压表测量的是两端的电压;电压表测量的是两端的电压;
A、闭合开关后移动的滑片时,滑动变阻器接入电路的电阻发生变化,则其分担的电压发生变化;的阻值大于滑动变阻器的最大阻值,根据串联电路的分压规律可知,的示数要始终大于的示数,故A错误;
B、电压表测量的是电源电压,保持不变,由于在串联电路中,电源电压等于各部分电压之和,当的滑片移动到最左端时,滑动变阻器接入电路的电阻为,此时电压表测量的是电源电压,则的示数会等于的示数,故B正确;
C、与的示数之和为电源电压,保持不变,故C错误;
D、电源电压等于各部分电压之和,电源电压不变,则示数的变化量等于示数的变化量,故D错误。
故选:。
由图可知,该电路为串联电路,电压表测量的是电源电压;电压表测量的是两端的电压;电压表测量的是两端的电压;闭合开关后移动的滑片时,根据串联电路的分压规律判定三个电压表示数的变化;在串联电路中,电源电压等于各部分电压之和。
此题主要考查了电路的动态分析,明确三个表的作用和串联电路的电压规律是解答该题的关键。
8.【答案】D;
【解析】略
9.【答案】D;
【解析】解:由题知当土壤过于干燥的夜间,电动机才开始工作;白天,即使土壤干燥,电动机也不工作,说明两个开关不能独立工作,即两个开关应串联,再和电动机串联,故电路图符合要求。
故选:。
由题意可知,当土壤过于干燥的夜间,电动机才开始工作,说明两开关不能独立工作即为串联,然后共同控制电动机的工作,据此进行解答。
此题主要考查了串并联电路的设计,根据题意得出光控开关和湿敏开关的连接方式是关键。
10.【答案】
【解析】解:由图甲可知,缓慢加热到的过程中,水的体积先减小后增大,
,且水的质量一定,
水的密度先增大后减小,
压敏电阻在烧杯中的位置一定,即压敏电阻下面水的体积一定,
压敏电阻下面部分水的质量先增大后减小,则压敏电阻上面水的质量先减小后增大,
水平面上物体的压力和自身的重力相等,
压敏电阻受到的压力先减小后增大,
压敏电阻的阻值随压力的增大而减小,
电路中的总电阻先增大后减小,
,
电路中的电流先减小后增大,
,
定值电阻两端的电压先减小后增大,即电压表的示数先由大变小、后由小变大。
故选:。
由甲图象可知,水的体积随温度的变化,质量不变时根据密度公式可知水密度的变化;压敏电阻在烧杯中的位置一定,则压敏电阻下面水的体积一定,根据密度公式可知压敏电阻下面水质量的变化,水的质量一定,进一步可知压敏电阻上面部分水质量的变化;水对压敏电阻的压力等于上面水的重力,根据压敏电阻的阻值随压力的增大而减小可知其阻值的变化,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。
此题主要考查了电路的动态分析,涉及到密度公式和欧姆定律的应用,关键是先根据图甲得出水密度的变化、然后定量分析压敏电阻所受压力的变化。
11.【答案】B;
【解析】解:由电路图可知,两电阻串联,电压表测电源两端的电压,测两端的电压。
因串联电路的总电压等于各分电压之和,且两个电压表指针偏转角度相同,
所以,电压表的示数是电压表示数的倍,即,
则电阻和两端的电压之比:。
故选:。
由电路图可知,两电阻串联,电压表测电源两端的电压,测两端的电压;根据串联电路的电压特点和两个电压表指针偏转角度相同可知它们的量程,指针位置相同时大量程示数是小量程示数的倍,根据串联电路的电压特点求出两电阻两端的电压之比。
此题主要考查了串联电路的电压特点和电压表的读数,关键是知道指针位置相同时大量程示数是小量程示数的倍。
12.【答案】C;
【解析】解:、根据电路图可知,只闭合闭合、时,滑动变阻器与灯串联连接,电压表测滑动变阻器的电压,故错误;
、根据电路图可知,闭合开关、、时,电路为滑动变阻器的基本电路,灯被短路,故错误;
、根据电路图可知,闭合开关、、时,滑动变阻器与电阻并联,故正确;
、根据电路图可知,所有开关都闭合时,滑动变阻器与电阻并联,故错误。
故选:。
串联电路是各用电器顺次连接的电路;并联电路是各用电器并列连接的电路;根据开关的状态以及用电器的连接方式进行判断。
此题主要考查串并联电路的辨别,关键注意开关在不同状态时,电路的连接方式可能发生改变。
13.【答案】C;
【解析】解:由电路图可知,两灯泡并联,
并联电路中各支路两端的电压相等,
灯泡两端的电压::,故B不正确;
,
通过两灯泡的电流之比:
,故A不正确;
,
,故C正确;
灯泡的亮暗取决于实际功率的大小,
灯泡比亮,故D不正确。
故选:。
由电路图可知,两灯泡并联,根据并联电路的电压特点可知它们两端的电压关系,根据欧姆定律可知两者的电流关系,根据可知两灯泡功率之间的关系,利用灯泡的亮暗取决于实际功率的大小判断亮暗关系。
该题考查了并联电路的特点和欧姆定律、电功率公式的灵活应用,是一道基础题目。
14.【答案】BCD;
【解析】解:
、分析电路图知,灯泡和电阻串联,电压表测量两端电压;闭合开关,灯不亮,这表明电路出现了断路现象或灯泡短路;电压表有示数,这表明电压表与电源之间是接通的,所以故障可能是灯泡短路或电阻断路;故A错误,BC正确;
D、在电路中再串联一块电流表,若电流表有示数,说明灯泡是短路的,若无示数说明电阻断路,故根据电流表有无示数可以判断出故障原因,故D正确。
故选:。
分析电路图知,灯泡和电阻串联,电压表测量两端电压;电路故障包括短路和断路;根据电压表的示数和灯泡的亮暗情况,逐步分析即可判出故障。
该题考查了电路的故障,用电压表判断故障时,若电压表有读数,可能是所并联的地方开路或其他地方短路了,电流表的电阻很小,它相当于把所接的两点用导线连接起来,若没有示数,说明其他地方断路,若有了示数,说明所接两点之间断路了。
15.【答案】解:由图两电阻并联,电流表A2测干路电流,电流表A1测R1支路的电流,
(1)并联电路中,各支路两端电压与电源电压都相等,
由I=可得电源电压:
U=U2=U1=I1R1=0.3A×30Ω=9V;
(2)并联电路中干路电流等于各支路电流之和,所以R2的电流:
I2=I-I1=0.4A-0.3A=0.1A;
(3)由I=可得R2的阻值:
R2===90Ω。
答:(1)电源电压为9V;
(2)通过R2的电流为0.1A;
(3)R2的电阻为90Ω。;
【解析】
由电路图可知,与并联,电流表测干路电流,电流表测支路的电流。
根据并联电路的电压特点和欧姆定律求出电源电压;
根据并联电路的电流特点求出通过的电流;
根据欧姆定律求出的阻值。
此题主要考查了并联电路特点和欧姆定律的应用,属于一道基础题。
16.【答案】;
【解析】
当滑片在端时,电路为的简单电路,电压表测电源的电压,根据电压表的示数可知电源的电压;
当滑片在端时,与串联,电压表测两端的电压,根据串联电路的电压特点求出两端的电压,根据串联电路的电流特点和欧姆定律得出等式即可求出的阻值。
此题主要考查了串联电路的特点和欧姆定律的应用,是一道较为简单的应用题。
17.【答案】;
【解析】
由图所示电路图可知,两灯泡串联,电压表测电源电压,电压表测两端电压;根据电压表所测电路电压与指针偏转情况和根据串联电路的电压规律确定两电压表量程,读出其示数,并求出两灯泡两端电压;
由图所示电路可知,两灯泡并联,电流表测支路电流,电流表测干路电流,利用并联电路特点求出通过灯泡的电流。
此题主要考查了求电压与电流问题,分析清楚电路结构是正确解题的前提与关键,应用串并联电路特点、掌握电表的读数方法即可正确解题。
18.【答案】;
【解析】解:从表中可知,当电梯空载时,压敏电阻的阻值为。
从表中可知,压敏电阻的阻值随着压力的增大而减小。
①电梯承载质量达到时,其压力,
由表中数据知,压敏电阻受到的压力为时,其阻值为:,
故开关闭合前,将滑动变阻器的滑片移至端,将电阻箱调到一定的阻值,这一阻值为;
②将开关闭合、断开,调节滑动变阻器的滑片,直至报警器报警;
③保持滑动变阻器的滑片位置不变,将断开,闭合,报警系统调试完毕,即可正常使用。
报警时电路中的最小电流是,
由题知,电源电压为,报警器通过的电流达到时立即报警,
电路中的总电阻。
在中时,压敏电阻的值为,因而此时滑动变阻器的阻值为;
由于此时报警了,则此时电源电压;
按这个电压再次测试时电路中总电阻
,
滑动变阻器的最大阻值为,由串联电阻的规律,压敏电阻最小为:
,
由表中数据知,压力每增大,电阻减小,当,可使电梯最大载重达到,
最大质量。
故答案为:减小 ①;。
根据表格中数据分析;
分析表格数据得出结论;
采用等效替代法分析;
根据的情况计算滑动变阻器的电阻,根据欧姆定律计算电源电压,得出报警的总电阻,据此分析可以调到的最大载重。
此题主要考查串联电路的特点、欧姆定律的应用,属于难题。
19.【答案】;
【解析】
由电路图可知,电阻与滑动变阻器并联,电流表测干路电流,电流表测量通过的电流。
根据欧姆定律求出定值电阻两端的电压,即电源电压;
已知电流表的示数,根据并联电路的电流特点求出滑动变阻器的电流,根据欧姆定律即可求出滑动变阻器连入电路的阻值;
通过滑动变阻器的最大电流是,由并联电路的特点可知移动变阻器滑片,通过的电流不变,据此求得电流表的最大示数;
滑动变阻器最大阻值是,当变阻器连入电路的阻值最大时,通过它的电流最小,利用欧姆定律求得最小电流,由并联电路的特点可知移动变阻器滑片,通过的电流不变,所以电流表的最小示数,进一步求得电流表示数的最大变化量。
此题主要考查了并联电路的特点和欧姆定律的应用,关键是根据滑动变阻器上的铭牌确定电路中的最大电流,这也是本题中容易出错的地方。
20.【答案】;
【解析】
当开关断开,接时,电路为的简单电路,电流表测量电路电流且示数为,电源电压等于两端的电压,根据欧姆定律可得出电源电压;
当开关闭合、接时,两电阻并联,电流表测量干路电流,因并联电路各支路独立工作、互不影响,可知通过的电流仍为,根据并联电路的电流特点可知通过的电流,根据欧姆定律可知定值电阻的阻值。
此题主要考查等效电路分析、欧姆定律的应用及电流做功的计算问题,考查面广,综合性较强。
21.【答案】解:4节新干电池串联,所以电源电压U=4×1.5V=6V;
因为两电阻串联,所以R2两端的电压:U2=U-U1=6V-2V=4V.
答:电源电压为6V;R2两端的电压为4V.;
【解析】(1)串联电池组的电压等于各节干电池的电压;
(2)串联电路的总电压等于各部分电路的电压之和.
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