初中物理人教版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 公开课

人教版九年级物理第十七章第4节欧姆定律在串、并联电路中的应用同步练习一、选择题1．如图所示，在探究串联电路中的电压关系时，小华同学用电压表测出ab、bc、ac两端的电压分别为Uab=2V，Ubc=2V，Uac=4V，在表格中记录数据后，下一步应该做的是（）A．整理器材，结束实验B．分析数据，得出结论C．换用不同规格的小灯泡，再测出几组电压值D．换用电压表的另一量程，再测出一组电压值答案：C知识点：电阻的串联；串联电路的电压特点解析：解答：用电压表测出ab、bc、ac两端的电压分别为Uab=2V，Ubc=2V，Uac=4V，说明两个小灯泡是同一个规格的，接下来的操作是换用不同规格的小灯泡，再测出几组电压值，然后分析数据，这样的结论才具有科学性．分析：研究串联和并联电路的电压和电流时为了实验结论具有普遍性，采用相同灯泡和不同灯泡进行多次实验2．如图所示的控制电路中，要使AB之间的总电阻RAB=（3个阻值的阻值相等都为R），应将（）A．S1、S2闭合，S3、S4断开B．S1、S3闭合，S2、S4断开C．S1、S4闭合，S2、S3断开D．S2、S3闭合，S1、S4断开答案：D知识点：电阻的串联；电阻的并联解析：解答：由题知3个阻值的阻值相等都为R，要使AB之间的总电阻RAB=，所以需要三个电阻并联．A、S1、S2闭合，S3、S4断开时，三个电阻都被短路，故A选项不合题意；B、S1、S3闭合，S2、S4断开时，S1、S3闭合，R1、R2短路，只有R3连入电路，故B选项不合题意；C、S1、S4闭合，S2、S3断开时，S1闭合R1短路、S4闭合R3短路，只有R2连入电路，故C选项不合题意；D、S2、S3闭合，S1、S4断开时，电流从A点分成两支，一支通过R1，一支通过开关S2后再分成两支，一支通过R3，一支通过R2与R1电流汇合，再与R3的电流汇合，所以三个电阻并联，故D选项符合题意．故选D．分析：每个电阻的阻值都为R，AB间总电阻为R/3，根据并联电路的电阻特点，R1、R2、R3三个电阻需并联．根据每个选项中开关状态分析解答即可．3．两电阻并联后总电阻小于其中任意一个电阻，是因为并联的结果相当于使导体（）A．横截面积减小B．横截面积增大C．长度减小D．长度增大答案：D知识点：电阻的并联解析：解答：导体的电阻取决于导体的长度、材料和横截面积，同种材料的导体越长、横截面积越小，导体的电阻越大．而两个电阻并联，相当于增加了导体的横截面积，总电阻要变小，并且比任何一个电阻都小．故选B．分析：利用决定导体大小的因素（长度、横截面积和材料）分析并理解电阻越并越小．4．定值电阻R1=30欧，与另一个定值电阻并联后，要使电路的总电阻小于10欧，现在可供选择的定值电阻有①40欧、②30欧、③10欧、④5欧各一个，那么所选的另一个电阻的阻值大小可以是（）A．①或④B．②或④C．③或④D．②或③答案：C知识点：电阻的并联解析：解答：由于并联后的总电阻小于其中最小的一个，故30欧的电阻，与另一个定值电阻并联后，要使电路的总电阻小于10欧，则另一只电阻应小于或等于10欧，则所选的另一个电阻的阻值大小可以是③10欧或④5欧．故选C分析：电阻并联时相当于增大了横截面积，故越并越小，并联后的总电阻小于其中最小的一个．5．电路中有一根电阻丝，若要使电路中的电阻变大，可以采取的方法是（）A．减小电路两端的电压B．增大通过电路的电流C．并联一根相同电阻丝D．串联一根相同电阻丝答案：D知识点：电阻的串联；影响电阻大小的因素解析：解答：A、导体电阻的大小与其两端的电压的大小无关，故减小电路两端的电压不会影响电阻的大小，故A错误；B、导体电阻的大小与通过的电流的大小无关，故增大通过电路的电流不影响电阻的大小，故B错误；C、并联一根相同电阻丝，横截面积增大，则电路中的电阻减小，故C错误；D、串联一根相同电阻丝，导体的长度增大，电路中的电阻增大；故D正确．故选D．分析：电阻是导体本身的性质，其大小与导体的长度、横截面积及材料有关系，与导体两端的电压及通过导体的电流无关．6．如图所示的电路中，电源电压恒定不变，当开关S闭合后，滑动变阻器的滑片向右滑动时（）A．A1示数变小，A2示数变小，V示数变小B．A1示数变小，A2示数变小，V示数变大C．A1示数变小，A2示数不变，V示数不变D．A1示数变大，A2示数变大，V示数不变答案：C知识点：电阻的并联解析：解答：由电路图可知，灯泡L与滑动变阻器并联，电压表测电源的电压，电流表A1测干路电流，电流表A2测L支路的电流．因为电源电压恒定不变，所以滑片移动时，电压表的示数不变，所以AB都错；因并联电路中各支路独立工作、互不影响，所以，滑片向右滑动时，通过灯泡的电流不变，即电流表A2的示数不变；滑动变阻器R连入阻值增大，由I=UR，可知R的电流变小．根据并联电路的电流特点I=I1+I2，可知干路电流变小，即A1示数变小．所以C正确，D错误．分析：由电路图可知，灯泡L与滑动变阻器并联，电压表测电源的电压，电流表A1测干路电流，电流表A2测L支路的电流．根据电源电压不变可知滑片移动时电压表示数的变化，根据并联电路中各支路独立工作、互不影响可知通过灯泡电流的变化，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，利用并联电路的电流特点可知干路电流的变化．7．电阻R1=5Ω，R2=100Ω，把它们并联后的等效电阻（）A．一定大于100ΩB．大于5Ω，小于100ΩC．一定小于5ΩD可能等于5Ω．答案：C知识点：电阻的并联解析：解答：电阻并联，相当于增大了横截面积，电阻越并越小，小于任一个电阻，故并联电阻既小于R1又小于R2．分析：并联电阻的倒数等于各并联电阻倒数之和，电阻越并越小，小于其中任一个电阻，据此分析答题.8．在探究电路的电压规律的实验时用了图中的某个电路，已知R1＞R2，电压表V1、V2、V3的读数分别是4V，2V，6V，测量时的电路图应是（）A．B．C．D．答案：D知识点：并联电路中的电压特点；电阻的并联解析：解答：A、由图知，R1和R2组成并联电路，电压表V1测R2的电压，电压表V2测R1的电压，电压表V3测R1和R2并联的总电压，并联各支路两端的电压相等，所以三个电压表的示数相等，故A错；B、由图知，R1和R2组成串联电路，电压表V1测R2的电压，电压表V2测R1的电压，电压表V3测R1和R2串联的总电压，因为R1＞R2，所以V2的示数应大于V1的示数，故B错；C、由图知，R1和R2组成并联电路，电压表V1测R1的电压，电压表V2测R2的电压，电压表V3测R1和R2并联的总电压，并联各支路两端的电压相等，三个电压表的示数相等，故C错；D、由图知，R1和R2组成串联电路，电压表V1测R1的电压，电压表V2测R2的电压，电压表V3测R1和R2串联的总电压，因为R1＞R2，所以V1的示数应大于V2的示数，并且V3的示数等于V1和V2示数的和，故D正确．分析：（1）串联电路中，总电压等于用电器两端的电压的和，并联电路中，各支路两端电压相等．（2）串联电路中，电流处处相等，根据U=IR，阻值大的电阻两端的电压大．9．阻值为3Ω与6Ω的电阻，将它们串联，其总电阻为R1；将它们并联，其总电阻为R2，则R1：R2等于（）A.2:1:2.C.2:9:2答案：D知识点：电阻的并联；电阻的串联解析：解答：两电阻串联后的总电阻：R1=3Ω+6Ω=9Ω，两电阻并联后的总电阻：∴R1：R2=9Ω：2Ω=9：2．故选D．分析：并联电路的总电阻的倒数等于各支路电阻倒数之和，串联电路总电阻等于各串联电阻之和．求出串联电阻和并联电阻后再求比值.10．如下图有四组不同的电阻，已知R1＜R2，那么电阻最小的是（）A．B．C．D．答案：A知识点：电阻的并联；电阻的串联解析：解答：A、两个电阻并联，根据并联电路电阻特点，总电阻最小，A符合题意；B、两个电阻串联，根据串联电路电阻特点，总电阻最大，B不符合题意；C、是单独的一个电阻接入电路，不是最小值，C不符合题意；D、是单独一个电阻接入电路，不是最小值，D不符合题意；故选A．分析：根据已知条件和串联电阻的总电阻的阻值比任何一个分电阻的阻值都大，并联电阻的总电阻的阻值比任何一个分电阻的阻值都小，通过比较即可作出判断.11．如图1所示电路中，闭合开关S后，两个电压表指针的偏转情况均为图2所示，则电阻R1和R2两端的电压分别是（）A．，B．，C．10V，D．，10V答案：C知识点：电阻的串联解析：解答：（1）因为电阻R1和R2串联，与电源并联的电压表V1测量的是电源电压，上面的电压表V2测量的是R2两端的电压，所以和电源并联的电压表的示数比上面的电压表的示数大；故V1选的是0-15V的量程，分度值为，根据指针位置，电压表读数为U=；上面的电压表V2选的是0-3V的量程，分度值为，根据指针位置，电压表读数为U2=；

（2）根据串联电路的电压关系可以得到R1两端的电压U1=U-U2=分析：首先根据串联电路的电压特点（U=U1+U2）确定两个电压表表示数的大小，然后根据电压表的读数方法读出示数．12．有三个电阻，电阻值分别是a欧、b欧、c欧，其中a＞b＞c，当把它们并联相接，总电阻为R，它们的大小关系，下列哪个判断是正确的（）A．c＜R＜bB．b＜R＜aC．R可能等于bD．R＜c答案：D知识点：电阻的并联解析：解答：∵三个电阻并联，∴∴并联电路的总电阻小于任一支路电阻，故总电阻R＜c＜b＜a．分析：并联电路总电阻的倒数等于各支路电阻倒数之和，电阻越并越小，小于其中任一个．据此分析判断．13．如图电路中，将滑动变阻器R2的滑片P向右滑动时，电流表和电压表的示数变化说法中正确的是（）A．电流表和电压表示数都减小B．电流表和电压表示数均增大C．电流表示数增大，电压表示数减小D．电流表示数减小，电压表示数增大答案：A知识点：电阻的串联；欧姆定律的应用解析：解答：由电路图可知，R1与R2串联，电压表测R1两端的电压，电流表测电路中的电流，将滑动变阻器R2的滑片P向右滑动时，接入电路中的电阻增大，电路中的总电阻增大，由I=UR可知，电路中的电流减小，即电流表的示数减小，故BC错误；由U=IR可知，R1两端的电压减小，即电压表的示数减小，故A正确，D错误．分析：由电路图可知，R1与R2串联，电压表测R1两端的电压，电流表测电路中的电流，根据滑片的移动可知接入电路中电阻的变化，根据欧姆定律可知电路中电流的变化和R1两端的电压变化．．14．将电阻R1=3Ω的导体与电阻为R2的导体串联后总电阻为9Ω，则R1与R2并联后总电阻是（）A．6ΩB．4ΩC．2ΩD．1Ω答案：C知识点：电阻的串联；电阻的并联解析：解答：因为电阻R1=3Ω的导体与电阻为R2的导体串联后总电阻为9Ω，所以R2=6Ω，所以R1与R2并联后总电阻，即求出R=2Ω分析：两个电阻串联之后的总阻值等于两个电阻值之和，并联电路中总电阻的倒数等于各电阻倒数之和．15．两个电阻并联起来相当于（）A．增大了电阻的横截面积B．减小了电阻的横截面积C．增大了电阻的长度D．减小了电阻的长度答案：A知识点：电阻的并联；影响电阻大小的因素解析：解答：导体材料和长度不变时，横截面积越大，其电阻值会越小；两个电阻并联起来，总电阻则会减小，相当于其材料和长度不变，横截面积增大.分析：影响电阻大小的因素有：导体的长度、横截面积以及材料；导体的材料一定时，导体的长度越长，横截面积越小，导体的电阻越大．两个电阻并联后总电阻减小．二、填空题（共5小题）16．铭牌上标有“6V10Ω”的电铃，要串联一个欧姆的电阻，才能使它在9伏特的电压下正常工作．答案：5知识点：电阻的串联解析：解答：电铃正常工作电流：总电阻：串联的电．阻：R′=R总﹣R=15Ω﹣10Ω=5Ω．分析：（1）因电源电压大于电铃的额定电压，所以电铃要与电阻串联，电铃正确工作；（2）由“6V10Ω”根据可求出电路中的电流．再由电源电压和电流，根据求出总电阻，减去电铃电阻就是串联的电阻值.17．家庭电路中并联的用电器越多，电路的总电阻，干路的电流．答案：越小；越大.知识点：电阻的并联；欧姆定律的变形公式解析：解答：家庭电路中，并联的用电器越多，电路的总电阻越小，电源电压不变，由得，干路的电流越大．分析：要解决此题，需掌握并联电路总电阻与并联电阻的关系，知道并联的支路越多，电路中的总电阻越小；再根据欧姆定律判断干路电流的大小．.18．李明修理电子设备时，需要一个10Ω电阻，但他手边只有20Ω、20Ω、6Ω、8Ω、4Ω、2Ω的电阻一个，他可以选择其中和的两个电阻联．答案：4Ω；6Ω；串.知识点：电阻的串联；电阻的并联.解析：解答：因串联电阻的总阻值等于各分电阻阻值之和、并联电阻的总阻值的倒数等于各分电阻的倒数之和，所以，可得出10Ω电阻的方法有：①4Ω和6Ω的电阻串联；②8Ω和2Ω的电阻串联；③20Ω和20Ω的电阻并联．分析：串联电阻的总阻值等于各分电阻阻值之和，并联电阻的总阻值的倒数等于各分电阻的倒数之和，根据这一规律可结合要求做出选择．19．两电阻的阻值分别为30Ω和90Ω，将它们串联后，其总电阻为；将它们并联后，其总电阻为．答案：120Ω；Ω.知识点：电阻的串联；电阻的并联.解析：解答：（1）串联总电阻等于各电阻之和，因此两电阻串联时，总电阻R串=R1+R2=30Ω+90Ω=120Ω；（2）并联电路总电阻的倒数等于各电阻的倒数之和，两电阻并联时，分析：根据串并联电路的电阻规律分析答题：串联电路的总电阻等于各电阻之和，并联电路总电阻的倒数等于各电阻的倒数之和．20．若需要一个12Ω的定值电阻，现在只有5Ω，10Ω，20Ω，30Ω的定值电阻各一个，则可以把一个20Ω和一个Ω的定值电阻联起来当作12Ω的定值电阻使用．答案：30Ω；并.知识点：电阻的串联；电阻的并联.解析：解答：因并联电路中电阻越并越小、小于任何一个分电阻，所以分电阻20Ω大于总电阻12Ω时，应采用并联一个电阻的方式；因并联电路中总电阻的倒数等于各分电阻倒数之和，故，即解得：R2=30Ω．分析：并联电路中电阻越并越小、小于任何一个分电阻，分电阻20Ω大于总电阻12Ω，故应采用并联电阻的方式，根据电阻的并联求出并联电阻的大小．三、解答题（共5小题）21．实验桌上提供了下列符合要求的实验器材：电源一个（电源两端电压不变）、电阻两只R1和R2、电压表三个、滑动变阻器一个、开关一个、导线若干．在电阻R1和R2串联的这段电路中，R1两端的电压为U1，R2两端的电压为U2，R1和R2串联的这段电路两端的总电压为U．小英利用提供的实验器材设计了证明U=U1+U2的实验．请你完成下列题：（1）画出实验电路图．（2）在这个探究实验中，自变量是，因变量是．（3）通过改变实现自变量的改变．（4）画出实验记录表．答案：（1）如图所示；（2）U1+U2；U；（3）滑动变阻器滑片的位置改变接入电路中的电阻；（4）见下表：实验次数123U1/VU2/VU/V知识点：探究串、并联电路中的电压规律实验.解析：解答：（1）根据实验可知需要测量的是电阻两端的电压和电路两端的总电压，实验电路图如图所示：（2）在这个探究实验中，自变量是U1+U2，因变量是U．（3）改变自变量的方法是：调节滑动变阻器滑片的位置改变接入电路中的电阻，进而改变；（4）实验数据记录表格如下：实验次数123U1/VU2/VU/V分析：（1）自变量是最初变动的量，因变量是由于自变量的变动而引起变动的量；（2）实验证明U=U1+U2．则自变量为U=U1+U2．根需要测量的是电阻两端的电压，所以据此设计电路图，即把滑动变阻器与定值电阻串联，电压表与滑动变阻器并联，测滑动变阻器电压，然后分析实验数据，得出实验结论．22．以下是明明同学对串联电路电压规律进行的探究实验．猜想与假设】串联电路总电压等于各用电器两端的电压之和【设计与进行实验】（1）按图所示的电路图连接电路；（2）闭合开关，用电压表测出L1两端的电压；（3）在测L2两端的电压时，明明同学为了节省实验时间，采用以下方法：电压表所接的B接点不动，只断开A接点，并改接到C接点上；（4）测出AC间的电压．【交流与评估】UAB/VUBC/VUAC/V（1）在拆接电路时，开关必须．（2）明明同学用上面的方法能否测出L2两端的电压？为什么？．（3）方法改进后，测出AB、BC、AC间的电压记录在下面表格中．分析明明同学的实验数据可以得出的结论是：串联电路总电压各用电器两端的电压之和（填“等于”或“不等于”）．（4）这个实验在设计方案上还存在的不足之处是：．答案：（1）断开；（2）不能，电压表正负接线柱接反了；（3）等于；（4）只进行一次实验就得出结论，结论不具有普遍性．知识点：探究串、并联电路中的电压规律实验.解析：解答：（1）在拆接电路时，开关必须断开；（2）当电压表B点不动，只断开A点，并改接到C点上时，虽然电压表此时与L2并联，但电压表的正负接线柱却是反的，闭合开关后，指针会反向偏转，所以不能测出L2两端的电压；（3）由表中实验数据可知，在实验误差允许范围内，UAC=UAB+UBC，串联电路总电压等于各用电器两端的电压之和．（4）不足之处是：他只做了一次实验，而没有进行多次测量，只凭一组实验数据得出结论带有偶然性，不能得出正确规律．为了得出普遍结论，应换用不同规格的灯泡进行多次实验，测出多组实验数据，然后得出结论．分析：（1）连接电路时，开关必须要断开，断开的目的是为了保护电路，以防止由于接错出现短路烧坏电源；（2）电压表要准确的测量用电器两端的电压，必须严格按照电压表的使用规则进行操作，所以判断李瑞同学能不能用此方法测出L2两端的电压，就看电压表此时是否与L2并联，正负接线柱的接法是否正确；（3）分析表中实验数据，根据实验数据得出结论．（4）通过实验获得结论，一般都要多做几次实验，多做几次实验，就可以多获几组数据，从而可以对数据进行归纳分析，以此获得结论．23．“混联电路”是有串联电路和并联电路组合而成，如图所示的电路图甲就是一个“混联电路”，它可以等效为R1与R2先并联（如图乙，并联的总电阻R）再与R3串联．已知图甲中电源电压为3V，R1=2Ω，R2=3Ω，R3=Ω．请根据这个思路，完成如下计算：（1）R1与R2并联的总电阻．（2）开关闭合后电流表的示数．答案：（1）R1与R2并联的总电阻为Ω．（2）开关闭合后电流表的示数为；（3）整个电路消耗的总电功率为．知识点：电阻的并联；欧姆定律的变形公式．解析：解答：（1）由，R1与R2并联后总电阻：（2）由题电路中R1与R2并联后再与R3串联，所以电流的总电阻R总=R+R3=Ω+Ω=2Ω，由欧姆定律，电流表示数分析：（1）先计算出R1与R2并联后总电阻，再计算与R3串联的总电阻；（2）由计算干路中电流.24．“探究串联电路的电压关系”的实验电路如图甲所示．（1）实验时，L1、L2宜选择（选填“相同”或“不同”）的小灯泡．（2）再拆接电路时开关必须．（3）测出L1两端的电压后，小明断开开关，准备拆下电压表，改接在B、C之间．测出L2两端的电压．小聪认为小明的操作太麻烦，只需将与A点相连的导线改接到C点即可．小聪的办法是否正确？（4）测量完成后，进行小组交流讨论．下表选录了四个小组的数据，你认为这些数据是否合理？请说明理由．实验小组L1两端电压/VL2两端电压/V串联总电压/V1234答案：（1）不同；（2）断开；（3）不正确；电压表的正负接线柱接反了；（4）合理；实验时有误差．知识点：探究串、并联电路中的电压规律实验．解析：解