人教版九年级物理全一册同步备课17.4欧姆定律在串、并联电路中的应用(分层作业)【原卷版+解析】

17.4欧姆定律在串、并联电路中的应用一、欧姆定律在串联电路中的应用1．有两个电阻，阻值分别为30Ω和10Ω，把它们串联起来，其总电阻是（）A．40Ω B．30ΩC．20Ω D．7.5Ω2．接入同一电路中的两只电阻，若一只电阻的阻值增大，其电路总电阻（）A．增大 B．减小 C．不变 D．无法判定3．在如图所示的电路中，电源电压保持不变，当开关S由断开到闭合时（）A．电流表A示数不变 B．电压表V示数变小C．电压表V示数变大 D．电路的总电阻变小4．有一只小灯泡，它正常工作时电压是5V，此时它的电阻为10Ω。若将此灯泡接在电压为8V的电源上，要使它正常工作，需要串联一个多大的电阻？此时通过这个电阻的电流多大？5．在探究“串联电阻的总电阻与各串联电阻之间关系”的时候，小明和小刚利用滑动变阻器（铭牌上标有20Ω1A）、两个定值电阻（5Ω、10Ω）、电流表、电压表、开关、电源等器材对此进行了探究，他们设计了如图甲所示的电路图。RR1=5ΩR2=10Ω次数123电压/V1.52.43电流/A0.10.160.2（1）请你根据电路图分析：在闭合开关前，滑动变阻器的滑片应移到________（选填“A”或“B”）端；（2）表一是小明和小刚在这次实验中所记录的数据。请你根据他们三次测量的数据进行分析，你能得出的结论是________；（3）交流表达：科学研究有时需要等效替代的方法，如在某实验中需要用到35Ω的电阻，现有阻值为15Ω、20Ω、50Ω的三个电阻，就可以选用其中的_______两个电阻串联替代。二、欧姆定律在并联电路中的应用6．教室里，电风扇与电灯是_____联的（选填“串”或“并”），实验室中使用的用电器越少，电路中的总电流越______（选填“大”或“小”）。7．两导体电阻R1=10Ω，R2=1Ω，并联后的总电阻（）A．大于10Ω B．小于1Ω C．在1Ω与10Ω之间 D．无法确定8．如图所示的四个电路电源电压相等，已知两个电阻R1、R2为定值电阻，它们阻值的大小关系为R1＞R2，在这四个电路中电流表示数最大的是（）A B C D9．如图所示，电源两端的电压恒定．闭合开关S1，小灯泡发光，再闭合开关S2，则（）A．小灯泡变亮 B．电流表示数变小C．电压表示数不变 D．电路的总电阻变大10．如图所示的电路，电源电压为9V不变，定值电阻R1阻值为10Ω。闭合开关S、S1时，电流表的示数为1.2A，求：（1）电阻R1两端的电压为多少伏特？（2）闭合开关S，断开S1，电流表的示数为多少？（3）定值电阻R2的阻值。11．下列说法错误的是（）A．串联电路中，任何一个分电阻总小于串联的总电阻B．并联电路中，并联的总电阻等于各分电阻的倒数之和C．串联电路中，电阻越大，它两端的电压就越高D．并联电路中，电阻越大，通过它的电流就越小12．如图的电路中，电源电压为12V，且保持不变，定值电阻R0的阻值是滑动变阻器R′最大阻值的三分之一，当滑片P在变阻器上滑动的过程中，电压表的示数范围是（）

A．12V到3VB．12V到4VC．0到4VD．12V到6V13．如图为一种测量环境光照强度的仪器的简化工作原理图。R0为定值电阻，R为光敏电阻，其阻值随环境光照强度的增加而减小，电源电压不变，闭合开关S后，下列说法中正确的是（）

A．环境光照强度增加，电压表示数变大B．电流表示数变大，说明光照强度增加C．不管环境光照强度增加还是减少，电压表与电流表示数比值保持不变D．将定值电阻R0换成一个小灯泡，环境光照变暗，小灯泡亮度变亮14．如图所示，电源两端电压保持不变，电阻R1的阻值为20Ω，闭合开关S，两电流表的示数分别为0.8A和0.3A。求：（1）通过电阻R2的电流I2；（2）电源两端电压U。15．如图所示的电路中，电源电压为18V不变，滑动变阻器R2上标有“30Ω2A”的字样，闭合开关S后，当电流表的示数为1A时，电压表（量程0~15V）的示数为10V，求：（1）电阻R1的阻值；（2）移动滑片使电路达到的最小电流；（3）根据题干条件，为使电路正常工作，滑动变阻器R2连入电路的阻值范围。16．（2022·黑龙江哈尔滨·统考中考真题）一只灯泡的额定电压是6V，额定电流是0.4A，若将该灯泡接在10V的电源上，为使其正常发光，应_____联一个_____Ω的定值电阻。17．（2022·黑龙江牡丹江·统考中考真题）如图所示，电源电压保持不变，闭合开关S，滑动变阻器R2的滑片向右移动时，下列判断正确的是（）A．电压表V的示数变大 B．电流表A1的示数不变C．电流表A2的示数变大 D．电压表V的示数变小18．（2022·广西贵港·统考中考真题）为保障安全，现在很多室内公共场所安装有烟雾报警装置，如图所示是烟雾报警的简化原理图。电源电压保持不变，R0为定值电阻，光敏电阻R的阻值随光照强度的减弱而增大，当电路中的电流减小至某一数值时报警器开始报警。当有烟雾遮挡射向光敏电阻R的激光时，下列说法正确的是（）A．电流表的示数变小，电压表的示数不变B．电流表的示数变小，电压表的示数变大C．电流表的示数不变，电压表的示数变大D．电流表的示数不变，电压表的示数不变19.（2022·四川眉山·中考真题）如图所示，电源电压U=3V保持不变，滑动变阻器R2的规格为“20Ω1.5A”。当开关S闭合滑动变阻器滑片P位于A端时，电流表A的示数为0.3A，则定值电阻R1=______Ω。当开关S闭合时，滑动变阻器滑片P从A端移至B端的过程中，电压表V的示数变化范围是______V。20．（2022·贵州毕节·统考中考真题）如图所示的电路，其中R1的阻值为15Ω，电源电压保持6V不变，电流表的量程为0～0.6A，求：（1）开关S闭合、S1断开时，电流表的示数。（2）开关S、S1都闭合时，保证电流表安全，电阻R2的最小阻值。

17.4欧姆定律在串、并联电路中的应用一、欧姆定律在串联电路中的应用1．有两个电阻，阻值分别为30Ω和10Ω，把它们串联起来，其总电阻是（）A．40Ω B．30ΩC．20Ω D．7.5Ω【答案】A【详解】两电阻串联，串联电路中的总电阻等于各分电阻之和，因此串联后的总电阻为R=30Ω+10Ω=40Ω故BCD不符合题意，A符合题意。所以选A。2．接入同一电路中的两只电阻，若一只电阻的阻值增大，其电路总电阻（）A．增大 B．减小 C．不变 D．无法判定【答案】A【详解】两个电阻不论是并联还是串联，当其中一只电阻的阻值增大，其电路总电阻变大。3．在如图所示的电路中，电源电压保持不变，当开关S由断开到闭合时（）A．电流表A示数不变 B．电压表V示数变小C．电压表V示数变大 D．电路的总电阻变小【答案】D【详解】AD．由图可知，当开关S断开时，该电路为串联电路，电压表测量的是电源电压，电流表测量电路中的电流；当开关S闭合时，R2被短路，该电路为只有R1的简单电路，电压表测量的是电源电压，电流表测量电路中的电流；电源电压不变，电路的总电阻减小，根据I=U/R可知，电路中的电流会变大，即电流表示数变大，故A不符合题意，D符合题意；BC．由于电源电压不变，所以电压表示数不变，故BC不符合题意。故选D。4．有一只小灯泡，它正常工作时电压是5V，此时它的电阻为10Ω。若将此灯泡接在电压为8V的电源上，要使它正常工作，需要串联一个多大的电阻？此时通过这个电阻的电流多大？【答案】6Ω，0.5A【详解】小灯泡正常工作时的电压UL=5V，电阻RL=10Ω，因串联电路中各处的电流相等，所以，电路中的电流I＝EQ\F(UL,RL)=EQ\F(5V,10Ω)=0.5A因串联电路中电流处处相等，所以通过电阻的电流为IR=I=0.5A因串联电路中总电压等于各分电压之和，所以，串联电阻两端的电压UR=U-UL=8V-5V=3V则串联电阻的阻值R＝EQ\F(UR,IR)=EQ\F(3V,0.5A)=6Ω答：要使它正常工作，需要串联一个6Ω的电阻，这个电阻的电流是0.5A。5．在探究“串联电阻的总电阻与各串联电阻之间关系”的时候，小明和小刚利用滑动变阻器（铭牌上标有20Ω1A）、两个定值电阻（5Ω、10Ω）、电流表、电压表、开关、电源等器材对此进行了探究，他们设计了如图甲所示的电路图。RR1=5ΩR2=10Ω次数123电压/V1.52.43电流/A0.10.160.2（1）请你根据电路图分析：在闭合开关前，滑动变阻器的滑片应移到________（选填“A”或“B”）端；（2）表一是小明和小刚在这次实验中所记录的数据。请你根据他们三次测量的数据进行分析，你能得出的结论是________；（3）交流表达：科学研究有时需要等效替代的方法，如在某实验中需要用到35Ω的电阻，现有阻值为15Ω、20Ω、50Ω的三个电阻，就可以选用其中的_______两个电阻串联替代。【答案】（1）A；（2）串联电阻的总电阻等于各电阻之和；（3）15Ω，20Ω。【详解】（1）滑动变阻器在接入时，要处于最大阻值处，所以要移到A处。（2）利用R＝EQ\F(U,I)分析数据R总约为15Ω，为R1与R2的阻值之和，所以可得出的结论是：串联电路的总电阻等于各电阻之和。（3）因为串联电路的总电阻等于各分电阻之和，所以要得到35Ω的电阻，需用15Ω和20Ω电阻串联使用。二、欧姆定律在并联电路中的应用6．教室里，电风扇与电灯是___________联的（选填“串”或“并”），实验室中使用的用电器越少，电路中的总电流越___________（选填“大”或“小”）。【答案】并，小。【详解】电风扇和电灯工作时互不影响，所以它们之间是并联的。实验室里同时工作的并联的用电器越少，电路中的总电阻越大，电路中的总电流越小。7．两导体电阻R1=10Ω，R2=1Ω，并联后的总电阻（）A．大于10Ω B．小于1Ω C．在1Ω与10Ω之间 D．无法确定【答案】B【详解】将电阻并联起来，相当于导体横截面积变大，则总电阻变小，所以并联电路的总电阻比最小的分电阻还小。两导体电阻R1=10Ω，R2=1Ω，则并联后的总电阻小于1Ω。故选B。8．如图所示的四个电路电源电压相等，已知两个电阻R1、R2为定值电阻，它们阻值的大小关系为R1＞R2，在这四个电路中电流表示数最大的是（）A B C D【答案】D【详解】根据R＝EQ\F(U,I)可知，当电路中的电阻最小时，电流表的示数最大，根据串联电路总电阻为各电阻之和，并联电路中总电阻小于任一电阻，可以判断出两电阻并联时电阻最小。故选D。9．如图所示，电源两端的电压恒定．闭合开关S1，小灯泡发光，再闭合开关S2，则（）A．小灯泡变亮 B．电流表示数变小C．电压表示数不变 D．电路的总电阻变大【答案】C【详解】A．由于并联各支路之间互不影响，且电源电压不变，所以当开关S1、S2都闭合时，小灯泡亮度不会受影响，故A错误；B．当开关S1、S2都闭合时，电阻R会通过电流，而电流表测量干路电流，所以电流表示数变大，故B错误；C．当开关S1、S2都闭合时，为并联电路，但并联两端的电压即电源电压不变，所以电压表示数不变，故C正确；D．当开关S1、S2都闭合时，电阻R和灯并联，导体并联时，相当于增加了导体的横截面积，所以电阻会变小，故D错误．10．如图所示的电路，电源电压为9V不变，定值电阻R1阻值为10Ω。闭合开关S、S1时，电流表的示数为1.2A，求：（1）电阻R1两端的电压为多少伏特？（2）闭合开关S，断开S1，电流表的示数为多少？（3）定值电阻R2的阻值。【答案】（1）9V；（2）0.9A；（3）30Ω【详解】（1）由电路图可知，闭合开关S、S1时，电阻R1与电阻R2并联，由并联电路的电压规律可知，R1和R2两端的电压相等，并且与电源电压相等，都为9V。（2）闭合开关S，断开S1，电路中只有R1一个用电器接入电路，则R1两端的电压与电源电压相等为9V，则电流表的示数为I＝EQ\F(U,R1)=EQ\F(9V,10Ω)=0.9A（3）由题意知闭合开关S、S1时，电流表的示数为I0=1.2A，根据欧姆定律，则此时电路总电阻为R总＝EQ\F(U,I0)=EQ\F(9V,1.2A)=7.5Ω由并联电路中电阻的特点EQ\F(1,R总)＝EQ\F(1,R1)+EQ\F(1,R2)可得，定值电阻R2的阻值为11．下列说法错误的是（）A．串联电路中，任何一个分电阻总小于串联的总电阻B．并联电路中，并联的总电阻等于各分电阻的倒数之和C．串联电路中，电阻越大，它两端的电压就越高D．并联电路中，电阻越大，通过它的电流就越小【答案】B【详解】A．由于串联电路总电阻等于各串联电阻之和，则串联电路中任何一个电阻小于串联总电阻，故A正确，不符合题意；B．并联电路总电阻的倒数等于各支路电阻的倒数之和，故B错误，符合题意；C．由于串联电路中电流相等，电阻越大，根据U=IR可知它两端的电压就越大，故C正确，不符合题意；D．由于并联电路中电压相等，电阻越大，根据I=U/R可知通过它的电流就越小，故D正确，不符合题意。故选B。12．如图的电路中，电源电压为12V，且保持不变，定值电阻R0的阻值是滑动变阻器R′最大阻值的三分之一，当滑片P在变阻器上滑动的过程中，电压表的示数范围是（）

A．12V到3VB．12V到4VC．0到4VD．12V到6V【答案】A【详解】由电路图可知，定值电阻R0与滑动变阻器R′串联，电压表测定值电阻R0两端电压，当滑动变阻器的滑片位于最左端时，此时滑动变阻器接入电路中的阻值为0，定值电阻两端电压等于电源电压，此时电压表示数最大，为12V，当滑动变阻器的滑片位于最右端时，此时滑动变阻器接入电路中的阻值最大，电压表示数最小，由串联电路电阻等比例分压可得①且定值电阻两端电压与滑动变阻器两端电压之和为12V，即UV+UR′=12V②联立①②，解得UV=3V，故可知电压表的示数范围为12V到3V，故A符合题意，BCD不符合题意。故选A。13．如图为一种测量环境光照强度的仪器的简化工作原理图。R0为定值电阻，R为光敏电阻，其阻值随环境光照强度的增加而减小，电源电压不变，闭合开关S后，下列说法中正确的是（）

A．环境光照强度增加，电压表示数变大B．电流表示数变大，说明光照强度增加C．不管环境光照强度增加还是减少，电压表与电流表示数比值保持不变D．将定值电阻R0换成一个小灯泡，环境光照变暗，小灯泡亮度变亮【答案】B【详解】由图可知，该电路为串联电路，电压表测量光敏电阻R两端的电压，电流表测量电路中的电流；A．环境光照强度增大，光敏电阻R的阻值变小，由串联分压原理可得，光敏电阻R的电压变小，即电压表示数变小。故A错误；B．电流表示数变大，根据R＝EQ\F(U,I)可知，电路中的总电阻减小，由于R0为定值电阻，因此光敏电阻的阻值变小，光照强度增加，故B正确；C．电压表与电流表示数之比为光敏电阻R的阻值，而光敏电阻R的阻值随着光线的变化而变化，故C错误；D．将定值电阻R0换成一个小灯泡，环境光照变暗，光敏电阻R阻值变大，根据I=U/R可知，电路中的电流减小，小灯泡亮度变暗，故D错误。故选B。14．如图所示，电源两端电压保持不变，电阻R1的阻值为20Ω，闭合开关S，两电流表的示数分别为0.8A和0.3A。求：（1）通过电阻R2的电流I2；（2）电源两端电压U。【答案】（1）0.5A；（2）6V【详解】由电路图可知，R1与R2并联，电流表A2测干路电流，A1测电阻R1支路的电流。（1）闭合S，两电流表的示数分别为0.8A和0.3A，则干路电流I=0.8A，通过电阻R1的电流I1=0.3A，因并联电路中干路电流等于各支路电流之和，所以通过R2的电流I2=I-I1=0.8A-0.3A=0.5A（2）并联电路中各支路两端的电压相等，由欧姆定律可得，电源电压U=U1=I1R1=0.3A×20Ω=6V15．如图所示的电路中，电源电压为18V不变，滑动变阻器R2上标有“30Ω2A”的字样，闭合开关S后，当电流表的示数为1A时，电压表（量程0~15V）的示数为10V，求：（1）电阻R1的阻值；（2）移动滑片使电路达到的最小电流；（3）根据题干条件，为使电路正常工作，滑动变阻器R2连入电路的阻值范围。【答案】（1）10Ω；（2）0.45A；（3）2Ω～3Ω。【详解】（1）由电路图可知，R1、R2串联，电压表测R1两端的电压，电流表测电路中的电流，由I=U/R可得，电阻R1的阻值R1＝EQ\F(U1,I1)=EQ\F(10V,1A)=10Ω（2）当滑动变阻器接入电路的电阻最大时，电路中的电流最小，则电路中的最小电流（3）因为电流表示数为1A时，电压表示数为10V，因此电流表的量程为0~3A，电压表的量程为0~15V，而滑动变阻器允许通过的最大电流为2A，为了保证电路的安全，电压表的最大示数为15V，则通过定值电阻R1的最大电流∶Imax＝EQ\F(U1,R1)=EQ\F(15V,10Ω)=1.5A因此电路允许通过的最大电流为1.5A，电路的最小总电阻为R＝EQ\F(U,Imax)=EQ\F(18V,1.5A)=12Ω则滑动变阻器接入电路的最小阻值Rmin＝R-R1＝12Ω-10Ω=2Ω当滑动变阻器接入电路的电阻最大时，电路中的电流最小，电压表示数最小，各电路元件均安全，因此滑动变阻器接入电路的阻值范围为2Ω～3Ω。16．（2022·黑龙江哈尔滨·统考中考真题）一只灯泡的额定电压是6V，额定电流是0.4A，若将该灯泡接在10V的电源上，为使其正常发光，应_____联一个_____Ω的定值电阻。【答案】串，，10。【详解】因为电源电压大于灯泡的额定电压，则需要串联一个电阻分担电压。电阻两端的电压为U1=U-UL=10V-6V-4V此时灯泡正常发光，电流等于灯泡的额定电流为0.4A，故电阻阻值为R＝EQ\F(U1,I)=EQ\F(4V,0.4A)=10Ω17．（2022·黑龙江牡丹江·统考中考真题）如图所示，电源电压保持不变，闭合开关S，滑动变阻器R2的滑片向右移动时，下列判断正确的是（）A．电压表V的示数变大 B．电流表A1的示数不变C．电流表A2的示数变大 D．电压表V的示数变小【答案】B【详解】电源电压保持不变，闭合开关S，滑动变阻器R2的滑片向右移动时，R2的阻值将变大。由于R1的阻值不变，当R2的阻值变大后，R总的阻值也增大。由于电压表测量的是电源的电压，故无论如何调节滑片，电压表的示数不变，R1的阻值也没变，由欧姆定律可知通过R1的电流不变，即电流表A1的示数不变。由于电压表示数不变，而R总的阻值也增大，由欧姆定律可知，总电流减小，故电流表A2的示数变小。故选B。18．（2022·广西贵港·统考中考真题）为保障安全，现在很多室内公共场所安装有烟雾报警装置，如图所示是烟雾报警的简化原理图。电源电压保持不变，R0为定值电阻，光敏电阻R的阻值随光照强度的减弱而增大，当电路中的电流减小至某一数值时报警器开始报警。当有烟雾遮挡射向光敏电阻R的激光时，下列说法正确的是（）A．电流表的示数变小，电压表的示数不变B．电流表的示数变小，电压表的示数变大C．电流表的示数不变，电压表的示数变大D．电流表的示数不变，电压表的示数不变【答案】B【详解】分析电路图可知，定值电阻R0与光敏电阻R串联，电压表测光敏电阻R两端的电压，电流表测电路中的电流；当有烟雾遮挡射向光敏电阻R的激光时，光照强度减弱，光敏电阻R的阻值增大，根据串联电阻的规律，总电阻变大，由I=U/R可知，电路中电流