第4节欧姆定律在串并联电路中的应用（分层作业）九年级物理全一册通关讲义（人教版）

第4节欧姆定律在串并联电路中的应用[基础达标练]知识点1欧姆定律在串联电路中的应用1．将2Ω和4Ω的电阻串联后接入电路，已知2Ω电阻通过的电流是0.5A，则4Ω电阻上的电压和电流分别为：A．1V、0.5A； B．2V、0.5A； C．2V、1A； D．0.5V、1A．【答案】B【解析】根据欧姆定律可知，串联电路的电流等于电源电压与电路总电阻的比值，某个电阻两端电压等于电流与该电阻的乘积．串联电路的电流处处相等，两端的总电压等于串联各个部分的电压之和，再根据欧姆定律I计算对应的电流和电压．因为串联电路的电流处处相等，因为4电阻上的电流和2电阻通过的电流都等于0.5A，根据欧姆定律I＝，因为U故B正确．故选B．2．两个阻值分别为6Ω和3Ω的电阻，串联接在9V的电源两端，闭合开关后，电路中的电流为A．6A B．3A C．1A D．0.5A【答案】C【解析】串联电路的总电阻为R＝R1R2＝6Ω3Ω＝9Ω，电路中的电流为I＝＝1A.故选C.点睛：先根据电阻的串联特点求出总电阻，再根据欧姆定律求出电路中的电流．3．如图所示的电路中，电源电压不变，R为定值电阻。当开关S闭合后，滑动变阻器的滑片P向左移动的过程中，下列说法正确的是（）A．电流表示数逐渐变小 B．电流表示数不变C．电压表示数逐渐变大 D．电压表示数逐渐变小【答案】D【解析】AB．由图可知，该电路为串联电路，电压表测量滑动变阻器两端的电压，电流表测电路中的电流；当开关S闭合后，当滑片P从向左端移动的过程中，滑动变阻器连入电路中的阻值变小，由欧姆定律可知，整个电路中的电流变大，所以电流表的示数逐渐变大，故AB错误；CD．根据串联的电压规律可知，滑动变阻器两端的电压电源电压不变，定值电阻阻值不变，所以当电流变大时，滑动变阻器两端的电压变小，即电压表的示数变小，故C错误，D正确。故选D。4．在如图所示电路中，电源电压保持不变，R1为定值电阻，R2为滑动变阻器。下列说法正确的是（）A．闭合开关前电压表和电流表均无示数B．闭合开关后，滑片P向右移动的过程中，电压表与电流表的比值不变C．闭合开关后，滑片P向右移动的过程中，电压表的示数变大D．闭合开关后，滑片P向右移动的过程中，电流表的示数变大【答案】B【解析】A．闭合开关前，电路处于断路，电路中没有电流，电流表无示数，电压表与电源相连，测电源电压，电压表有示数，故A错误；BCD．闭合开关后，如图所示电路中，R1、R2串联，电压表测R1两端的电压，电流表测电路中的电流，滑片P向右移动的过程中，滑动变阻器连入电路中的电阻变大，由串联分压的规律，，且电源电压保持不变，R1两端的电压变小，电压表的示数变小。电路中的总电阻变大，电压一定时，由可知，电路中的电流变小，电流表的示数变小。电压表测R1两端的电压，电流表测通过R1的电流，电压表与电流表的比值即R1的电阻，R1是定值电阻，则电压表与电流表的比值不变，故CD错误，B正确。故选B。5．（2022·全国·九年级专题练习）如图所示电路中，电源两端电压不变，R1是定值电阻，R2是滑动变阻器。闭合开关S后，在滑片P由中点向左滑动的过程中，下列判断正确的是（）A．电流表A示数变小，电压表V示数变大B．电流表A示数变小，电压表V示数变小C．电流表A示数变大，电压表V示数变小D．电流表A示数变大，电压表V示数变大【答案】C【解析】分析电路图可知，闭合开关S后，R1与R2左部分串联，电流表测电路中的电流，电压表测R2左部分两端的电压。在滑片P由中点向左滑动的过程中，R2左部分接入电路中的长度减小，接入电路中的电阻减小，电路中的总电阻减小，由可得，在电压一定时，电阻减小，电路中的电流增大，电流表A示数变大。由U=IR可得，在电阻一定时，电流变大，电压变大，即R1两端的电压变大。根据串联电路分压的特点，R2两端的电压，电源电压不变，R1两端的电压变大，R2两端的电压变小，电压表V示数变小。故ABD错误，C正确。故选C。知识点2欧姆定律在并联电路中的应用6．如图所示，甲、乙、丙三个电路中，电源电压U相等，每个电路的总电阻相等，则下列关系正确的是（）A．R1>R2 B．R3>R4 C．R5>R2 D．R4>R1【答案】B【解析】ABCD．如图所示，三个电路中，每个电路的总电阻相等，且有并联后电路电阻变小，串联后电路电阻变大，因此有，故下列关系中ACD错误，B正确。故选B。7．电工师傅在修理电器时，急需一只8Ω的电阻，但手边只有阻值20Ω、5Ω、10Ω和40Ω的电阻各一只，下列做法能帮他解决问题的是A．将10Ω和40Ω的电阻并联 B．将5Ω和20Ω的电阻串联C．将5Ω和40Ω的电阻并联 D．将10Ω和20Ω的电阻串联【答案】A【解析】本题考查电阻的串、并联问题。AC．两个电阻并联后，总电阻所以并联后的总电阻分别为8Ω和4.4Ω，故A正确，C不正确。BD．根据串联电路的特点，若将两个电阻串联在电路中，电路中的总电阻是两个电阻之和。那么，B选项中总电阻为25Ω，D选项中总电阻为30Ω，故BD都不正确。【点睛】串联电阻的总电阻：R=R1+R2并联电路的总电阻：8．把和的两个电阻串联在电路中，它们的总电阻是___________Ω；若将与并联在电路中，它们的总电阻是___________Ω。【答案】

18

4【解析】[1]由串联电路的总电阻等于各电阻之和得[2]由并联电路总电阻的倒数等于各电阻倒数之和得解得9．串联电路的总电阻等于_____________________之和；并联电路的总电阻倒数等于_____________________之和。【答案】

各用电器电阻之和

各分电阻的倒数之和【解析】[1][2]串联电路的总电阻等于各用电器的电阻之和；并联电路的总电阻的倒数等于各分电阻的倒数之和。10．电阻串联，相当于增加了导体的__________，所以总电阻_____每个分电阻；电阻并联，相当于增加了导体的________，所以总电阻________每个分电阻。【答案】

长度

大于

横截面积

小于【解析】[1][2][3][4]串联电路，每增加一个电阻相当于增加了导体的长度，总电阻一定大于每个分电阻；并联电路的每增加一个电阻，相等于增加了导体的横截面积，故并联时总电阻小于每个分电阻。[能力提升练]11．已知两个定值电阻器，R1=20Ω，R2=60Ω，将它们串联后接在电路中总电阻为______Ω，若将它们并联后接在电路中总电阻为_____Ω．【答案】

80

15【解析】[1]串联后接在电路中总电阻为[2]并联后接在电路中总电阻为可求得12．电阻R1的阻值为10Ω，将它与R2并联后，总电阻为5Ω，若将R1与R2串联，则总阻值为_____．【答案】20Ω【解析】试题分析：并联电路总电阻的倒数等于各部分电阻倒数和，串联电路总电阻等于各部分电阻之和；因为电阻R1的阻值为10Ω，将它与R2并联后，总电阻为5Ω，即R并=10Ω/2=5Ω，所以R2=10Ω；两个电阻串联后的总电阻：R串=R1+R2=10Ω+10Ω=20Ω．考点：电阻的串联；电阻的并联13．如图为一种测量酒精气体浓度的工作原理图，电源电压恒为24V，定值电阻R2＝30Ω，R1是酒精气敏电阻，阻值随酒精气体的浓度增大而减小，电压表接入电路的量程为0～15V，电流表接入电路的量程为0～0.6A。闭合开关S，下列说法正确的是（）A．当环境中酒精浓度增大时，电流表的示数变小B．当环境中的浓度发生变化时，电压表示数与电流表示数的比值不变C．为了使电路元件安全，酒精气敏电阻R1的最小值为10ΩD．为了使电路元件安全，酒精气敏电阻R1的最大值为90Ω【答案】C【解析】由电路图可知，酒精气敏电阻R1与定值电阻R2串联，电压表测量R1两端的电压，电流表测电路中的电流。A．由题知，酒精气敏电阻R1的阻值随酒精气体的浓度增大而减小，所以当环境中酒精浓度增大时，R1的阻值变小，电路中的总电阻变小，由欧姆定律可知，电路中的电流变大，即电流表的示数变大，故A错误；B．电压表示数与电流表示数的比值等于酒精气敏电阻R1的阻值；由于酒精气敏电阻R1的阻值随酒精气体的浓度增大而减小，所以当环境中的浓度发生变化时，电压表示数与电流表示数的比值发生变化；故B错误；C．为了使电路元件安全，由于电流表量程为0~0.6A，则电路中的最大电流Imax=0.6A，由可得电路中的最小总电阻因串联电路的总电阻等于各分电阻之和，所以，R1的最小阻值R1min=RminR2=40Ω30Ω=10Ω故C正确；D．由于电压表接入电路的量程为0~15V，则R1两端的电压最大即U1max=15V时，R1的电阻最大，由串联电路电压的规律可知此时R2两端的电压为U2=UU1max=24V15V=9V则电路中的最小电流由可得R1的最大电阻为故D错误。故选C。14．按图甲所示连接好电路后，闭合开关，电路正常工作，电压表V1和V2的示数均如图乙所示，已知R1的阻值为5Ω。下列判断正确的是（）A．电源电压为6VB．R2的阻值为25ΩC．将图甲电路改接成图丙电路，R2两端的电压为5VD．将图甲电路改接成图丙电路，经过R1和R2的电流之比为1∶4【答案】C【解析】A．由甲图知道，两电阻串联接入电路，电压表V1测电阻R1两端的电压，电压表V2测电源电压，电压表V1和V2的示数均如图乙所示，所以电压表V1接入电路的是小量程，电压表V2接入电路的是大量程，则R1两端的电压为1V，电源电压为5V，故A错误；B．串联电路各处电流相等，根据欧姆定律知道，通过电路的电流串联电路总电压等于各部分电压之和，则R2两端的电压U2=UU1=5V1V=4VR2的阻值为故B错误；C．由丙图知道，两电阻并联接入电路，并联电路各支路两端电压相等，所以R2两端的电压为5V，故C正确；D．根据欧姆定律知道，将图甲电路改接成图丙电路，经过R1和R2的电流之比为故D错误。故选C。CD．由于通过两电阻的电流相等，R1<R2，由U=IR知道U1＜U2故C正确，D错误。故选C。15．如图甲所示的电路中，电源电压恒定。闭合开关后，滑动变阻器的滑片P由一端移到另一端时，测得其中一电压表示数与电流表示数的变化关系如图乙所示。当滑片变阻器的滑片P位于中点时，电压表的示数为______。若实验过程中电压表与示数的比值变小，则可以推断滑片P在向______端移动。（选填“”或“”）【答案】

6

a【解析】[1]由图甲可知，当滑片P移动到b端时，电路中只有R1工作，此时V2的示数为0，电路中的电阻最小，电流最大，则图乙为电压表V2示数U与电流I的关系图像。由图乙可知，当滑片滑至b端时，电路的电流最大为I大=1.5A，由可知，电源电压为当滑片在a端时，电路中的电流为I小=0.5A，U2=8V，根据和串联电路电压特点可知，电源电压为因为电源电压不变，所以则所以，电源电压为由图乙可知，当滑动变阻器电阻全部接入时，两端电压为8V时，电流为0.5A，则滑动变阻器的最大阻值为当滑动变阻器的滑片滑至中点时，电路的总电阻为则电路中的电流为由可知，V1的示数为[2]因为V1和V2的示数之和不变，若实验中电压表V1和V2的示数比值变小，说明V1示数变小，V2的示数变大，根据串联电路的分压规律可知，滑动变阻器接入电路的电阻变大，即滑片向a端移动。16．（2020·甘肃·兰州市第五十五中学九年级阶段练习）两个小灯泡，甲标有“5Ω1A”，乙标有“10Ω2A”。若把它们串联起来，则该串联电路两端允许加的最高电压是__V，若把它们并联起来，则干路上允许通过的最大电流为__A。（不考虑温度对灯泡电阻的影响）【答案】

15

1.5【解析】[1]因串联电路中各处的电流相等，所以，两只灯泡串联时，电路中的最大电流因串联电路中总电压等于各分电压之和，所以，由可得，两端允许加的最大电压为[2]甲灯泡两端允许所加的最大电压为乙灯泡两端允许所加的最大电压为因并联电路中各支路两端的电压相等，所以，两只灯泡并联时，电路中的最大电压为则通过两灯泡的电流分别为因并联电路中干路电流等于各支路电流之和，所以，干路最大电流为17．如图所示电路，电源电压保持不变，R1的阻值10Ω。闭合开关S，滑动变阻器R2的滑片P移动到最左端时，电流表示数为0.6A；当滑动变阻器R2的滑片P移动到最右端时，电压表示数为5V。求：（1）电源电压；（2）R2的最大值。【答案】（1）6V；（2）50Ω【解析】解：由电路图可知，电阻R1与滑动变阻器R2串联，电压表测滑动变阻器R2两端的电压，电流表测电路中的电流；（1）闭合开关S，滑动变阻器R2的滑片P移动到最左端时，滑动变阻器接入电路的电阻为0，由欧姆定律可知，此时R1两端的电压因此电源电压为（2）当滑动变阻器R2的滑片P移动到最右端时，滑动变阻器接入电路的电阻最大，由串联电路的电压特点可知，R1两端的电压由串联电路的电流特点和欧姆定律可知，通过R2的电流为则R2的最大值为答：（1）电源电压为6V；（2）R2的最大值为50Ω。18．（2022·全国·九年级课时练习）如图所示R1=10Ω，R2=30Ω，R3=20Ω。电源电压保持不变，若S1、S2都断开时电流表示数为0.4A，求：（1）电源电压是多少？（2）当S1闭合，S2断开时，电流表的示数是多少？（3）当S1、S2闭合时，电路中的总电阻是多少？【答案】（1）12V；（2）0.6A；（3）12Ω【解析】解：（1）由电路图可知，S1、S2都断开时电阻R1、R3串联，由可得电源电压为（2）由电路图可知，当S1闭合，S2断开时，只有电阻R3串联接入电路，电路电流为电流表示数为0.6A。（3）由电路图可知，当S1、S2闭合时，电阻R2、R3并联故电路的总电阻为答：（1）电源电压是12V；（2）当S1闭合，S2断开时，电流表的示数是0.6A；（3）当S1、S2闭合时，电路中的总电阻是12Ω。19．如图所示，电源电压接近为9V，R1、R2为定值电阻，R2等于30Ω，滑动变阻器R3上标有“60Ω，1A”。（1）只闭合开关S，滑动变阻器的滑片位于最左端，电流表A1的示数是0.45A，求R1的阻值；（2）闭合开关S、S1、S2，滑动变阻器的滑片位于最右端，求电流表A1的示数；（3）若电流表量程可换，现用定值电阻R0替换R3，替换后闭合开关S、S1、S2，电路正常工作，且有一个电流表的示数达到满偏刻度，求电阻R0可能的阻值。（结果不是整数的保留整数）【答案】（1）20Ω；（2）0.45A；（3）30Ω、15Ω、3Ω【解析】解：（1）只闭合开关S，滑动变阻器的滑片位于最左端，变阻器连入电路的电阻为零，只有R1的简单电路，电流表A1和A2测量电路中的电流，R1的阻值（2）闭合开关S、S1、S2，滑动变阻器的滑片位于最右端，变阻器处于阻值最大处，滑动变阻器和R2并联，电流表A1测量干路电流，电流表A1的示数（3）用定值电阻R0替换R3，替换后闭合开关S、S1、S2，R0和R2并联，电流表A1测量干路电流，电流表A2测量通过R0的电流，通过R2的电流当电流表A1的示数为0.6A时，通过R0的电流I0=I总I2=0.6A0.3A=0.3AR0的阻值当电流表A1的示数为3A时，通过R0的电流I′0=I′总I2=3A0.3A=2.7AR0