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九年级 上册 沪粤版　初中物理 同步课时提分练
第十四章　欧姆定律
14.3　欧姆定律的应用　第2课时　欧姆定律在串、并联电路中的应用
基础提质
1.【核心素养·物理观念】(2025山西沁县月考)电工师傅在修理电器时,急需一只10 Ω的电阻,但手边只有阻值为5 Ω、15 Ω、20 Ω和30 Ω的电阻各一只,下列做法能帮他解决问题的是(　　)
A.将15 Ω和30 Ω的电阻并联
B.将15 Ω和5 Ω的电阻串联
C.将20 Ω和30 Ω的电阻并联
D.将5 Ω和20 Ω的电阻并联
2.(2026安徽合肥包河月考)如图甲所示的电路,定值电阻R=9 Ω,开关S闭合时,电压表V和V 的示数如图乙、丙所示,则该电路中的电流为_________A。
3.(2026安徽合肥月考)如图所示的电路中,电源电压为26 V。开关S闭合后,电压表V 和V 的示数分别为16 V和18 V,灯泡L 、L 的灯丝电阻之比为___________。(不考虑温度对灯丝电阻的影响)
4.(2026广西南宁武鸣期中)如图所示的电路中,R 的阻值为10 Ω。开关S 、S 闭合,电流表A 的示数为0.3 A,电流表A 的示数为0.5 A。下列说法正确的是(　　)
A.通过R 的电流为0.3 A
B.电阻R 的阻值为15 Ω
C.电源电压为5 V
D.开关S 断开时,电流表A 的示数为0.5 A
5.(2026安徽亳州月考)如图所示的电路,电源电压保持不变,R 的阻值为10 Ω,闭合开关S,电流表的示数为0.3 A,再闭合开关S ,电流表的示数变化了0.2 A,则R 的阻值为________Ω。
能力提升
6.(2026黑龙江哈尔滨道里期中,★☆☆)一只电阻为10 Ω、正常工作时的电压为6 V的电铃,要使其接在9 V的电源上正常工作,那么电路中必须(　　)
A.串联一只15 Ω的电阻　　B.串联一只5 Ω的电阻
C.并联一只5 Ω的电阻　　D.并联一只15 Ω的电阻
7.【核心素养·科学思维】(2025安徽泗县模拟,★★☆)现有两个定值电阻R (6 V　1 A)和R (4 V　2 A),分别将它们串联和并联,下列判断正确的是(　　)
A.串联时允许加的最大电压为10 V
B.串联时允许通过的最大电流为1 A
C.并联时允许加的最大电压为10 V
D.并联时干路允许通过的最大电流为3 A
8.(2024四川达州中考,★★☆)如图所示,R 为定值电阻,R 为滑动变阻器,电源电压保持不变,闭合开关S,滑动变阻器的滑片P向右移动的过程中,下列说法正确的是(　　)
A.电流表示数变大,电压表V 示数变小
B.电流表示数变小,电压表V 示数变大
C.电压表V 与电流表示数的比值变大
D.电压表V 与电流表示数的比值变小
9.(2024山东淄博中考,★★☆)如图所示电路,闭合开关S,滑动变阻器的滑片P向右移动时(　　)
A.电流表的示数不变,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.电流表的示数变小,电压表的示数不变
10.【跨学科融合·数学】(2025安徽淮南二模,★☆☆)等边三角形ABC是由一根粗细均匀、阻值R=18 Ω的电阻丝弯折而成的,现将其以如图所示的方式接在电压为3 V的电源上,则闭合开关S后电流表的示数为__________A。
11.【核心素养·科学思维】(2025安徽六安三模,★★☆)如图所示的电路中,R 为定值电阻,R 为电阻箱,电源电压U不变。闭合开关S,调节R 的阻值为9 Ω,电压表的示数为2.7 V;调节R 的阻值为5 Ω,电压表的示数为2.5 V。则电源电压U=______V。
素养提优
12.【跨学科实践·日常生活】(2025安徽马鞍山三模)“坐位体前屈”是学生体质健康测试项目之一,图甲是某同学测试时的情境。图乙是某学习小组设计的测试仪电路原理图,电源电压恒为4.5 V,电压表量程为0~3 V,定值电阻R =10 Ω,滑动变阻器R 由长为30 cm、粗细均匀的电阻棒改装而成,规格为1 Ω/cm,允许通过的最大电流为0.3 A。为保护电路安全,滑片P的起始位置A点设定在离电阻棒最左端O点5 cm处。测试时,通过推动塑料挡板带动滑片P从起始位置A向右移动,并通过电压表的示数反映学生的测试结果。如表是初三女生测试等级与滑片P移动距离L的关系。
测试等级 不合格 合格 良好 优秀
滑片移动距离L/cm <3.7 3.7≤L<16.7 16.7≤L<20.1 ≥20.1
阅读题文及表格,回答下列问题:
(1)测试成绩越好,电压表示数越______。
(2)滑片P在起始位置A点时,闭合开关S,通过R 的电流为0.3 A,此时R 两端电压为_________。
(3)为保护电路安全,滑片移动距离L的范围为_____________。
(4)该测试仪不能测出表中所有的等级,在保证电路各元件安全的情况下,通过替换R 来实现最大程度增加测试范围,则替换电阻R 的最小值为____________。
参考答案与解析
1. A
解析　将阻值为15 Ω和30 Ω的电阻并联,R_A===10 Ω;将阻值为15 Ω和5 Ω的电阻串联,R_B=R +R =15 Ω+5 Ω=20 Ω;将阻值为20 Ω和30 Ω的电阻并联,R_C===12 Ω;将阻值为5 Ω和20 Ω的电阻并联,R_D===4 Ω;故A符合题意。
2. 0.4
解析　由图甲所示的电路图可知,闭合开关,灯泡和定值电阻串联接入电路,电压表V测量电源电压,电压表V 测量灯泡两端的电压;由图乙、丙可知,电压表V指针偏转角度比电压表V 小,由于串联电路中总电压等于各部分电路两端的电压之和,所以电压表V使用的量程是0~15 V,示数U=6 V;电压表V 使用的量程是0~3 V,示数U =2.4 V;则定值电阻R两端的电压U_R=U-U =6 V-2.4 V=3.6 V;由欧姆定律可得,该电路中的电流I===0.4 A。
3. 1:1
解析　由电路图可知,闭合开关,灯泡L 、L 和L 串联接入电路中,电压表V 测量L 、L 两端的总电压,电压表V 测量L 、L 两端的总电压。由于串联电路中总电压等于各部分电路两端电压之和,则U +U =16 V,U +U =18 V,U +U +U =26 V,解得U =U =8 V,U =10 V;由于串联电路各用电器两端的电压之比等于电阻之比,则R :R =U :U =8 V:8 V=1:1。
4. B
解析　由电路图可知,开关S 、S 闭合时,电阻R 与R 并联,电流表A 测量干路电流,电流表A 测量通过R 的电流。由于并联电路中干路电流等于各支路电流之和,所以通过R 的电流I =I-I =0.5 A-0.3 A=0.2 A,故A错误;并联电路中各支路两端的电压相等且等于电源电压,由欧姆定律可得,电源电压U=U =U =I R =0.3 A×10 Ω=3 V,则R ===15 Ω,故B正确,C错误;开关S 断开时,R 所在支路断路,此时电路为R 的简单电路,电流表A 测通过R 的电流,由于并联电路各支路互不影响,所以开关S 断开时,通过R 的电流不变,即电流表A 的示数不变,仍为0.3 A,故D错误。
5. 15
解析　只闭合开关S时,电路为R 的简单电路,电流表测电路中的电流,示数为0.3 A,则电源电压U=I R =0.3 A×10 Ω=3 V;再闭合开关S 时,R 、R 并联接入电路中,由于并联电路各支路两端的电压相等且等于电源电压,则U =U=3 V;电流表的示数变化了0.2 A,由并联电路电流特点可知,通过R 的电流为0.2 A,则R ===15 Ω。
6. B
解析　由于电源电压大于电铃正常工作时的电压,为使电铃正常工作,应给电铃串联一只电阻分压,故C、D不符合题意;由欧姆定律可知,电铃正常工作时的电流I===0.6 A;由于串联电路中总电压等于各部分电路两端的电压之和,则串联的电阻两端电压U_R=U-U电铃=9 V-6 V=3 V,则串联的电阻阻值R===5 Ω,故A不符合题意,B符合题意。
7. B
解析　由题意可知,将两个定值电阻串联在电路中,为了不损坏电阻,串联电路中的最大电流I最大=I =1 A,故B正确;由欧姆定律可得,R ===6 Ω,R ===2 Ω,由串联电路电阻特点和欧姆定律可得,电源电压U串=I最大×(R +R )=1 A×(6 Ω+2 Ω)=8 V,故A错误;由题意可知,U =6 V,U =4 V,U >U ,所以若将两个定值电阻并联在电路中,为了不损坏电阻,电源电压的最大值U并=U =4 V,并联电路中干路上允许通过的最大电流I=I ’+I =+I =+2 A≈2.67 A,故C、D错误。
8. B
解析　由图可知,闭合开关,R 与R 串联,电压表V 测R 两端电压,电压表V 测R 两端电压,电流表测电路中的电流,滑动变阻器的滑片P向右移动的过程中,R 接入电路的阻值增大,R 是定值电阻,由串联电路中的电阻特点可知,电路中的总电阻增大,电源电压保持不变,由欧姆定律可知,电路中的电流变小,即电流表示数变小;由欧姆定律可知,R 两端的电压变小,即电压表V 示数变小;由串联电路的电压特点可知,R 两端的电压变大,即电压表V 示数变大,故A错误,B正确;电压表V 与电流表示数的比值即R 的阻值,则比值不变,故C错误;电压表V 与电流表示数的比值即R 接入电路的阻值,则比值变大,故D错误。
9. A
解析　由图可知,闭合开关,R 与R 并联,电流表测通过R 的电流,电压表测电源电压,闭合开关S,滑动变阻器的滑片P向右移动时,R 接入电路的阻值变大,因并联电路各支路互不影响,所以电流表示数不变,电源电压不变,则电压表示数不变,故选A。
10. 0.75
解析　等边三角形ABC是由一根粗细均匀、阻值R=18 Ω的电阻丝弯折而成的,闭合开关,电阻丝AC和ABC并联接入电路,电流表测量干路电流,由并联电路电压、电流特点和欧姆定律可得,此时电流表的示数I=+=+=A+A=A≈0.75 A。
11. 3
解析　闭合开关,两电阻串联接入电路,电压表测量R 两端的电压。调节R 的阻值为9 Ω,电压表的示数为2.7 V,则此时电路中的电流I===0.3 A;由于串联电路总电压等于各部分电路两端电压之和,根据欧姆定律可得,电源电压U=I R +U =0.3 A×R +2.7 V①;调节R 的阻值为5 Ω,电压表的示数为2.5 V,此时电路中的电流I’===0.5 A,电源电压U=I’R +U ’=0.5 A×R +2.5 V②,联立①②解得:U=3 V,R =1 Ω。
12. (1)大　(2)3 V　(3)0~15 cm　(4)15 Ω
解析　(1)由图可知,开关闭合时,R 与R 串联接入电路,电压表测量滑动变阻器R 连入电路部分两端的电压,测试成绩越好,即滑片移动距离L越大,滑动变阻器连入电路的电阻越大,滑动变阻器分压越多,电压表示数越大;
(2)由题意可知,滑片P在起始位置A点时,电路中的电流I_A=I =0.3 A,则定值电阻R 两端的电压U =I R =0.3 A×10 Ω=3 V;
(3)滑片移动距离为L时,滑动变阻器接入电路中的电阻R =(5 cm+L)×1 Ω/cm=5 Ω+L×1 Ω/cm,设此时电压表示数为U测,则R 两端的电压U ’=U-U测=4.5 V-U测,由串联分压特点可得=,即=,解得U测=;由于电压表的量程为0~3 V,为保护电路安全,U测最大为3 V,则滑片P移动的最大距离为15 cm;为保护电路安全,滑片P的起始位置A点设定在离电阻棒最左端O点5 cm处,则滑片从A点开始移动的最小距离为0 cm,所以滑片移动距离的范围为0~15 cm;
(4)由(1)可知,滑片P向右移动的距离越大,电压表示数越大,测试成绩越好。由题意可知,为保证电路中各元件安全,电压表示数不能超过3 V,滑动变阻器的最大阻值R ’=30 cm×1 Ω/cm=30 Ω,当电压表示数最大且变阻器接入电路的阻值最大时,通过R 的电流为I ’===0.1 A,则替换电阻的最小值R ===15 Ω。

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