人教版第十七章 欧姆定律第2节 欧姆定律同步测试题

*第4节　欧姆定律在串、并联电路中的应用

知能演练提升

能力提升

1.关于串、并联电路,下列说法正确的是(　　)

A.串联电路电流处处相等

B.串联电路总电阻的倒数等于各电阻倒数之和

C.并联电路各支路电流总相等

D.并联电路的总电阻等于各支路电阻之和

2.下列几组电阻并联后,等效阻值最小的一组是(　　)

A.30 Ω和15 Ω B.20 Ω和25 Ω

C.10 Ω和35 Ω D.5 Ω和40 Ω

3.如图所示,电路中R1的阻值为6 Ω。闭合开关S,电流表A1的示数为 1.2 A,电流表A2的示数为 0.3 A,则R2的阻值是(　　)

A.18 Ω B.24 Ω

C.6 Ω D.3 Ω

4.在如图所示的电路中,两只电流表的规格相同,电流表有两个量程(0~0.6 A以及0~3 A)。闭合开关S,电阻R1与R2均有电流流过,两只电流表的指针偏转角度相同,则R1与R2的比值为(　　)

A.1∶5 B.5∶1

C.1∶4 D.4∶1

5.右图为表示阻值不同的两个电阻的电流随电压变化的I-U图线,下列说法错误的是(　　)

A.R1>R2

B.R1、R2并联后的总电阻的I-U图线在区域Ⅰ

C.R1、R2串联后的总电阻的I-U图线在区域Ⅲ

D.电阻不变时,电流与电压成正比

6.如图所示,电池的电压为12 V,滑动变阻器R的最大阻值是50 Ω,电阻R1的阻值为10 Ω。当变阻器的滑片P从a端滑向b端时,电流表示数的变化范围是(　　)

A.0.24~0.2 A B.0.2~0.24 A

C.0.2~1.2 A D.1.2~0.2 A

7.如图所示的电路中,电源电压保持不变,先闭合开关S1,电流表、电压表的示数分别为I1、U1,再闭合开关S2、S3,电流表的示数分别为I2、U2,则(　　)

A.I1>I2　U1>U2 B.I1<I2　U1>U2

C.I1<I2　U1<U2 D.I1>I2　U1<U2

8.一只小灯泡正常工作的电压为8 V,正常发光时通过它的电流为0.4 A,现将该小灯泡接在12 V的电源上,为使其正常发光,还应　　　　联一个　　　Ω的电阻。 

9.如图所示,当开关S闭合,甲、乙两表为电压表时,两表读数之比U甲∶U乙=4∶1,则R1∶R2=　　　;开关S断开,将甲、乙两表换为电流表,通过两电表的电流之比I甲∶I乙=　　　　。 

10.电路元件A和B中的电流与两端电压的关系如图所示,由图可知,A的电阻是　　　 Ω。若将A、B并联后接在电压为2 V 的电源两端,干路中的电流是　　　　 A。 

★11.如图甲所示,电阻R1的阻值为20 Ω,滑动变阻器R2上标有“50 Ω　2 A”的字样,当滑动变阻器的滑片P移至a端时,闭合开关S,电流表的示数为0.3 A。

(1)求电源电压U。

(2)若将一只电压表并联接入该电路A和B、B和C或A和C中的某一部分电路两端,调节滑动变阻器R2的滑片P,使电压表的指针指在图乙所示的位置,请指出电压表所有可能连接的位置,并求出滑动变阻器R2对应的电阻值。

探究创新

★12.如图甲所示,某工厂要研发一种新型材料,要求对该材料所承受的撞击力进行测试。在测试时将材料样品(不计质量)平放在压力传感器上,闭合开关S,由静止自由释放重物,经撞击后样品材料仍完好无损。从重物开始下落到撞击样品的这个过程中,电流表的示数I随时间t变化的图像如图乙所示,压力传感器的电阻R随压力F变化的图像如图丙所示。电源的电压U=24 V,定值电阻R0=10 Ω。

(1)在重物下落的过程中,压力传感器的电阻是多少?

(2)在撞击过程中,样品受到的最大撞击力是多少?

知能演练·提升

1.A　串联电路中电流只有一条路径,在串联电路中各处的电流均相等,选项A正确;电阻串联后相当于增加了导体的长度,总电阻等于各分电阻之和,选项B错误;并联电路中干路电流等于各支路电流之和,各支路电流不一定相等,电流与电阻成反比,选项C错误;电阻并联后相当于增加了导体的横截面积,总电阻小于任一个分电阻,总电阻的倒数等于每个分电阻倒数之和,选项D错误。

2.D　根据并联电路的等效电阻(总电阻)总是小于任何一个分电阻,5Ω和40Ω的电阻并联后的等效电阻一定小于5Ω,其他三项的等效电阻均大于5Ω,故选项D正确。

3.A　从题图可知,电路为并联电路,电流表A1测干路中的电流,电流表A2测R2支路的电流,根据并联电路电流规律可知,通过R1的电流为0.9A,根据欧姆定律可得电阻R1两端的电压为U=I1R1=0.9A×6Ω=5.4V,在并联电路中各支路两端的电压相等,所以电阻R2的阻值为R2==18Ω,因此选项A是正确的。

4.C　题图中R1、R2并联,电流表A1测量干路电流I,A2测量R2中的电流I2,I应该大于I2,而两表指针偏转角度相同,说明A1的量程为0~3A,A2的量程为0~0.6A,其示数之比等于所选量程之比,即I∶I2=5∶1,因为并联电路中干路电流等于各支路电流之和,所以I1∶I2=4∶1,根据并联电路的分流关系,知R1∶R2=I2∶I1=1∶4。

5.A　从题图中可以看出,相同的电压下,通过R2的电流小,所以R1<R2,故选项A错误;两个电阻并联后,总电阻比任何一个电阻都小,所以相同电压下,总电流比任何一个电阻中的电流都大,即在区域Ⅰ内,选项B正确;两个电阻串联后,总电阻等于两个电阻之和,所以相同电压下,总电流小于任何一个电阻中的电流,即在区域Ⅲ内,选项C正确;两条图线都是过原点的直线,说明在电阻一定时,电流与电压成正比,选项D正确。

6.D　当滑片在a端时,滑动变阻器接入电路中的电阻为0,电流表的示数I1==1.2A;当滑片在b端时,电路中总电阻R总=R1+R=10Ω+50Ω=60Ω,此时电流表的示数I2==0.2A。

7.C　由电路图可知,只闭合开关S1时,电阻R2与R3串联,电流表测电路中的电流,电压表测电阻R3两端的电压,则电源电压U=UR2+U1,所以电压表示数U1<U,电流表示数为I1=;再闭合开关S2、S3,R2被短路,R1与R3并联,电压表测量电源电压,电流表测干路电流,此时电压表示数U2=U,电流表示数为I2=IR1+IR3=;所以U1<U2,由于,所以I1<I2。

8.解析电源电压高于小灯泡正常工作的电压,应串联上一个电阻起分压作用。U=U-UL=12V-8V=4V,IL=0.4A,R==10Ω。

答案串　10

9.解析当开关S闭合,甲、乙两表为电压表时,甲电压表测电源的电压,乙电压表测R2两端的电压,因串联电路中总电压等于各分电压之和,故两电阻两端的电压之比为;因串联电路中各处的电流相等,所以通过电阻R1、R2的电流之比I1∶I2=1∶1,由I=可得,两电阻的阻值之比;开关S断开,甲、乙两表换为电流表,两电阻并联,甲电流表测R2支路的电流,乙电流表测干路电流,因并联电路中各支路两端的电压相等,故两支路的电流之比;因并联电路中干路电流等于各支路电流之和,两电流表的示数之比。

答案3∶1　3∶4

10.解析由题图可知,A是定值电阻,任取一组数据,即可求出电阻值。若将A、B并联后接入电压为2V的电路中,由题图知,通过A的电流为0.4A,通过B的电流为0.2A,干路中的电流为IA+IB=0.6A。

答案5　0.6

11.解析(1)当变阻器的滑片P移至a端时,变阻器连入电路的电阻为0,电路中只有R1,闭合开关S后,电流表A的示数为0.3A,即通过R1的电流I1=0.3A,由欧姆定律得,电源电压U=U1=I1R1=0.3A×20Ω=6V。

(2)由题图知,若电压表选用大量程,则其示数为10.0V,而电源电压为6V,根据串联电路的电压规律可知,电压表示数不可能大于电源电压,所以不存在这种情况,因此,电压表只能选用小量程,其示数应为2.0V。则电压表不能接在电源两端,即不能接在AC间;当电压表并联在AB两端时,电压表测R1两端的电压,即U1=2V,则滑动变阻器两端的电压U2=U-U1=6V-2V=4V,根据串联分压规律可得,即,解得R2=40Ω;当电压表并联在BC两端时,电压表测R2两端的电压,即U2'=2V,此时R1两端的电压U1'=U-U2'=6V-2V=4V,根据串联分压规律可得,即,解得R2'=10Ω。

答案(1)6 V

(2)连接在AB间时,滑动变阻器对应阻值40 Ω;连接在BC间时,滑动变阻器对应阻值10 Ω

12.解析(1)由题图乙可知,在重物没有撞击传感器的过程中,

电路中的电流I=0.2A

根据欧姆定律I=可知

定值电阻R0两端的电压U0=IR0=0.2A×10Ω=2V

压力传感器两端的电压UN=U-U0=24V-2V=22V

根据欧姆定律I=可知

压力传感器的电阻RN==110Ω。

(2)由题图丙可知,撞击力最大时,电阻最小,电流最大。

又由题图乙可知,最大的电流为Imax=1.2A

根据欧姆定律I=可知

电源电压U=Imax(R0+R)

压力传感器的电阻R=-R0=-10Ω=10Ω

由题图丙可知,此时受到的撞击力F=600N。

答案(1)110 Ω　(2)600 N