第4節(jié)歐姆定律在串并聯(lián)電路中的應用（分層作業(yè)）九年級物理全一冊通關(guān)講義（人教版）

第4節(jié)歐姆定律在串并聯(lián)電路中的應用[基礎(chǔ)達標練]知識點1歐姆定律在串聯(lián)電路中的應用1．將2Ω和4Ω的電阻串聯(lián)后接入電路，已知2Ω電阻通過的電流是0.5A，則4Ω電阻上的電壓和電流分別為：A．1V、0.5A； B．2V、0.5A； C．2V、1A； D．0.5V、1A．【答案】B【解析】根據(jù)歐姆定律可知，串聯(lián)電路的電流等于電源電壓與電路總電阻的比值，某個電阻兩端電壓等于電流與該電阻的乘積．串聯(lián)電路的電流處處相等，兩端的總電壓等于串聯(lián)各個部分的電壓之和，再根據(jù)歐姆定律I計算對應的電流和電壓．因為串聯(lián)電路的電流處處相等，因為4電阻上的電流和2電阻通過的電流都等于0.5A，根據(jù)歐姆定律I＝，因為U故B正確．故選B．2．兩個阻值分別為6Ω和3Ω的電阻，串聯(lián)接在9V的電源兩端，閉合開關(guān)后，電路中的電流為A．6A B．3A C．1A D．0.5A【答案】C【解析】串聯(lián)電路的總電阻為R＝R1R2＝6Ω3Ω＝9Ω，電路中的電流為I＝＝1A.故選C.點睛：先根據(jù)電阻的串聯(lián)特點求出總電阻，再根據(jù)歐姆定律求出電路中的電流．3．如圖所示的電路中，電源電壓不變，R為定值電阻。當開關(guān)S閉合后，滑動變阻器的滑片P向左移動的過程中，下列說法正確的是（）A．電流表示數(shù)逐漸變小 B．電流表示數(shù)不變C．電壓表示數(shù)逐漸變大 D．電壓表示數(shù)逐漸變小【答案】D【解析】AB．由圖可知，該電路為串聯(lián)電路，電壓表測量滑動變阻器兩端的電壓，電流表測電路中的電流；當開關(guān)S閉合后，當滑片P從向左端移動的過程中，滑動變阻器連入電路中的阻值變小，由歐姆定律可知，整個電路中的電流變大，所以電流表的示數(shù)逐漸變大，故AB錯誤；CD．根據(jù)串聯(lián)的電壓規(guī)律可知，滑動變阻器兩端的電壓電源電壓不變，定值電阻阻值不變，所以當電流變大時，滑動變阻器兩端的電壓變小，即電壓表的示數(shù)變小，故C錯誤，D正確。故選D。4．在如圖所示電路中，電源電壓保持不變，R1為定值電阻，R2為滑動變阻器。下列說法正確的是（）A．閉合開關(guān)前電壓表和電流表均無示數(shù)B．閉合開關(guān)后，滑片P向右移動的過程中，電壓表與電流表的比值不變C．閉合開關(guān)后，滑片P向右移動的過程中，電壓表的示數(shù)變大D．閉合開關(guān)后，滑片P向右移動的過程中，電流表的示數(shù)變大【答案】B【解析】A．閉合開關(guān)前，電路處于斷路，電路中沒有電流，電流表無示數(shù)，電壓表與電源相連，測電源電壓，電壓表有示數(shù)，故A錯誤；BCD．閉合開關(guān)后，如圖所示電路中，R1、R2串聯(lián)，電壓表測R1兩端的電壓，電流表測電路中的電流，滑片P向右移動的過程中，滑動變阻器連入電路中的電阻變大，由串聯(lián)分壓的規(guī)律，，且電源電壓保持不變，R1兩端的電壓變小，電壓表的示數(shù)變小。電路中的總電阻變大，電壓一定時，由可知，電路中的電流變小，電流表的示數(shù)變小。電壓表測R1兩端的電壓，電流表測通過R1的電流，電壓表與電流表的比值即R1的電阻，R1是定值電阻，則電壓表與電流表的比值不變，故CD錯誤，B正確。故選B。5．（2022·全國·九年級專題練習）如圖所示電路中，電源兩端電壓不變，R1是定值電阻，R2是滑動變阻器。閉合開關(guān)S后，在滑片P由中點向左滑動的過程中，下列判斷正確的是（）A．電流表A示數(shù)變小，電壓表V示數(shù)變大B．電流表A示數(shù)變小，電壓表V示數(shù)變小C．電流表A示數(shù)變大，電壓表V示數(shù)變小D．電流表A示數(shù)變大，電壓表V示數(shù)變大【答案】C【解析】分析電路圖可知，閉合開關(guān)S后，R1與R2左部分串聯(lián)，電流表測電路中的電流，電壓表測R2左部分兩端的電壓。在滑片P由中點向左滑動的過程中，R2左部分接入電路中的長度減小，接入電路中的電阻減小，電路中的總電阻減小，由可得，在電壓一定時，電阻減小，電路中的電流增大，電流表A示數(shù)變大。由U=IR可得，在電阻一定時，電流變大，電壓變大，即R1兩端的電壓變大。根據(jù)串聯(lián)電路分壓的特點，R2兩端的電壓，電源電壓不變，R1兩端的電壓變大，R2兩端的電壓變小，電壓表V示數(shù)變小。故ABD錯誤，C正確。故選C。知識點2歐姆定律在并聯(lián)電路中的應用6．如圖所示，甲、乙、丙三個電路中，電源電壓U相等，每個電路的總電阻相等，則下列關(guān)系正確的是（）A．R1>R2 B．R3>R4 C．R5>R2 D．R4>R1【答案】B【解析】ABCD．如圖所示，三個電路中，每個電路的總電阻相等，且有并聯(lián)后電路電阻變小，串聯(lián)后電路電阻變大，因此有，故下列關(guān)系中ACD錯誤，B正確。故選B。7．電工師傅在修理電器時，急需一只8Ω的電阻，但手邊只有阻值20Ω、5Ω、10Ω和40Ω的電阻各一只，下列做法能幫他解決問題的是A．將10Ω和40Ω的電阻并聯(lián) B．將5Ω和20Ω的電阻串聯(lián)C．將5Ω和40Ω的電阻并聯(lián) D．將10Ω和20Ω的電阻串聯(lián)【答案】A【解析】本題考查電阻的串、并聯(lián)問題。AC．兩個電阻并聯(lián)后，總電阻所以并聯(lián)后的總電阻分別為8Ω和4.4Ω，故A正確，C不正確。BD．根據(jù)串聯(lián)電路的特點，若將兩個電阻串聯(lián)在電路中，電路中的總電阻是兩個電阻之和。那么，B選項中總電阻為25Ω，D選項中總電阻為30Ω，故BD都不正確?！军c睛】串聯(lián)電阻的總電阻：R=R1+R2并聯(lián)電路的總電阻：8．把和的兩個電阻串聯(lián)在電路中，它們的總電阻是___________Ω；若將與并聯(lián)在電路中，它們的總電阻是___________Ω。【答案】

18

4【解析】[1]由串聯(lián)電路的總電阻等于各電阻之和得[2]由并聯(lián)電路總電阻的倒數(shù)等于各電阻倒數(shù)之和得解得9．串聯(lián)電路的總電阻等于_____________________之和；并聯(lián)電路的總電阻倒數(shù)等于_____________________之和?！敬鸢浮?/p>

各用電器電阻之和

各分電阻的倒數(shù)之和【解析】[1][2]串聯(lián)電路的總電阻等于各用電器的電阻之和；并聯(lián)電路的總電阻的倒數(shù)等于各分電阻的倒數(shù)之和。10．電阻串聯(lián)，相當于增加了導體的__________，所以總電阻_____每個分電阻；電阻并聯(lián)，相當于增加了導體的________，所以總電阻________每個分電阻?！敬鸢浮?/p>

長度

大于

橫截面積

小于【解析】[1][2][3][4]串聯(lián)電路，每增加一個電阻相當于增加了導體的長度，總電阻一定大于每個分電阻；并聯(lián)電路的每增加一個電阻，相等于增加了導體的橫截面積，故并聯(lián)時總電阻小于每個分電阻。[能力提升練]11．已知兩個定值電阻器，R1=20Ω，R2=60Ω，將它們串聯(lián)后接在電路中總電阻為______Ω，若將它們并聯(lián)后接在電路中總電阻為_____Ω．【答案】

80

15【解析】[1]串聯(lián)后接在電路中總電阻為[2]并聯(lián)后接在電路中總電阻為可求得12．電阻R1的阻值為10Ω，將它與R2并聯(lián)后，總電阻為5Ω，若將R1與R2串聯(lián)，則總阻值為_____．【答案】20Ω【解析】試題分析：并聯(lián)電路總電阻的倒數(shù)等于各部分電阻倒數(shù)和，串聯(lián)電路總電阻等于各部分電阻之和；因為電阻R1的阻值為10Ω，將它與R2并聯(lián)后，總電阻為5Ω，即R并=10Ω/2=5Ω，所以R2=10Ω；兩個電阻串聯(lián)后的總電阻：R串=R1+R2=10Ω+10Ω=20Ω．考點：電阻的串聯(lián)；電阻的并聯(lián)13．如圖為一種測量酒精氣體濃度的工作原理圖，電源電壓恒為24V，定值電阻R2＝30Ω，R1是酒精氣敏電阻，阻值隨酒精氣體的濃度增大而減小，電壓表接入電路的量程為0～15V，電流表接入電路的量程為0～0.6A。閉合開關(guān)S，下列說法正確的是（）A．當環(huán)境中酒精濃度增大時，電流表的示數(shù)變小B．當環(huán)境中的濃度發(fā)生變化時，電壓表示數(shù)與電流表示數(shù)的比值不變C．為了使電路元件安全，酒精氣敏電阻R1的最小值為10ΩD．為了使電路元件安全，酒精氣敏電阻R1的最大值為90Ω【答案】C【解析】由電路圖可知，酒精氣敏電阻R1與定值電阻R2串聯(lián)，電壓表測量R1兩端的電壓，電流表測電路中的電流。A．由題知，酒精氣敏電阻R1的阻值隨酒精氣體的濃度增大而減小，所以當環(huán)境中酒精濃度增大時，R1的阻值變小，電路中的總電阻變小，由歐姆定律可知，電路中的電流變大，即電流表的示數(shù)變大，故A錯誤；B．電壓表示數(shù)與電流表示數(shù)的比值等于酒精氣敏電阻R1的阻值；由于酒精氣敏電阻R1的阻值隨酒精氣體的濃度增大而減小，所以當環(huán)境中的濃度發(fā)生變化時，電壓表示數(shù)與電流表示數(shù)的比值發(fā)生變化；故B錯誤；C．為了使電路元件安全，由于電流表量程為0~0.6A，則電路中的最大電流Imax=0.6A，由可得電路中的最小總電阻因串聯(lián)電路的總電阻等于各分電阻之和，所以，R1的最小阻值R1min=RminR2=40Ω30Ω=10Ω故C正確；D．由于電壓表接入電路的量程為0~15V，則R1兩端的電壓最大即U1max=15V時，R1的電阻最大，由串聯(lián)電路電壓的規(guī)律可知此時R2兩端的電壓為U2=UU1max=24V15V=9V則電路中的最小電流由可得R1的最大電阻為故D錯誤。故選C。14．按圖甲所示連接好電路后，閉合開關(guān)，電路正常工作，電壓表V1和V2的示數(shù)均如圖乙所示，已知R1的阻值為5Ω。下列判斷正確的是（）A．電源電壓為6VB．R2的阻值為25ΩC．將圖甲電路改接成圖丙電路，R2兩端的電壓為5VD．將圖甲電路改接成圖丙電路，經(jīng)過R1和R2的電流之比為1∶4【答案】C【解析】A．由甲圖知道，兩電阻串聯(lián)接入電路，電壓表V1測電阻R1兩端的電壓，電壓表V2測電源電壓，電壓表V1和V2的示數(shù)均如圖乙所示，所以電壓表V1接入電路的是小量程，電壓表V2接入電路的是大量程，則R1兩端的電壓為1V，電源電壓為5V，故A錯誤；B．串聯(lián)電路各處電流相等，根據(jù)歐姆定律知道，通過電路的電流串聯(lián)電路總電壓等于各部分電壓之和，則R2兩端的電壓U2=UU1=5V1V=4VR2的阻值為故B錯誤；C．由丙圖知道，兩電阻并聯(lián)接入電路，并聯(lián)電路各支路兩端電壓相等，所以R2兩端的電壓為5V，故C正確；D．根據(jù)歐姆定律知道，將圖甲電路改接成圖丙電路，經(jīng)過R1和R2的電流之比為故D錯誤。故選C。CD．由于通過兩電阻的電流相等，R1<R2，由U=IR知道U1＜U2故C正確，D錯誤。故選C。15．如圖甲所示的電路中，電源電壓恒定。閉合開關(guān)后，滑動變阻器的滑片P由一端移到另一端時，測得其中一電壓表示數(shù)與電流表示數(shù)的變化關(guān)系如圖乙所示。當滑片變阻器的滑片P位于中點時，電壓表的示數(shù)為______。若實驗過程中電壓表與示數(shù)的比值變小，則可以推斷滑片P在向______端移動。（選填“”或“”）【答案】

6

a【解析】[1]由圖甲可知，當滑片P移動到b端時，電路中只有R1工作，此時V2的示數(shù)為0，電路中的電阻最小，電流最大，則圖乙為電壓表V2示數(shù)U與電流I的關(guān)系圖像。由圖乙可知，當滑片滑至b端時，電路的電流最大為I大=1.5A，由可知，電源電壓為當滑片在a端時，電路中的電流為I小=0.5A，U2=8V，根據(jù)和串聯(lián)電路電壓特點可知，電源電壓為因為電源電壓不變，所以則所以，電源電壓為由圖乙可知，當滑動變阻器電阻全部接入時，兩端電壓為8V時，電流為0.5A，則滑動變阻器的最大阻值為當滑動變阻器的滑片滑至中點時，電路的總電阻為則電路中的電流為由可知，V1的示數(shù)為[2]因為V1和V2的示數(shù)之和不變，若實驗中電壓表V1和V2的示數(shù)比值變小，說明V1示數(shù)變小，V2的示數(shù)變大，根據(jù)串聯(lián)電路的分壓規(guī)律可知，滑動變阻器接入電路的電阻變大，即滑片向a端移動。16．（2020·甘肅·蘭州市第五十五中學九年級階段練習）兩個小燈泡，甲標有“5Ω1A”，乙標有“10Ω2A”。若把它們串聯(lián)起來，則該串聯(lián)電路兩端允許加的最高電壓是__V，若把它們并聯(lián)起來，則干路上允許通過的最大電流為__A。（不考慮溫度對燈泡電阻的影響）【答案】

15

1.5【解析】[1]因串聯(lián)電路中各處的電流相等，所以，兩只燈泡串聯(lián)時，電路中的最大電流因串聯(lián)電路中總電壓等于各分電壓之和，所以，由可得，兩端允許加的最大電壓為[2]甲燈泡兩端允許所加的最大電壓為乙燈泡兩端允許所加的最大電壓為因并聯(lián)電路中各支路兩端的電壓相等，所以，兩只燈泡并聯(lián)時，電路中的最大電壓為則通過兩燈泡的電流分別為因并聯(lián)電路中干路電流等于各支路電流之和，所以，干路最大電流為17．如圖所示電路，電源電壓保持不變，R1的阻值10Ω。閉合開關(guān)S，滑動變阻器R2的滑片P移動到最左端時，電流表示數(shù)為0.6A；當滑動變阻器R2的滑片P移動到最右端時，電壓表示數(shù)為5V。求：（1）電源電壓；（2）R2的最大值?！敬鸢浮浚?）6V；（2）50Ω【解析】解：由電路圖可知，電阻R1與滑動變阻器R2串聯(lián)，電壓表測滑動變阻器R2兩端的電壓，電流表測電路中的電流；（1）閉合開關(guān)S，滑動變阻器R2的滑片P移動到最左端時，滑動變阻器接入電路的電阻為0，由歐姆定律可知，此時R1兩端的電壓因此電源電壓為（2）當滑動變阻器R2的滑片P移動到最右端時，滑動變阻器接入電路的電阻最大，由串聯(lián)電路的電壓特點可知，R1兩端的電壓由串聯(lián)電路的電流特點和歐姆定律可知，通過R2的電流為則R2的最大值為答：（1）電源電壓為6V；（2）R2的最大值為50Ω。18．（2022·全國·九年級課時練習）如圖所示R1=10Ω，R2=30Ω，R3=20Ω。電源電壓保持不變，若S1、S2都斷開時電流表示數(shù)為0.4A，求：（1）電源電壓是多少？（2）當S1閉合，S2斷開時，電流表的示數(shù)是多少？（3）當S1、S2閉合時，電路中的總電阻是多少？【答案】（1）12V；（2）0.6A；（3）12Ω【解析】解：（1）由電路圖可知，S1、S2都斷開時電阻R1、R3串聯(lián)，由可得電源電壓為（2）由電路圖可知，當S1閉合，S2斷開時，只有電阻R3串聯(lián)接入電路，電路電流為電流表示數(shù)為0.6A。（3）由電路圖可知，當S1、S2閉合時，電阻R2、R3并聯(lián)故電路的總電阻為答：（1）電源電壓是12V；（2）當S1閉合，S2斷開時，電流表的示數(shù)是0.6A；（3）當S1、S2閉合時，電路中的總電阻是12Ω。19．如圖所示，電源電壓接近為9V，R1、R2為定值電阻，R2等于30Ω，滑動變阻器R3上標有“60Ω，1A”。（1）只閉合開關(guān)S，滑動變阻器的滑片位于最左端，電流表A1的示數(shù)是0.45A，求R1的阻值；（2）閉合開關(guān)S、S1、S2，滑動變阻器的滑片位于最右端，求電流表A1的示數(shù)；（3）若電流表量程可換，現(xiàn)用定值電阻R0替換R3，替換后閉合開關(guān)S、S1、S2，電路正常工作，且有一個電流表的示數(shù)達到滿偏刻度，求電阻R0可能的阻值。（結(jié)果不是整數(shù)的保留整數(shù)）【答案】（1）20Ω；（2）0.45A；（3）30Ω、15Ω、3Ω【解析】解：（1）只閉合開關(guān)S，滑動變阻器的滑片位于最左端，變阻器連入電路的電阻為零，只有R1的簡單電路，電流表A1和A2測量電路中的電流，R1的阻值（2）閉合開關(guān)S、S1、S2，滑動變阻器的滑片位于最右端，變阻器處于阻值最大處，滑動變阻器和R2并聯(lián)，電流表A1測量干路電流，電流表A1的示數(shù)（3）用定值電阻R0替換R3，替換后閉合開關(guān)S、S1、S2，R0和R2并聯(lián)，電流表A1測量干路電流，電流表A2測量通過R0的電流，通過R2的電流當電流表A1的示數(shù)為0.6A時，通過R0的電流I0=I總I2=0.6A0.3A=0.3AR0的阻值當電流表A1的示數(shù)為3A時，通過R0的電流I′0=I′總I2=3A0.3A=2.7AR0