5.3等效电路 同步习题 2024-2025学年教科版物理九年级上册

等效电路 同步习题 学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________ 一、单选题 1．图-1是小灯泡L和电阻R的I-U图像。将小灯泡L和电阻R接入图-2所示电源电压不变的电路中，只闭合开关S1时，电流表的示数为0.5A。下列分析与计算正确的是（　　） A．只闭合开关S1时，小灯泡L的电阻为6Ω B．再闭合开关S2后，通过电阻R的电流为0.3A C．闭合开关S1、S2时，整个电路的总电阻小于6Ω D．将小灯泡L和电阻R串联在5V的电路中，通过电路的电流为0.4A 2．如图所示电路中，电源电压稳定，闭合开关后，使滑动变阻器的滑片P从b端逐渐滑动到a端，当滑动到a端时，小灯泡恰好正常发光，小灯泡的I﹣U关系图象如图所示，下列说法正确的是 A．电源电压为15V B．小灯泡正常发光时的电阻为3Ω C．小灯泡的额定功率为3W D．滑动变阻器的最大阻值为9Ω 3．如图的四个电路中，电源电压U相同，R1<R2,电路的总电阻由小到大的顺序是 A．甲乙丙丁 B．丁甲乙丙 C．丁乙丙甲 D．丙乙甲丁 4．如图所示，热敏电阻R1的阻值随温度的升高而减小，它在温度为80℃和100℃时的阻值分别为240Ω和200Ω；阻值不计的报警器在电流达到12mA时开始报警，超过25mA时将损坏；相关器材规格已在图中标明。当电路开始报警温度为100oC时，滑动变阻器接入电路的阻值和电路的最高报警温度分别用R0和t0表示，则下列说法正确的是（　　） A．不能求得R0的值 B．能求得t0的值 C．将P向左移，可降低该电路开始报警时的温度 D．利用此电路，可将开始报警时的温度设定为80℃ 5．如图所示的电路，电源电压U保持不变，电流表的量程为0~3A，电压表的量程为0~15V，滑动变阻器上标着“，”字样。当只闭合开关，滑动变阻器的滑片在最右端时，电流表的示数为，电压表的示数为，再将滑片移至中点，电流表的示数为，电压表的示数为；当只闭合开关和，滑动变阻器的滑片在最左端时，电流表的示数为，电压表的示数为。已知，小灯泡的额定功率为，其正常发光时的电流为，，，为了保证电路安全，下列结论错误的是（不考虑小灯泡电阻的变化）(　　）    A． B． C．当开关、、均闭合，滑动变阻器允许接入的最小阻值为 D．当开关、、均闭合，电流表示数的变化范围为1.1~2.5A 二、填空题 6．王明同学在修理电子玩具时，需要用一个75Ω的电阻，现手边有阻值为300Ω、100Ω、60Ω、40Ω、35Ω及15Ω的电阻各一个，他可以选择其中 Ω和 Ω两个电阻 联来获得． 7．学校每间教室都安装有10盏规格相同的日光灯，课后服务时间，为节能老师关掉讲台的2盏灯，这样会使该教室电路的总电阻 （选填“变大”“变小”或“不变”）。 8．如图所示的电路中，电源电压不变，R1＝R2＝R3＝10Ω.宇宇同学误将一电流表并联在R1两端，闭合开关后，读得电流表示数为0.3 A，则电源电压U＝ V；发现错误后，该同学将图中电流表换成了电压表，则此时电压表的示数是 V. 9．如图所示，电源电压恒定，R1=20Ω．闭合开关S，断开开关S1，电流表示数是0.3A；若再闭合S1，发现电流表示数变化了0.2A，则电源电压为 V，R2的阻值为 Ω． 10．如图甲所示，电源电压恒定，定值电阻的阻值为8Ω。将滑动变阻器的滑片从a端滑到中点的过程中，电压表示数U与电流表示数I之间的关系图象如图乙所示。滑动变阻器R的最大阻值为 。电源电压为 V。 三、简答题 11．（1）如图甲，n个相同的电阻R并联，其总电阻可以用一个等效电阻R’表示（如图乙），请根据并联电路中电流、电压规律和欧姆定律推证：R’=R/n. （2）如图丙，A、B之间的电压U=220V，通过导线为远处的M、N之间的用电器供电，由于距离很远，导线AM和BN的电阻不可忽略，他们的总电阻用图中的r表示，r=4Ω，若M、N之间并联10个阻值为R=400Ω的相同电阻，求通过导线AM的电流大小． 12．如图证明两个电阻R1与R2并联时，总电阻R 比任意一个电阻R1、R2都要小。 13．如图是两个电阻并联的示意图，请根据影响电阻大小的因素，在图中“等号”的右边画出两个电阻并联后的等效电阻，并说明并联电路的等效电阻小于各并联导体电阻的道理． 14．通过实验探究，小明知道了“导体电阻的大小与导体的长度有关，在其它条件相同时，导体的长度越长，电阻越大”，他认为将电阻串联起来，相当于增加了导体的长度，于是他猜想：“串联电路的总电阻等于串联各电阻之和”，用公式表示为：。 请你根据图的提示，利用所学过的电学知识，通过推导判断他的观点是否正确。 试卷第1页，共3页 试卷第1页，共3页 学科网（北京）股份有限公司 参考答案： 题号 1 2 3 4 5 答案 C D B C A 1．C 【详解】A．只闭合开关S1时，电路是关于小灯泡的简单电路，电流表测电路中的电流，电流表的示数为0.5A，即通过小灯泡的电流为0.5A，由图1可知，此时灯泡两端的电压为4V，即电源电压为4V，所以灯泡的电阻为 故A错误； B．再闭合开关S2后，电阻R与灯泡并联，由于电源电压为4V，由图1可知，R两端的电压为4V时，通过电阻R的电流为0.2A，电阻R的阻值为 故B错误； C．闭合开关S1、S2时，电阻R与灯泡并联，整个电路的总电阻为 解 R≈5.7Ω<6Ω 故D正确； D．将灯泡L和电阻R串联在5V的电路中，根据欧姆定律可得，电路中的电流为 故D错误。 故选C。 2．D 【分析】P从b端逐渐滑动到a端，滑动变阻器阻值逐渐变小，当滑动到a端时接入阻值为0，此时电压表示数为小灯泡额定电压，也是电源电压，小灯泡恰好正常发光，所以电流表示数为额定电流． 【详解】本题考查欧姆定律应用与计算和电功率的计算． A选项，当滑动变阻器的滑片位于a端时，电源的电压和灯泡两端的电压相等，电压表的示数最大，为电源的电压，故电源电压为12V，故A错误． B选项，由图乙可知，滑动变阻器的滑片位于a端，灯泡两端的电压即UL=12V，此时通过灯泡的电流IL=2A，根据欧姆定律可得灯泡的电阻：，故B错误． C选项，灯泡的额定功率：，故C错误． D选项，因为串联电路中总电压等于各分电压之和，电流处处相等，当滑动变阻器全部接入电路时，小灯泡两端电压为3V，电路中的电流为1A，此时滑动变阻器两端的电压为，，故滑动变阻器的最大阻值为，故D正确． 故本题答案为D． 3．B 【详解】因为电阻并联时阻值最小，串联时阻值最大，且R1＜R2；所以：电路的总电阻由小到大的顺序是：丁、甲、乙、丙．故选B． 【点睛】两个电阻串联时总电阻比任何一个电阻都大；两个电阻并联时总电阻比任何一个电阻都小. 4．C 【详解】A．由题意知，报警温度100℃时，电路中的电流为12mA，热敏电阻的阻值为200Ω。此时热敏电阻两端的电压 U1=I1R1=0.012A×200Ω=2.4V 由图示知，电源电压为3V，热敏电阻与滑动变阻器串联连接。所以此时滑动变阻器两端的电压 U2=U-U1=3V-2.4V=0.6V 变阻器接入电路的阻值 故A错误； B．题中已知电路的最高报警电流为25mA，电源电压不变，所以最高报警温度时，电路中的总电阻 则变阻器接入电路的阻值越大时，热敏电阻需要的阻值便越小，报警温度便越高。所以当变阻器接入电路的阻值最大时，报警温度最高。此时热敏电阻的阻值为 题中只知道热敏电阻的阻值随温度升高而减小，虽已知报警时热敏电阻的阻值但不知热敏电阻与温度的具体关系，所以无法求出最高报警温度，故B错误； C．由电路图知，热敏电阻R1与滑动变阻器串联在电路中，滑动变阻器的滑片向左滑动时，滑动变阻器接入电路的阻值变小，而电源电压不变，报警电流不变时，则电路中的总电阻也不变，那么此时热敏电阻的阻值较大电路中的电流便可达到报警电流，那么报警温度会降低，故C正确； D．若将报警温度设定为80℃，则热敏电阻R1的阻值为240Ω，报警电流为12mA，那么电路中的总电阻 则滑动变阻器需要接入电路的阻值 这个阻值小于滑动变阻器的最大阻值，但无法确定具体位置，所以不可以进行设定，故D错误。 5．A 【详解】由图可知，电压表始终测量电源电压，电流表测量电路中的电流。由可得灯泡的额定电压 根据欧姆定律可得，灯丝电阻 当只闭合开关，定值电阻与变阻器串联，滑动变阻器的滑片在最右端时，变阻器接入电阻最大 由串联电路电阻规律可得，电路的总电阻 电路中得到电流 滑动变阻器的滑片移至中点时，变阻器接入电阻 此时，电路的总电阻 电路中得到电流 由题意知 所以 解得 当只闭合开关和，滑动变阻器的滑片在最左端时，变阻器被短接，定值电阻与灯泡并联，根据欧姆定律和并联电路电流规律可得，干路的电流（即电流表的示数） 解得，电源电压 所以 当开关、、均闭合，定值电阻被短接，变阻器与灯泡并联接在电源两极，电压表安全，灯泡正常工作，电流表的量程为0~3A，为了保证电路安全，干路中的电流最大值 根据并联电路的电流规律，通过变阻器的最大电流 变阻器允许通过的最大电流为 ， 为保证电流表和变阻器均安全，由欧姆定律可知，滑动变阻器允许接入的最小阻值为 干路中允许通过的最大电流 当变阻器接入电阻最大时，干路中的电流 A．综上可知 故A错误，不符合题意； B．由于电压表始终测量电源电压，所以 因此 故B正确，符合题意； C．当开关、、均闭合，滑动变阻器允许接入的最小阻值为，故C正确，不符合题意； D．当开关、、均闭合，电流表示数的变化范围为1.1~2.5A，故D正确，符合题意。 故选A。 6． 60Ω 15Ω 串 【分析】两个电阻串联之后的总阻值等于两个电阻值之和，并联电路的总电阻的倒数等于各电阻倒数之和． 【详解】如果要得到75Ω的电阻，可以把所给电阻串联，因为两个电阻串联之后的总阻值等于两个电阻值之和，所以可以选择60Ω和15Ω的电阻串联，总阻值R=60Ω+15Ω =75Ω． 7．变大 【详解】每间教室都安装有10盏规格相同的日光灯是并联，课后服务时间，为节能老师关掉讲台的2盏灯，此时相当于减小了横截面积，这样会使该教室电路的总电阻变大，使得总电流减小，达到节电的目的。 8． 6 2 【详解】由电路图可知，当电流表并联在R1两端时，R2、R3串联，电流表测电路中的电流，因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，所以，由I＝可得，电源的电压： U＝I(R2+R3)＝0.3A； 电流表换成了电压表时，三电阻串联，电压表测R1两端的电压，此时电路中的电流： ＝0.2A， 电压表的示数： U1＝＝0.2A． 9． 6 30 【详解】闭合开关S，断开开关S1，只有R1单独接入电路，电源电压： ． 再闭合S1，发现电流表示数变化了0.2A，则通过R2的电流就是0.2A，R2的阻值： ． 10． 8 12 【详解】[1][2]由图甲知，定值电阻R0与滑动变阻器R串联在电路中，电压表测变阻器R两端的电压。电流表测电路中的电流。滑片由a端滑至中点的过程中，变阻器接入电路的阻值变小，电压表两端的电压变小。由图乙知，当滑片滑至中点时，电压表示数为4.0V，此时电路中的电流 据串联电路的特点有 当滑片置于a端时，变阻器接入电路的阻值最大，据串联电路的特点有 解以上两式得，电源电压及变阻器的最大阻值分别为 U=12V，R=8Ω 11．(1)见解析；（2）5A. 【详解】(1)因为I=I1+I2+…In，I=，所以=++…，又因为U=U1=U2=…Un， 所以=++…，由于各个电阻相等，所以=，所以R′=； (2)据(1)可知，10个阻值为R=400Ω的相同电阻并联后的总电阻是R′=R10==40Ω；所以这个电路的总电阻是：R总=40Ω+4Ω=44Ω；故该电路的总电流是：I===5A. 12．见解析 【详解】证明：并联时，干路电流 带入电压，电阻 化简得 又因为 所以，同理：。 故可证总电阻R比任意一个电阻R1、都要小。 13． 【详解】两个电阻并联后的总电阻示意图如下： 把两个电阻并联起来，相当于增加了导体的横截面积．在材料、长度不变时，横截面积越大，电阻越小．所以并联电阻的等效电阻小于各并联导体的电阻． 【点睛】电阻是导体本身的一种性质，导体电阻的大小决定于导体的材料、长度和横截面积，在材料、长度一定时，横截面积越大，电阻越小． 14．见解析 【详解】由图可知，两个电阻串联，通过它们的电流相等，由串联电路电压的规律可知 U=U1+U2 由欧姆定律可知 IR串=IR1+IR2 R串=R1+R2 可以得到串联电路的总电阻等于串联各电阻之和，他的观点正确。 答案第1页，共2页 答案第1页，共2页 学科网（北京）股份有限公司 $$