5.3等效电路 同步训练 2024-2025学年教科版物理九年级上册

5.3等效电路 同步训练 学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________ 一、单选题 1．在如图所示的电路中，的阻值小于的阻值，开关S闭合，开关断开。下列操作中能使电压表示数与电流表示数的比值不变的是（　　） A．增大电源电压，并闭合开关 B．减小电源电压，并闭合开关 C．将替换（），并闭合开关 D．将替换（），并闭合开关 2．现有两个电阻R1，R2，且R1<R2。如图中电路的总电阻最小的是（　　） A． B． C． D． 3．一个阻值为1 Ω的电阻与一个阻值为5 Ω的电阻并联后，其总电阻 A．大于5 Ω B．大于1 Ω、小于5 Ω C．等于1 Ω D．小于1 Ω 4．图是小明设计的四个温度测试仪的电路，R1为定值电阻，R2为热敏元件（阻值随温度升高而减小，电路图符号）。电源两端的电压不变，闭合开关S，要求所测物体温度升高时电表示数减小，下列符合要求的电路是（　　） A． B． C． D． 5．有两个阻值不同的电阻R1和R2，它们串联时的总电阻是并联时的总电阻的n倍，那么n的取值范围是 A．n＞4 B．4≥n＞3 C．3≥n＞2 D．2≥n＞1 二、填空题 6．串联后的总电阻比其中任意一个导体的电阻都 （选填“大”或“小”），因为几个导体串联起来相当于增大了导体的 ；并联后的总电阻比其中任意一个导体的电阻都 （选填“大”或“小”）。 7．两个小灯泡，甲标有“5Ω 1A”，乙标有“10Ω 2A”。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） 8．如图所示，电源电压不变，电阻R1=20Ω，R2=10Ω，R3=30Ω。当开关S1闭合，S2、S3断开时，电流表的示数为0.1A，则电源电压为 V。 9．在图甲所示的电路中，电源电压保持不变，将滑动变阻器R的滑片P由a端移到b端，电压表V1 、V2 的示数与电流表A示数的变化关系图线如图乙所示，根据图线可以知道，滑动变阻器R的最大阻值为 Ω。 10．如图所示，甲、乙为完全相同的电表。开关S闭合，甲、乙两表为电压表时，两表指针偏转角度相同，则R1∶R2= ；开关S断开，甲、乙两表为电流表时，两表的读数之比I甲∶I乙= 。 三、简答题 11．两个电阻、并联的总电阻为，有同学据此认为三个电阻、、并联后的总电阻，但是这个想法是错误的，请运用所学的电学知识加以证明，并推导出正确的表达式。 12．某同学设计了一种电梯超载报警器，如图所示，电源两端电压为U且保持不变，R0为定值电阻，R为滑动变阻器。将重为10N的物块放在载物台上（用载物台模拟电梯），此时电压表示数为U0，当电压表示数大于U0时，就会触发报警，即U0为电梯载重报警值。若换用阻值更大的定值电阻，请你判断说明电梯载重报警值U0的变化情况。 13．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。 14．在电工学中常用物理量“电导”（符号为G）来表示导体的导电能力。导电能力强，则电导G的值大；导电能力弱，则电导G的值小。对于同一导体，其电导G和电阻R的关系为G＝．现有甲、乙两个导体，已知导体甲的电导为G1，导体乙的电导为G2，请根据串联电路的电流、电压的关系，推导出导体甲和导体乙串联时的总电导G总与G1、G2的关系式。 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 C D D A 1．C 【详解】由电路图可知，开关S闭合，开关断开时，电路为只有R1的简单电路，电压表测电源电压，电流表测电路中电流。此时电压表示数与电流表示数的比值为R1的阻值。 AB．闭合开关，R1、R2并联，电流表测干路电流，电压表测电源电压，电压表示数与电流表示数的比值为电路中总电阻，并联电路中总电阻小于任何一个分电阻，因此此时电路中总电阻小于R1的阻值，电阻为导体本身的一种特性，与电流、电压无关，因此无论是增大还是减小电源电压，电路中总电阻不变，因此电压表示数与电流表示数的比值均减小，故AB不符合题意； C．并联电路中总电阻小于任何一个分电阻，即 ， 将替换，，则此时总电阻有可能等于R1，电压表示数与电流表示数的比值可能不变，故C符合题意； D．将替换，，由并联电路电阻特点可知，总电阻为，则电压表示数与电流表示数的比值为，示数减小，故D不符合题意。 故选C。 2．C 【详解】根据串并联电路电阻的特征，当R1和R2串联时，电路总电阻为R1和R2之和，即串联电路总电阻大于任何一个分电阻，当R1和R2并联时，电路中总电阻小于任何一个分电阻，所以并联时电路中电阻最小，故ABD不符合题意，C符合题意。 故选C。 3．D 【分析】电阻并联，相当于增加了导体的横截面积，电阻越并越小，据此分析判断． 【详解】因为电阻并联，相当于增加了导体的横截面积，而横截面积越大，电阻越小，所以电阻并联时，越并越小，小于其中的任何一个电阻，所以R并＜1Ω． 故选D． 4．D 【详解】A．由电路图可知，热敏电阻与定值电阻并联，电流表测干路电流，已知热敏电阻的阻值随温度升高而减小，当所测物体温度升高时，热敏电阻的阻值减小，根据并联电路电压的特点可知，热敏电阻两端的电压不变，因此通过热敏电阻的电流增大，根据并联电路电流的特点可知，干路的电流增大，即电表的示数增大，故A不符合题意； B．由电路图可知，热敏电阻与定值电阻并联，电流表测热敏电阻所在支路的电流，已知热敏电阻的阻值随温度升高而减小，当所测物体温度升高时，热敏电阻的阻值减小，根据并联电路电压的特点可知，热敏电阻两端的电压不变，因此通过热敏电阻的电流增大，即电表的示数增大，故B不符合题意； C．由电路图可知，热敏电阻与定值电阻串联，电压表测量定值电阻R1两端的电压，已知热敏电阻的阻值随温度升高而减小，当所测物体温度升高时，热敏电阻的阻值减小，根据串联分压可知，热敏电阻两端的电压减小，定值电阻两端的电压增大，因此电压表的示数增大，故C不符合题意； D．由电路图可知，热敏电阻与定值电阻串联，电压表测量热敏电阻两端的电压，已知热敏电阻的阻值随温度升高而减小，当所测物体温度升高时，热敏电阻的阻值减小，根据串联分压可知，热敏电阻两端的电压减小，定值电阻两端的电压增大，因此电压表的示数减小，故D符合题意。 故选D。 5．A 【详解】设两电阻大小分别为R1 、R2 ，则两电阻串联后的电阻是：R1 +R2 ，并联后的电阻是：R1R2/R1+R2，又因为串联时的总电阻是并联时的总电阻的n倍，所以，；由数学知识知道，当R1R2时，（R1 -R2）2 ＞0，即R1 2 +R2 2＞2R1 R2 2，两式结合解得4R1R2/R1R2＜n，即n＞4，故只能A正确，故选A． 6． 大 长度 小 【详解】[1][2]导体的电阻与长度、横截面积以及材料有关，几个导体串联相当于长度加长，长度越大，电阻越大，故串联后的总电阻比其中任意一个导体的电阻都大。 [3]导体并联后相当于增加导体的横截面积，横截面积越大，导体的电阻越小，故并联后的总电阻比其中任意一个导体的电阻都小。 7． 15 1.5 【详解】[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 8．3 【详解】当开关S1闭合，S2、S3断开时，电阻R1、R2串联，电源电压为 9．9 【详解】由电路图可得电路为R1、R2、R串联电路，电压表V1测量R1的电压；电压表V2测量滑动变阻器R的电压；将滑动变阻器R的滑片P由a端移到b端的过程中电阻R接入电路的阻值减小，电流表示数增大，由欧姆定律知，V1示数增大，V2示数减小，所以电压随电流增大而减小的图像线段为R的U-I图像，由图像可以看出当滑片在b端时，滑动变阻器两端的电为0，U1=4V，I=1A。那么R1的阻值 电源的电压 U=I(R1+R2)=1A×(4Ω+R2)-------① 当两电压表的示数相等时，电路中的流I1=0.6A，根据串联电路各处的电流相等，且U=IR可知 I1R1=I1R2 所以滑动变阻器接入电路的电阻 R=R1=4Ω 电源的电压 -------② 当滑动变阻器接入电路的电阻最大时电路中的电流最小为0.4A，电源的电压 -------③ 联立①②③式可得R最大=9Ω。 10． 4∶1 4∶5 【详解】[1]开关S闭合，甲、乙两表为电压表时，R1和R2串联，甲测电源的电压，乙测R2两端的电压。已知两表指针偏转角度相同，根据串联电路的总电压等于各部分电路两端的电压之和可知，甲表的示数大于乙表的示数，所以，甲表使用的是大量程，乙表使用的是小量程，根据大量程的分度值是小量程的5倍可知：U甲=5U乙，即电源电压U=5U乙，R2两端的电压U2=U乙，则R1、R2两端的电压之比 根据串联电路各部分电压之比等于电阻之比可知，两电阻的阻值之比 [2]开关S断开，甲、乙两表为电流表时，R1和R2并联，甲电流表测量R2的电流，乙电流表测量R1和R2总电流；根据并联电路中各支路电流之比等于各电阻的反比可得，通过R1、R2的电流之比 所以两电流表的示数之比 11．见详解 【详解】因为并联电路中，总电阻的倒数等于各分电阻倒数之和，所以当三个电阻并联时，并联后的总电阻与分电阻的关系为 化简后可得 所以这个想法是错误的。 12．见解析 【详解】由图可知，电阻R0与R串联，电压表测量R两端的电压，电流表测量电路电流。若换用阻值更大的定值电阻，根据串联分压原理可知，R0所分电压变大，由于电源电压不变，根据串联电路电压特点可知，R两端的电压会变小，即如果是同样载重，当R0变大，电梯载重报警值U0会变小。 13．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。 14．G＝ 【详解】已知电导G和电阻R的关系 G＝， 所以 R＝ 则 R1＝， R2＝， 根据电阻串联的规律可知，R＝R1+R2，即可表示为： ＝+ ， 所以 G＝。 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 $$