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．如图所示电路，电源电压不变，将电阻丝R1接在A、B两接线柱之间，闭合关S，电流表的示数为0.6A；将电阻丝R2接在A、B两接线柱之间，闭合开关S，电流表的示数为1.2A，若各取R1和R2的一半长度串联后再接入A、B两接线柱之间，闭合开关S，则电流表的示数应为（    ） A． B． C． D． 2．某用电器的电阻是60Ω，正常工作时通过的电流为0.2A，接入36V电路里，为了使用电器正常工作，必须（　　） A．串联一个的电阻 B．并联一个的电阻 C．串联一个的电阻 D．并联一个的电阻 3．利用伏安法测量电阻时，由于电表本身电阻的影响，造成测量结果有误差，现采用图所示电路，能较准确的测量的阻值，已知A、B之间的电压U保持不变。当S接通a时，电压表示数为10V，电流表示数为0.2A，当S接通b时，电压表示数为12V，电流表示数为0.15A，则待测电阻Rx的阻值为（　　） A．60Ω B．65Ω C．70Ω D．75Ω 4．如图所示，已知各电路图中电源电压相等，且R2<R1，则下列选项中电流表示数最小的是（　　） A． B． C． D． 5．如图所示，闭合开关S后，两个电压表的示数之比为5∶1，下列说法正确的是（　　） A．R1、R2两端的电压之比为4∶1 B．R1、R2两个电阻的阻值之比为1∶4 C．通过R1、R2的电流之比为4∶1 D．R1、R2组成并联电路 二、填空题 6．电阻R1的阻值为12欧，R2的阻值为4欧。若将它们串联，则总电阻为 欧。若将它们并联，通过R1的电流 通过R2的电流，总电阻 4欧。（后两空均选填“小于”“等于”或“大于”） 7．在实践活动课上，小明同学设计了如图甲所示的模拟调光灯电路。电源电压恒定，为定值电阻。闭合开关S后，将滑动变阻器的滑片P由最右端向左移动，直至灯泡L正常发光。此过程中，电流表A的示数随两电压表（电压表未画出）示数变化关系图像如图乙所示。小灯泡正常发光时的电阻为 Ω，电源电压为 V；若的滑片可任意滑动，为了保证灯泡的安全，电路中至少要再串联一个 Ω的电阻。 8．如图所示电路中，电源电压保持不变，电阻R1与R2的阻值之比为2∶1。开关S断开时，通过R1与R2的电流之比为 ；开关S闭合前后，电压表两次的示数之比为 。 9．如图所示的电路中，电源电压恒定不变，已知R1＝3R2。当S1闭合，S2断开时，电压表示数为3V，电流表示数为0.4A，电源电压为 V；电阻R1为 Ω；当S1断开，S2闭合时，电流表示数为 A。 10．如图所示的电路中，电源电压保持不变。若 a为电压表，b为电流表，当开关 S1、S2 都闭合时，电流表的示数为 0.5A，电压表的示数为 6V；若 a为电流表，b为电压表，当开关 S1断开、S2 闭合时，电流表的示数为 0.3A，则 R2= Ω。 三、实验题 11．（一）2011年5月1日开始实施的《刑法修正案（八）》，对“饮酒驾车”和“醉酒驾车”制定了严格的界定标准，如下表所示： 饮酒驾车 血液中的酒精含量 醉酒驾车 血液中的酒精含量 (1)某一交警在某次安全行车检查中，检测到某驾驶员100mL的血液中酒精含量为66mg，那么该驾驶员属于 ； (2)如图甲所示，是酒精检测仪的简化电路。其中，定值电阻R0=10Ω，电源电压为3V；R为气敏电阻，它的阻值与酒精气体含量的关系如图乙所示。如果通过检测仪检测到驾驶员的酒精气体含量为12%，电流表的示数为 A； （二）用“伏安法”测量电阻Rx的阻值，提供的实验器材有：待测电阻Rx，两节干电池、电流表、电压表、滑动变阻器、开关及若干导线； (3)根据甲图的电路图，用笔画线代替导线将乙图中的实物图连接完整，要求实物连接图与电路图必须一一对应 ； (4)闭合开关后，移动滑动变阻器的滑片，电压表示数较大且几乎不变，电流表示数始终为零，电路故障可能是 ； (5)电流表的电阻虽然很小，但是也会影响本实验中Rx的测量结果，用丙图的电路进行测量可以消除这个影响，R0为定值电阻，实验步骤如下： ①按照丙图的电路图连接电路，将滑动变阻器的滑片置于最大阻值处： ②闭合开关S1、S2，移动滑动变阻器的滑片，读出电压表的示数U1和电流表的示数I1； ③ ，移动滑动变阻器的滑片，读出电压表的示数U2和电流表的示数I2； ④可得待测电阻Rx= （用U1、I1、U2和I2表示）。 四、简答题 12．（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． 13．如图所示，一块电阻均匀的矩形薄片，长是宽的两倍。以长边的中点为圆心，挖一个半圆形的孔。已知a、b间电阻为R，求证c、d间电阻为。 五、计算题 14．如图所示，根据欧姆定律和并联电路特点推导R与R1、R2的关系。 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 D C C C B 1．D 【详解】由欧姆定律可知，两电阻丝的阻值之比 即 由串联电路的电阻特点可知，各取R1和R2的一半长度串联后的总电阻 则各取R1和R2的一半长度串联后再接入A、B之间时电流表示数 则各取R1和R2的一半长度串联后再接入A、B之间时电流表示数 综上分析知，故ABC不符合题意， D符合题意。 故选D。 2．C 【详解】用电器正常工作时两端电压 U用=IR用=0.2A×60Ω=12V 已知电源电压为36V，因此需要串联一个电阻来分压，串联电阻应分担的电压 U串=U-U用=36V-12V=24V 因为电阻与用电器串联，所以电流相等，串联电阻的阻值 故C符合题意，ABD不符合题意。 故选C。 3．C 【详解】设电流表的内阻为RA，当S接a时，电压表只测待测电阻两端的电压，电流表能通过待测电阻及电压表的总电流，据欧姆定律及串联电路的电压特点有 即 ……① 当S接b时，电压表测待测电阻及电流表的总电压，即电源电压，电流表只测通过待测电阻的电流，据欧姆定律有 即 ……② 由题意知 ……③ 由①②③计算得出待测电阻的阻值。故ABD不符合题意，C符合题意。 故选C。 4．C 【详解】AB选项中，电路分别为电阻R1、R2的简单电路，C选项中，两电阻串联，电流表测干路电流，D选项中，两电阻并联，电流表测干路电流。因串联电阻大于其中任一电阻，并联电阻小于其中任一电阻，故选项C电路的电阻最大，根据，因电源电压相等，故选项C中电流表示数最小，故ABD不符合题意，C符合题意。 故选C。 5．B 【详解】D．由电路图可知，闭合开关后，R1与R2依次连接组成串联电路，故D错误； C．因串联电路中各处的电流相等，所以，通过R1、R2的电流值之比为 I1∶I2＝1∶1 故C错误； A．电压表V1测R1两端的电压，电压表V2测电源两端的电压；设闭合开关后，V1的示数为U，V2的示数为5U，因串联电路中总电压等于各分电压之和，所以R1、R2两端的电压之比 故A错误； B．根据串联电路分压规律可知 故B正确。 故选B。 6． 16 小于 小于 【详解】[1]串联后的总电阻 R总=R1+R2=12Ω+4Ω=16Ω [2]因为 R1＞R2 并联电路两端各个支路的电压相等，由I=可知，通过R1的电流小于通过R2的电流。 [3]因为并联电路的总电阻小于任何一个分电阻，因此两电阻并联后的总电阻一定小于4Ω。 7． 5 4.5 1.5 【详解】由图甲得，灯泡、R1、R2串联，电压表测量灯泡电压，电流表测量电路电流。 [1]灯泡的电压变大，电流变大，图像中①表示灯泡的U-I图像，灯泡正常发光时，电路中电流最大，为0.5A，此时灯泡电压为2.5V，由欧姆定律得，小灯泡正常发光时的电阻为 [2]由图像得，电压表V2随电流增大而减小，说明电压表V2测量R1、R2电压或者测量R2电压，由图像得，电流变化相同时，两电压表示数变化不同，则电压表V2测量R2电压，由欧姆定律得 电源电压 [3]当电路中电流最大为0.5A时，电路中电阻为 若此时变阻器接入电路中电阻为0，电路中串联的电阻阻值最小，为 8． 1∶1 2∶3 【详解】[1]开关S断开时，R1与R2串联，电压表测R1两端的电压，因串联电路中各处的电流相等，故通过R1与R2的电流之比为1∶1。 [2]开关S闭合后，R2短路，电路为R1的简单电路，电压表测电源电压U；开关S断开时，两电阻串联，根据串联电阻的规律，电路的电阻为 R=R1+R2=2R2+R2=3R2 电路的电流为 根据欧姆定律可知，此时R1的电压为 故开关S闭合前后，电压表两次的示数之比为 9． 3 30 0.3 【详解】[1]由电路图可知，当S1闭合、S2断开时，两电阻并联，电流表测干路电流，电压表测电源电压，故电源电压为3V。 [2]由题意可知电路的总电阻 由题意结合并联电路电阻关系可得 解得 则 [3]当S1断开、S2闭合时，两电阻仍并联，电流表测R2电流，电压表仍测电源电压，故电流表示数为 10．8 【详解】若a为电压表，b为电流表，当开关S1、S2都闭合时，两电阻并联，电压表测电源的电压，电流表测R1支路的电流，则电源的电压 U=6V 由知道，电阻R1的阻值 若a为电流表，b为电压表，当开关S1断开、S2闭合，两电阻串联，电压表测电源的电压，电流表测电路中的电流，由知道，此时电路中的总电阻 所以，电阻R2的阻值 R2=R-R1=20Ω-12Ω=8Ω 11．(1)饮酒驾车 (2)0.25 (3) (4)电阻Rx断路 (5) 闭合开关S1，断开S2 【详解】（1）驾驶员100mL的血液中酒精含量为66mg，介于20mg与80mg之间，所以驾驶员属于饮酒驾车。 （2）由图甲所示电路图可知，两电阻串联，由图乙所示图像可知，酒精含量为12%时，气敏电阻R=2Ω，则电路电流表示数，即电路电流，此时电路的电流 所以电流表示数为0.25A。 （3）该实验中电压表应测量待测电阻两端电压，电压表并联在电流表与待测电阻Rx的两端，如下图所示 （4）闭合开关后，移动滑动变阻器的滑片，电压表示数较大且几乎不变，表明电压表量接线柱处到电源正负极相同；电流表示数始终为零，表明电路可能断路。电路故障可能是电阻Rx断路。 （5）[1][2]③闭合开关S1，断开S2，移动滑动变阻器滑片，读出电压表的示数U2和电流表的示数I2；在②中，此时待测电阻短路，电流表测定值电阻的电流，电压表测电流表和定值电阻的总电压；移动滑动变阻器滑片，由欧姆定律，定值电阻和电流表的总电阻 ① 在③中，电流表测、待测电阻和定值电阻串联后的电流，电压表测待测电阻和定值电阻及电流表的总电压，由欧姆定律，测待测电阻和定值电阻及电流表的串联的总电阻 ② 定值电阻的电流表内阻不变，②-①得：故待测电阻 12．(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. 13．见解析 【详解】证明：将挖一个半圆形孔的金属片对折为相同的两部分后，因为a、b间的电阻为R，而串联电路中总电阻等于各部分电阻之和，则对折后的电阻分别为；则c、d间的总电阻相当于这两部分电阻并联，故c、d间的总电阻 14．见解析 【详解】解：由并联电路电流规律可知   ① 由欧姆定律可知 、、 ② 将②代入①得   ③ 有并联电路的电压特点可知 ④ 联立③④得 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 $$