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,电源电压恒定,电阻R1=5 、R2=10 。只闭合开关S和S1时电流表示数为1A,只闭合开关S和S2时电流表示数可能为( ) A.2.0A B.0.6A C.0.5A D.0.4A 2.如图甲所示电路,电源电压保持不变。闭合开关S,当滑动变阻器的滑片P从a端滑到b端的过程中,两个电阻的U—I关系图像如图乙所示。则下列判断错误的是( ) A.电源电压为12V B.图线②是电阻R1的“U—I”关系图像 C.变阻器滑片在中点时,V2的示数为4.8V D.变阻器的最大阻值与R1的阻值之比为3︰1 3.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. 4.两个定值电阻,甲标有“12V 0.3A”,乙标有“6V 0.2A”,现把它们串联起来,则该串联电路两端允许加的最高电压是( ) A.18V B.12V C.6V D.14V 5.把一根电阻为16 的粗细均匀的电阻丝围成一个正方形,并以如图所示的方式接入电路,则该正方形接入电路的阻值为( ) A.3 B.20 C.8 D.4 二、填空题 6.两个电阻A和B,它们的电流与其两端电压的关系如图所示.则由图可知:RA= ;若把它们并联在3V的电路中,干路电流是 A;若把它们串联在总电压为3V的电路中,则通过电阻B的电流是 A。 7.3 和6 的两个电阻,并联后等效电阻为 ,串联后等效电阻为 。 8.如图所示,电源电压保持不变,闭合开关S,电压表和电流表均有示数,再闭合开关S1,电流表的示数 ,电压表的示数 (选填“变大”、“变小”或“不变”)。 9.两个电路元件甲和乙中的电流与电压的关系如图所示,将元件甲、乙串联后接在恒压电源两端,流过元件甲、乙的电流是0.1A;若将元件甲、乙并联后仍接在该电源两端,那么流过干路的电流是 A。 10.若需要一个12 的定值电阻,现在只有5 ,10 ,20 ,30 的定值电阻各一个,则可以把一个20 和一个 的定值电阻 联起来当作12 的定值电阻使用. 三、实验题 11.小华用电源(电压恒为3V)、电流表(0~0.6A 0~3A)、刻度尺、鳄鱼夹等器材,探究粗细均匀电阻丝的电阻与长度的关系,实验电路如图甲所示,测得数据如下表: 序号 长度L/cm 电流I/A 1 30.0 0.20 2 20.0 0.30 3 10.0 0.60 (1)根据实验数据,可求得1cm该电阻丝的电阻为 ; (2)小明在小华实验的基础上,利用该电阻丝测量未知电阻Rx的阻值(约10 ),设计了三种测量方案。 方案一: ①按图甲连好电路,闭合开关,在电阻丝上移动鳄鱼夹M,使电流表的示数为0.50A; ②保持M位置不变,把Rx接入电路,如图乙所示。闭合开关,此时电流表的示数为0.20A。请在虚线框内画出图乙的电路图 ,并求出此时Rx的电阻为 ; 方案二: ①按图乙连接电路,闭合开关,在电阻丝上移动鳄鱼夹M,使电流表的示数为0.30A;②用刻度尺量出电阻丝接入电路的长度是3cm,并求出此时Rx的电阻为 ; 方案三: ①连接图甲电路,闭合开关,移动M使电流表的示数为0.20A,记下M的位置A; ②把Rx接入电路,闭合开关,移动M使电流表示数为 A,记下M的位置B; ③用刻度尺量出AB间距离为Lcm,则Rx= 。 四、简答题 12.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。 13.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。 五、计算题 14.在综合实践活动课上,小明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。求: (1)灯泡正常发光时候的电阻; (2)求电源电压; (3)滑动变阻器的滑片由最右端向左移动至灯泡L正常发光的过程中,滑动变阻器接入电路的阻值变化范围。 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 B C C D A 1.B 【详解】由电路图知,只闭合S和时,电阻R1和R3并联在电路中,电流表测干路的电流。设电源电压为U,此时有 只闭合S和S2时,电阻R2和R3并联在电路中,电流表测干路电流,此时有 所以此时干路电流大于0.5A而小于1A,故ACD不符合题意,B符合题意。 故选B。 2.C 【详解】A.分析电路可知,R1与R2串联,V1测R1两端电压,V2测R2两端电压,根据串联电路电流规律可知任意电流值情况下,电压值之和为电源电压,由乙图可知,当电流为0.6A时,两电压表示数均为6V,故电源电压 故A正确,A不符合题意; B.由图甲可知,当电流增大时,R1电阻不变,根据可知,R1两端电压变大,与乙图中的图线②变化规律相同,所以图线②是电阻R1的“U—I”关系图像,那么图线①就是滑动变阻器R2的“U—I”关系图像,故B正确,B不符合题意; CD.由乙图可知,当电流为0.3A时,电路中电流最小,滑动变阻器电阻最大,此时其两端电压为9V,所以其最大阻值为 此时定值电阻的电压为3V,所以其阻值为 所以变阻器的最大阻值与R1的阻值之比为 Rmax︰R1=30 ︰10 =3︰1 变阻器滑片在中点时,滑动变阻器的电阻为 此时电路中的电流为 电压表V2的示数即滑动变阻器两端电压为 故C错误,C符合题意,D正确,D不符合题意。 故选C。 3.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。 4.D 【详解】 由欧姆定律可得,甲的电阻为 乙的电阻为 因为串联电路中各处的电流相等,所以当两电阻串联时,电路中的最大电流 因为串联电路中的总电阻等于各分电阻之和,即 所以该串联电路两端允许加的最高电压 故D符合题意,ABC不符合题意。 故选。 5.A 【详解】阻值为16 的电阻丝围成一个正方形,因其它条件相同时,导体的电阻与长度成正比,则四分之一电阻丝的阻值为4 ,四分之三电阻丝的阻值为12 ,所以,两段电阻丝并联后的总阻值 故选A。 6. 5 0.8 0.15 【详解】[1]由坐标图知:A元件两端电压为UA=2V时,通过的电流为IA=0.4A,所以元件A的电阻为 [2]由坐标图知:当电源电压为3V时,通过A元件的电流为IA′=0.6A,通过B元件的电流为IB′=0.2A,所以干路总电流为 I=IA′+IB′=0.6A+0.2A=0.8A [3]由坐标图知:B元件两端电压为UB=3V时,通过的电流为IB=0.2A,所以元件B的电阻为 当串联在总电压为3V的电路中时电路总电阻 R=RA+RB=5 +15 =20 由串联电路中的电流处处相等,则通过电阻B的电流 7. 2 9 【详解】[1][2]3 和6 的两个电阻,并联后等效电阻并联电阻 串联后的等效电阻 R串=R1+R2=3 +6 =9 8. 变大 变大 【详解】[1][2]由电路图可知,只闭合开关S时,R1与R2串联,电压表测R2两端的电压,电流表测电路中的电流,若再闭合开关S1时,R1被短路,电路为R2的简单电路,电压表测R2两端的电压,电流表测R2中的电流,根据串联电路中总电阻等于各分电阻之和可知,电路中的总电阻变小,根据可知,电路中的电流变大,即电流表示数变大,再根据U=IR可知,R2两端的电压变大,即电压表的示数变大。 9.0.6 【详解】将元件甲、乙串联后接在恒压电源两端,流过元件甲、乙的电流是0.1A,由图可知,此时甲的电压U甲为0.5V,乙的电压U乙为1.5V,由串联电路电压的特点可知,电源电压为 U=U甲+U乙=0.5V+1.5V=2V 若将元件甲、乙并联后仍接在该电源两端,由并联电路电压相等,故元件甲的电压等于电源电压2V,由图可知,流过元件甲的电流为0.4A,当元件乙的电压等于2V时,流过元件乙的电流为0.2A,由并联电路电流的特点可知,流过干路的电流为 I=I甲+I乙=0.4A+0.2A=0.6A 10. 30 并 【详解】试题分析:因为串联电路的等效电阻大于其中任何一个串联电阻,并联电路的等效电阻小于其中任何一个并联电阻.所以,根据1/R=1/R1+1/R2可知,并联的电阻为30 . 考点:等效电阻 11. 0.5 9 8.5 0.20/0.2 0.5L 【详解】(1)[1]由题意可知,电源电压恒为3V,当电阻丝的长度为30.0cm时,电流为0.2A,电阻丝接入电路的阻值为 电阻丝对应的长度为30.0cm,则1cm该电阻丝的电阻为 1cm该电阻丝的电阻为0.5 。 (2)[2]观察图乙,可知,这是一个实物图,闭合开关后,根据电流的流法,可知,开关、电流表、未知电阻Rx、电阻丝串联接在电路,电路图如下图所示: [3]由图甲可知,连好电路,闭合开关,在电阻丝上移动鳄鱼夹M,使电流表的示数为0.50A,电源电压恒为3V,则电阻丝接入电路的阻值为 电阻丝接入电路的阻值为6 ;保持M位置不变,即电阻丝接入电路的阻值不变,把Rx接入电路,如图乙所示,此时电流表的示数为0.20A,电源电压恒为3V,则电路的总电阻为 电阻丝接入电路的阻值为6 ,则Rx的电阻为 Rx的电阻为9 。 [4]按图乙连接电路,闭合开关,在电阻丝上移动鳄鱼夹M,使电流表的示数为0.30A,电源电压恒为3V,电路的总电阻为 电路的总电阻为10 ;用刻度尺量出电阻丝接入电路的长度是3cm,1cm该电阻丝的电阻为0.5 ,则电阻丝接入电路的阻值为1.5 ,此时Rx的电阻为 此时Rx的电阻为8.5 。 [5][6]连接图甲电路,闭合开关,移动M使电流表的示数为0.20A,记下M的位置A,则电阻丝接入电路的阻值为 把Rx接入电路,闭合开关,电路的总电阻是变大的,电流是变小的,为了让Rx的阻值去补充电阻丝接入电路的阻值,电路的电流保持不变,还是0.20A,电路的总电阻还是15 ,移动M使电流表示数为0.20A,记下M的位置B,用刻度尺量出AB间距离为Lcm,则电阻丝减小的阻值为0.5L,即Rx的阻值为0.5L。 12.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 13.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。 14.(1)10 ;(2)4.5V;(3)3 ~35 【详解】解:(1)由电路图可知,闭合开关S后,灯泡、R1、R2串联,电压表V1测灯泡两端的电压,电流表测电路中的电流。因灯泡两端的电压越大时通过的电流越大,所以图乙中图线①是小灯泡的I-U图像,由图线②可知,电压表V2的示数随电流表示数的增大而减小,所以电压表V2测滑动变阻器两端的电压或测定值电阻和滑动变阻器两端的电压之和,因串联电路中各处的电流相等,且总电压等于各分电压之和,所以,由电流相等时两电压表的示数之和不相等可知,电压表V2测滑动变阻器R2两端的电压,即并联在滑动变阻器R2两端;当灯泡正常发光时,电路中的电流最大,由图乙可知,最大电流为0.25A,此时灯泡两端的电压UL=2.5V,灯泡正常发光时的电阻 (2)由图乙可知,当电路中的电流I′=0.2A时,灯泡两端的电压UL′=1.5V,变阻器R2两端的电压U2=2V,则电源的电压为 U=UL′+U2′+I′R1=1.5V+2V+0.2A R1① 当滑动变阻器的滑片处于最右端时,变阻器接入电路中的电阻最大,此时电路中的电流最小,由图乙可知,灯泡两端的电压UL″=0.5V,变阻器R2两端的电压U2″=3.5V,电路中的电流I″=0.1A,则电源的电压为 U=UL″+U2″+I″R1=0.5V+3.5V+0.1A R1② 由①②可得R1=5 ,U=4.5V; (3)滑动变阻器接入电路的最大阻值 当灯泡正常发光时,电路中总电阻为 根据串联电路的电阻特点可得滑动变阻器接入电路的阻值 R2=R-RL-R1=18 -10 -5 =3 故滑动变阻器接入电路的阻值变化范围为3 ~35 。 答:(1)灯泡正常发光时候的电阻为10 ; (2)电源电压为4.5V; (3)滑动变阻器的滑片由最右端向左移动至灯泡L正常发光的过程中,滑动变阻器接入电路的阻值变化范围为3 ~35 。 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 $$