人教版物理九年级全一册同步提优训练：17.4　第1课时　等效电阻（含答案）

第1课时　等效电阻
题组1　电阻的串联和并联
1.如图所示反映的是电阻串、并联规律的示意图,其中图　　　　(选填“甲”或“乙”)能够反映电阻并联规律。图乙表示的含义是　
　 。
2.电阻R1=4 Ω,R2=6 Ω,它们串联后的总电阻为　　　Ω,它们并联后的总电阻为　　　Ω。
3.电阻R1的阻值为10 Ω,将它与R2并联后,总电阻为5 Ω,若将R1与R2串联,则总电阻为
(　　)
A.20 Ω B.15 Ω C.10 Ω D.5 Ω
4.(多选)某同学做实验时,需要一个10 Ω的电阻,但手边只有5 Ω、20 Ω的电阻各若干个,则应该 (　　)
A.取两个5 Ω的电阻并联 B.取两个5 Ω的电阻串联
C.取两个20 Ω的电阻并联 D.取20 Ω和5 Ω的电阻各一个并联
5.一个滑动变阻器标有“1.5 A　50 Ω”的字样,当它与一个阻值为30 Ω的电阻串联接入电路时,整个电路总电阻的变化范围为 (　　)
A.30~80 Ω B.0~80 Ω C.0~50 Ω D.0~30 Ω
6.将n个相同的电阻R分别串联和并联在相同的电源上,总电阻分别为R串和R并,则串联总电阻R串与并联总电阻R并的比值为 (　　)
A.n2 B.nR C.R2 D.R
7.有两个阻值不同的电阻R1、R2,它们的电流随电压变化的I-U关系图象如图所示。如果R1、R2串联后的总电阻为R串,并联后的总电阻为R并,则关于R串、R并的I-U图线所在的区域,下列说法中正确的是 (　　)
A.R串在Ⅰ区域,R并在Ⅲ区域
B.R串在Ⅱ区域,R并在Ⅰ区域
C.R串在Ⅰ区域,R并在Ⅱ区域
D.R串和R并都在Ⅰ区域
题组2　欧姆定律在串、并联电路中的应用
　　　　　　　
8.电阻为12 Ω的电铃,正常工作时的电压为6 V,现只有一个8 V的电源,要使它正常工作,应给它　　　　联一个　　　　Ω的电阻。
9.两个标有“5 Ω　1 A”和“10 Ω　0.6 A”的定值电阻,将它们串联起来使用时等效电阻为
　　　　Ω,电源电压最大为　　　　V。
10.将两个定值电阻R1(“4 Ω　1 A”)和R2(“1 Ω　2 A”)并联起来使用,为使电阻不被烧坏,干路中的最大电流应不超过　　　　A。
11.如图所示的电路中,电源电压保持不变,R1=10 Ω。闭合开关S,移动滑动变阻器R2的滑片P到最右端b时,电流表的示数为0.6 A;移动滑片P到最左端a时,电流表的示数为0.2 A。电源电压和滑动变阻器的最大阻值分别为 (　　)
A.6 V　20 Ω B.12 V　20 Ω
C.6 V　10 Ω D.12 V　10 Ω
12.如图所示的电路中,电阻R2的阻值为15 Ω。当开关S1、S2闭合时,电流表A1的示数为0.5 A,电流表A2的示数为0.2 A。下列说法正确的是 (　　)
A.电阻R1的阻值为10 Ω
B.S1、S2闭合时,通过电阻R1的电流为0.5 A
C.S1、S2闭合时,电流表A1测量的是通过R1的电流
D.开关S2断开时,电流表A2的示数为0.5 A
13.如图所示,R1、R2的阻值均为10 Ω,不计电表的电阻。
(1)若只闭合S1,电路中的总电阻为多少
(2)若只闭合S2,电路中的总电阻为多少
(3)若只闭合S1和S3,电路中的总电阻为多少
14.如图所示,R1=25 Ω,小灯泡L的规格为“2.5 V　0.3 A”,电源电压保持不变。
(1)S1、S2都断开时,小灯泡L正常发光,求电源电压。
(2)S1、S2都闭合时,电流表示数变为0.6 A,求R2的阻值。
15.如图所示,把一个未知电阻Rx与一个阻值为10 Ω的电阻R串联接到某稳压电源上后,闭合开关S,电流表的示数为0.3 A;断开开关S,将10 Ω的电阻换成20 Ω的电阻后再闭合开关,这时电流表的示数变为0.2 A。求未知电阻Rx的阻值和电源电压。
思维拓展　　　　　　　　　　　　　　　　提升能力素养
16.如图所示,电源电压U=2 V不变,R=4 Ω,虚线框内所有电阻均未知。闭合开关,电流表示数为1 A。如果用一个2 Ω的定值电阻替换R,虚线框内的电阻均保持不变,则电流表示数将变为 (　　)
A.2 A B.1.5 A C.1.2 A D.0.5 A
17.(2021凉山州)有一根阻值为R的均匀电阻线,现将它首尾相连绕制成一个圆形电阻,如图所示,则AB间的电阻为 (　　)
A.R B. C. D.
答案解析
第1课时　等效电阻
1.甲　串联后的总电阻等于各串联电阻之和
2.10　2.4　
3.A　解： 两电阻并联,由公式=+代入数据可得,=+,则R2=10 Ω。当R1、R2串联时,总电阻R'=R1+R2=10 Ω+10 Ω=20 Ω。
4.BC　解： 两个5 Ω的电阻并联后的总电阻是2.5 Ω,故A错。两个5 Ω的电阻串联后的总电阻是5 Ω+5 Ω=10 Ω,故B正确。两个20 Ω的电阻并联后的总电阻是10 Ω,故C正确。因为并联电路的总电阻小于较小的分电阻,因此20 Ω和5 Ω的电阻各一个并联后的总电阻小于5 Ω,故D错。
5.A　
6.A　解： n个相同的电阻R串联后的总电阻为R串=nR,n个相同的电阻R并联后的总电阻为R并=,则==nR×=n2。
7.A　
8.串　4　
9.15　9　
解： 串联电路的等效电阻(总电阻)等于各个分电阻之和,R=R1+R2=5 Ω+10 Ω=15 Ω。由题知,两电阻允许通过的最大电流分别为I1=1 A,I2=0.6 A,I1>I2,为了不损坏电阻,串联电路中的最大电流为0.6 A,则电源电压的最大值:U大=I大R=0.6 A×15 Ω=9 V。
10.2.5　解： 定值电阻R1两端允许加的最大电压为U1=I1R1=1 A×4 Ω=4 V;定值电阻R2两端允许加的最大电压为U2=I2R2=2 A×1 Ω=2 V。根据并联电路各支路两端电压相等可知,R1和R2并联后电路两端允许加的最大电压为2 V,所以通过R2的最大电流为2 A,通过R1的最大电流为I1'===0.5 A,则干路中的最大电流为2.5 A。
11.A　解： 由电路图可知,R1与R2串联,电流表测电路中的电流。当滑片位于b端时,电路为R1的简单电路,电源电压:U=IR1=0.6 A×10 Ω=6 V,故B、D错误;当滑片位于a端时,变阻器接入电路中的电阻最大,电路中的总电阻:R===30 Ω,则R2的最大阻值:R2=R-R1=30 Ω-10 Ω=20 Ω,故A正确、C错误。
12.A　解： (1)当开关S1、S2闭合时,R1与R2并联,电流表A1测干路电流,电流表A2测R2支路电流,故C错误;因为并联电路中各支路两端的电压相等,且等于电源电压,所以,由I=可得,电源的电压:U=I2R2=0.2 A×15 Ω=3 V;因为并联电路中干路电流等于各支路电流之和,所以,通过R1的电流:I1=I-I2=0.5 A-0.2 A=0.3 A,故B错误;电阻R1的阻值:R1===10 Ω,故A正确。(2)开关S2断开时,R1断路,电路为R2的简单电路,电流表A2测通过R2的电流,所以,电流表A2的示数为0.2 A,故D错误。
13.(1)只闭合S1时,只有R1连入电路,则电路中的总电阻为R=R1=10 Ω。
(2)只闭合S2时,电路中电阻R1、R2串联,所以串联后的总电阻:R串=R1+R2=10 Ω+10 Ω=20 Ω。
(3)只闭合S1和S3时,电路中电阻R1、R2并联,因为R1=R2=10 Ω,所以并联后的总电阻:R并===5 Ω。
14.(1)由电路图可知,S1、S2都断开时,R1与L串联,小灯泡L正常发光,所以UL=2.5 V,电路中电流:I=I1=IL=0.3 A,
R1两端电压:U1=I1R1=0.3 A×25 Ω=7.5 V,
电源电压:U=UL+U1=2.5 V+7.5 V=10 V。
(2)由电路图知,S1、S2都闭合时,R1与R2并联,灯泡L短路,电流表测干路电流,
由并联电路的电压特点知:U=U1'=U2=10 V,
通过R1的电流:I1'===0.4 A,
通过R2的电流:I2=I'-I1'=0.6 A-0.4 A=0.2 A,
R2的阻值:R2===50 Ω。
15.由电路图可知,Rx与R串联,电流表测电路中的电流。
当R=10 Ω时,电流表的示数I=0.3 A,电源电压:U=I(Rx+R)=0.3 A×(Rx+10 Ω);当R'=20 Ω时,电流表的示数I'=0.2 A,电源电压:U=I'(Rx+R')=0.2 A×(Rx+20 Ω)。因为电源电压不变,所以,0.3 A×(Rx+10 Ω)=0.2 A×(Rx+20 Ω),解得:Rx=10 Ω。电源电压:U=I(Rx+R)=0.3 A×(10 Ω+10 Ω)=6 V。
16.B　解： 由I=可得,并联的总电阻:
R并===2 Ω,
虚线框内所有电阻的等效电阻为R',由并联电路电阻的特点:
=+,代入数据,=+,
解得R'=4 Ω;
用一个2 Ω的定值电阻替换R,虚线框内的电阻均保持不变,此时并联的总电阻R″满足:=+,代入数据得,=+,
解得R″= Ω,
电流表示数将变为I'===1.5 A。
17.D