[第五章 3.等效电路* 第2课时 提高篇]
一、选择题
1.如图图所示电路,R1=10 Ω,R2=20 Ω,R3=30 Ω,电源电压保持不变,若S1、S2都闭合,则电路中的总电阻是 ( )
A.30 Ω B.50 Ω
C.12 Ω D.7.5 Ω
2.如图图所示,已知电阻R1=3 Ω、R2=6 Ω,闭合开关时,电流表A的示数是0.6 A,则通过R1的电流是 ( )
A.0.4 A B.0.6 A
C.0.2 A D.0.1 A
3.如图图所示,电源电压不变,闭合开关S后,向右移动R2的滑片P时,电路的总电阻将 ( )
A.变大 B.变小
C.不变 D.先变大后变小
4.如图图所示电路,电源电压不变,开关S闭合、S1断开时,电压表示数为U1;开关S、S1均闭合时,电压表示数为U2。已知U1∶U2=5∶8,则电阻R1、R2阻值之比是 ( )
A.3∶5 B.5∶3 C.5∶8 D.8∶5
5.[2020·烟台] 在如图图所示的电路中,电源电压不变。闭合开关S后,滑动变阻器的滑片P向右端滑动时 ( )
A.电流表示数减小,电压表示数增大 B.电流表示数减小,电压表示数不变
C.电流表示数不变,电压表示数不变 D.电流表示数增大,电压表示数减小
6.在如图图所示的电路中,电源电压U不变。开关S闭合后,下列说法中正确的是 ( )
A.电流表的示数增大 B.电流表的示数减小
C.电压表的示数增大 D.电压表的示数减小
二、填空题
7.如图图所示是电路的一部分,其中R1=R2=R3=3 Ω。把A、B两点接入电路中,当开关S1、S2都断开时,A、B两点间的电阻RAB= Ω;当开关S1、S2都闭合时,A、B两点间的电阻RAB'= Ω。
8.如图图所示的电路中,电源电压恒定,闭合开关S,当滑动变阻器滑片P向右移动时,电流表的示数 ,电压表的示数 。(均选填“变大”“变小”或“不变”)
9.如图图所示电路,R1=2 Ω,R2=3 Ω,R3=4 Ω,电源电压为3 V保持不变。若S1、S2都断开,则电流表的示数是 A;若S1、S2都闭合,则电流表的示数是 A。
10.如图图甲所示的电路中,电源电压恒为12 V,滑动变阻器R2铭牌上标有“100 Ω 0.5 A”的字样,图乙为R1的I-U图像,则R1的阻值为 Ω。当电路中的电流为0.2 A时,滑动变阻器R2接入电路的阻值为 Ω。为了不损坏变阻器R2,其接入电路的阻值应不小于 Ω。
11.如图图所示,电源电压不变,R2=30 Ω,R3=10 Ω,只闭合S1,电流表A1示数为0.2 A,电压表V示数为4 V,则电源电压为 V,闭合S1、S2、S3时,电流表A1、A2的示数之比为 。
三、计算题
12.已知两电阻R1=4 Ω,R2=6 Ω,电源由2节新干电池组成。
(1)将R1、R2接入如图图甲所示电路中,求电流表的示数及R1两端的电压。
(2)将R1、R2接入如图图图乙所示电路中,求电流表的示数及通过R1的电流。
13.如图图所示的电路,电源电压为12 V且保持不变,电阻R1=10 Ω。求:
(1)当S1闭合、S2断开时,电流表A的示数为1.5 A,R2的阻值多大
(2)当S1、S2均闭合时,电流表A的示数。
(3)当S1、S2均断开时,电压表V1的示数为4 V,R3的阻值。
14.如图图所示电路,电源电压恒为9 V,小灯泡正常发光时两端电压为6 V,电阻为12 Ω,滑动变阻器R的最大阻值为24 Ω。若不考虑温度对灯泡电阻的影响,闭合开关S,求:
(1)小灯泡正常发光时的电流。
(2)小灯泡正常发光时,滑动变阻器R接入电路的阻值。
(3)若将滑动变阻器的滑片移动到阻值最大处,此时电压表示数为多少。
15.如图图所示,有一块均匀的半圆形薄金属片,先将它按图甲方式接在电路中,测得电阻为R甲=10 Ω,然后再将它按图乙方式接入电路,若它的电阻值为R乙,则R乙= Ω。
答案
1.C 当S1、S2都闭合时,电阻R1短路,R2、R3并联,则=+=+,R并=12 Ω。
2.A 由电路图可知,当开关S闭合时,电阻R1、R2并联,并联总电阻R===2 Ω,
则电源的电压:U=IR=0.6 A×2 Ω=1.2 V,
通过R1的电流:I1===0.4 A。
3.A 由电路图可知,闭合开关S后,R1与R2并联。
因为并联电路中各支路独立工作、互不影响,所以,滑片移动时,通过R1的电流不变;
向右移动R2的滑片时,变阻器接入电路中的电阻变大,电源电压不变,由I=可知,通过R2的电流变小;
因为并联电路中I=I1+I2,干路电流I变小,由R=可知,并联电路的总电阻变大。
4.A
5.C (1)由电路图可知,闭合开关S后,定值电阻R1与滑动变阻器R2并联,电压表测并联电路两端的电压,电流表测通过R1的电流。
(2)因为并联电路中各支路互不影响,所以当滑片向右移动时,通过定值电阻R1的电流不变,即电流表示数不变,故A、B、D错误。
由于电压表测量并联电路两端的电压(等于电源电压),因此电压表的示数始终不变,故C正确。
6.A
7.9 1 由电路图可知:
(1)当开关S1、S2都断开时,电阻R1、R2、R3是串联的,则有:RAB=R1+R2+R3=3 Ω+3 Ω+3 Ω=9 Ω。
(2)当开关S1、S2都闭合时,电阻R1、R2、R3是并联的,则有:=++=++,RAB'=1 Ω。
8.变小 变大 由电路图可知,定值电阻R1与滑动变阻器R2串联,电压表测滑动变阻器两端的电压,电流表测电路中的电流。
当滑动变阻器的滑片P向右移动时,R2接入电路中的电阻变大,电路中的总电阻R变大,由I=可知,电路中的电流变小,即电流表的示数变小;由U=IR可知,定值电阻R1两端的电压变小;根据串联电路的电压规律可知,滑动变阻器R2两端的电压变大,即电压表的示数变大。
9.0.5 1.75 (1)当S1、S2都断开时,电阻R2开路,R1、R3串联,串联的总电阻:R串=R1+R3=2 Ω+4 Ω=6 Ω,电流表的示数:I串===0.5 A。
(2)当S1、S2都闭合时,电阻R1短路,R2、R3并联,电流表的示数:
I并=I2+I3=+=+=1.75 A。
10.20 40 4
11.6 5∶2 (1)只闭合S1时,R1与R3串联,电压表测R1两端的电压,电流表A1测电路中的电流,
由I=可知,R3两端的电压:U3=IR3=0.2 A×10 Ω=2 V,
电源的电压:U=U1+U3=4 V+2 V=6 V。
电阻R1的阻值:R1===20 Ω。
(2)闭合S1、S2、S3时,R1与R2并联,电流表A1测干路电流,电流表A2测R2支路中的电流,
通过电阻R1的电流:I1===0.3 A,
通过电阻R2的电流:I2===0.2 A,
电流表A1、A2示数之比:===。
12.电源由2节新干电池组成,即U=3 V。
(1)如图图图甲所示,R1、R2是串联的,则电流表示数:I====0.3 A,
R1两端的电压:
U1=IR1=0.3 A×4 Ω=1.2 V。
(2)如图图图乙所示,R1、R2是并联的,电流表测干路电流。通过R1的电流:I1===0.75 A,通过R2的电流I2===0.5 A;则电流表示数:I'=I1+I2=0.75 A+0.5 A=1.25 A。
13.(1)当S1闭合、S2断开时,电路为R2的基本电路,由I=可得,R2的阻值:
R2===8 Ω。
(2)当S1、S2均闭合时,R1、R2并联接入电路,通过R1的电流:I1===1.2 A,因并联电路中各支路互不影响,并且干路电流等于各支路电流之和,所以电流表的示数:I=I1+I2=1.2 A+1.5 A=2.7 A。
(3)当S1、S2均断开时,R2、R3串联接入电路,电路中的电流:I'===0.5 A,
由串联电路电流、电压规律及I=可得,R3的阻值:
R3===16 Ω。
14.(1)小灯泡正常发光时的电流:
IL===0.5 A。
(2)由电路图知小灯泡和滑动变阻器串联,电压表测量小灯泡两端的电压。因为串联电路中总电压等于各分电压之和,且灯泡正常发光,所以滑动变阻器两端的电压:
UR=U-UL=9 V-6 V=3 V,
因为串联电路中各处的电流相等,则滑动变阻器连入电路的电阻:
R====6 Ω。
(3)将滑动变阻器的滑片移动到阻值最大处,电路的总电阻为R总=RL+R滑最大=12 Ω+24 Ω=36 Ω,
此时电路中的电流为I'===0.25 A,
小灯泡两端的电压为U'=I'RL=0.25 A×12 Ω=3 V。
15.2.5 沿OC把均匀的半圆形薄金属片分成两部分,则甲方式是左、右两部分串联接入电路,乙方式是上、下两部分并联接入电路;
设每部分的电阻为R,则两部分串联接入电路时,R+R=R甲=10 Ω,所以R=5 Ω;
当两部分并联接入电路时,=+=+,所以R乙=2.5 Ω。