第 17 讲《12.3 串、并联电路中的电阻关系》(分层练习)
-2023-2024 学年九年级物理全一册同步精品课堂(北师大版)
一、单选题
1.一个 10Ω 的电阻和一个 1000Ω 的电阻并联起来使用,其等效电阻的大小是( )
A.小于 10Ω B.大于 1000Ω C.大于 10Ω 小于 1000Ω D.无法判断
2.关于并联电路,下列说法正确的是( )
A.并联电路的等效电阻大于每一个并联的电阻
B.并联电路中,干路电流等于每个支路的电流
C.并联电路中,干路两端的电压等于每个支路两端的电压
D.并联电路的支路越多,等效电阻越大
3.电阻 R1=5Ω,R2=100Ω,把它们并联后的等效电阻( ).
A.一定大于 100Ω, B.大于 5Ω,小于 100Ω
C.一定小于 5Ω D.可能等于 5Ω
4.如图所示的四个电路中,已知定值电阻R1和R2 的阻值大小关系为R1 > R2 .在这四个
电路中,电路的等效电阻最小的是
A. B.
C. D.
5.下列关于串联电路中电流、电压和电阻特点的说法不正确的是( )
A.串联电路中,通过各处的电流相等
B.串联电路中,总电压等于各串联部分电压之和
C.串联电路中,各部分电压相等
D.串联电路中,总电阻等于各串联电阻之和
6.如图为两定值电阻 R1和 R2的 U—I 图像。将它们并联后接入电路中,则 R1、R2的阻
值大小和通过 R1、R2的电流 I1、I2的大小关系正确的是( )
A.R1>R2 I1>I2 B.R1>R2 I1I2 D.R17.有两条电阻丝,其阻值R1 > R2 要利用它们将一壶水煮开,采用图中的哪种连接方式
用电时间最短( )
A. B.
C. D.
8.一段均匀的电阻线,接在 6V 的电源上,通过它们的电流为 200mA。若将这段电阻
线等分成 2 段后,并联接在原电源上,则此时电路中的总电流为( )
A.400mA B.0.8A
C.0.2A D.0.3A
9.已知 R1>R2,按图画的四种方式,分别将电阻接入同一电路中,电路中总电流最小
的是( )
A. B.
C. D.
10.如图是已连接的一部分电路图,R1=5Ω,R2=20Ω.表中的结果与 ab 间、ac 间、
bc 间的连接情况相符合的是( )
选项 ab 间连接 ac 间连接 bc 间连接 结果
A 4V 的电源 不接 一根导线 电流表示数为 0.2A
B 不接 一根导线 4V 的电源 电流表示数为 0.8A
C 不接 4V 的电源 不接 R2两端电压为 0.8V
D 4V 的电源 不接 一只电压表 电压表示数为 4V
A.A B.B C.C D.D
二、填空题
11.用如图所示电路测量未知电阻的实验中,其中 Rx是待测电阻,R 是滑动变阻器,
R0是电阻箱。实验中,首先按电路图连好电路,并将 R0和 R 的阻值均调至最大;只闭
合开关 S1和 S2,调节滑动变阻器 R 到适当位置,读出电流表示数为 I,并记录;下一步
只闭合开关 S1和 S3,调节 (选填 R0或 R),使电流表示数仍为 I,记录下此时电阻
箱的阻值为 R0。则待测电阻 Rx的阻值为 。(选用题目中给定的 R、R0、I 来表示)
12.长度相等的镍铬导线甲和乙,甲的横截面积大于乙的横截面积,则甲导线的电阻
乙导线的电阻.若将它们串联在电路中,通过甲导线的电流 通过乙导线的电流;
若将它们并联在电路中,通过甲导线的电流 通过乙导线的电流(均选填:“小于”、
“等于”或“大于”).
13.将阻值分别为 30Ω 和 20Ω 的两个定值电阻串联起来,它们的等效电阻是 Ω。
14.如图所示的圆环是由阻值 R 粗细均匀的金属丝制成的。A、B、C 三点将圆环分成
R
三等份(每等份电阻为 ),若将 BC 接入电路,则连入电路的电阻值为 。
3
15.有两根相同阻值的金属电阻丝,电阻都为 R。把它们串联起来,等效为一个电阻,
串联后的总电阻 (变大/不变/变小),因为把它们串联后 。
16.如图所示,多芯线是由多根细导线制成,细导线之间的连接方式是并联,则多芯线
的电阻 每根细导线的电阻。(选填“大于”、“小于”或“等于”)
三、实验题
17.利用图示电路“探究串联电路中等效电阻与各分电阻之间的关系”。
(1)按图甲连好电路,连接电路时,开关应 ,并将电阻箱 R0的阻值调至最大,
滑动变阻器的滑片 P 置于 (选填“a”或“b”)端;
(2)先测分电阻 R1、R2串联接入电路时的电流,开关 S2接“2”触点,闭合开关 S1,调
节滑动变阻器 R,使电流表指针指在适当的位置,记下此时电流表的示数为 I;
(3)断开开关 S1,再将开关 S2接“1”触点,保持滑片 P 位置不变,闭合开关 S1,调节
电阻箱 R0的阻值如图乙所示,使电流表的示数仍为 I。则串联电路等效电阻是 Ω;
(4)换用不同规格的定值电阻,重复上述过程,进行多次实验。由此得到串联电路中
等效电阻 R0与各分电阻 R1、R2之间的关系,写出表达式 。
18.在四天物理小达人活动中,小楷利用三个定值电阻R1 =1Ω 、R2 = 2Ω、R3 = 4Ω 制
作了一个电阻箱,其外观如图甲所示,有 A、 B 、C 、D四个接线柱,将其中任意两个
接线柱接入电路,可以得到若干个阻值不同的电阻。小睿对这个电阻箱的内部结构产生
了极大的兴趣,于是组装了如图乙所示的探测电路,其中电源电压恒为 3V,电流表量
程为 0 - 0.6A 。
(1)小睿的基本思路是将探测电路E 、F 两点分别与 A、 B 、C 、D四个接线柱中的
任意两个相连接,从而根据电流表的示数得到这两个接线柱之间的 ;
(2)当小睿将E 、F 分别与 A、 B 相连,正要闭合开关,小楷阻止了他,这是因为 ;
(3)小睿改进了图乙中的探测电路,在其中串联一个R0 = 4Ω的定值电阻,并继续进行
实验,得到如表所示的的数据,通过计算及推导,请你帮他在图丙虚线框中画出电阻箱
内部三个电阻连接电路图 ;
测试次数 与E 、F 连接的接线柱 电流表示数/A
第 1 次 A、 B 0.6
第 2 次 B 、C 0.5
第 3 次 C 、D 0.3
(4)对整个探究过程与结果,下列说法中正确的两项是 。
A.若直接将 A、 B 、C 、D中任意两个接线柱连入电路,可以分别得到1Ω 、 2Ω 、
3Ω、 4Ω 、5Ω、 6Ω六个不同的电阻值
B.若先用一根导线将 A、 B 、C 、D中任意两个接线柱连接起来后,再任意两个接线
2
柱连入电路,在可以得到的阻值中,最小和最大的阻值分别为 Ω、7Ω
3
C.若将(3)中改进后的探测电路E 、F 分别与 B 、D连接,电流表的示数为0.375A
D.若在(3)中不加 4Ω 的电阻,而将电流表换接“ 0 - 3A ”量程,也可完成实验
E.若将(3)中 4Ω 的定值电阻换成“10Ω 1A ”的滑动变阻器,也可完成实验
19.小宁用如图所示电路研究电阻的并联。
(1)按电路图连接电路,闭合开关 S,电流表 A1、A2、A3的示数分别为 0A、0.40A
和 1.20A。如果电路元件完好,接线时发生了错误,该错误是 ;
(2)使用电流表时,当被测电流值大于电流表量程的一半时,能减小实验误差。本实
验所用电源电压为 8V,电流表有两个量程(0~0.6A、0~3A)。为减小实验误差,小宁
重新选择定值电阻,实验室里可供选择的定值电阻的阻值有:5Ω、10Ω、20Ω、50Ω,
应该选用的 2 个电阻阻值分别为 。
四、计算题
20.如图所示电路中,R1 = 30W ,R2 = 60W,闭合开关S后,电流表的示数为0.1A 。
求:
(1)电路的总电阻;
(2)电源电压。
21.如图所示,电源电压恒定,R1=30Ω,R2=60Ω.当开关 S3 闭合,S1、S2 都断开时,
电流表的示数为 0.1A。求:
(1)电源电压;
(2)当开关 S3断开,S1、S2都闭合时,电流表的示数。
22.实际测量中所使用的电压表是由小量程电流表改装而成的。图 a 中 G 是满偏电流
(即小量程电流表允许通过的最大电流)Ig=3mA 的电流表,其电阻 Rg=10Ω,要把它改
装为一个量程为 0~15V 的电压表(如图 b),问:需要给它串联一个多大的电阻 R0。第 17 讲《12.3 串、并联电路中的电阻关系》(分层练习)
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一、单选题
1.一个 10Ω 的电阻和一个 1000Ω 的电阻并联起来使用,其等效电阻的大小是( )
A.小于 10Ω B.大于 1000Ω C.大于 10Ω 小于 1000Ω D.无法判断
【答案】A
【解析】一个 10Ω 的电阻和一个 1000Ω 的电阻并联起来,等效电阻为
R 10Ω 1000Ω= 9.9Ω
10Ω +1000Ω
故 A 符合题意,BCD 不符合题意。
故选 A。
2.关于并联电路,下列说法正确的是( )
A.并联电路的等效电阻大于每一个并联的电阻
B.并联电路中,干路电流等于每个支路的电流
C.并联电路中,干路两端的电压等于每个支路两端的电压
D.并联电路的支路越多,等效电阻越大
【答案】C
【解析】A.将电阻并联起来相当于增加了导体的横截面积,因此并联电路的等效电阻
小于每一个并联的电阻,故 A 错误;
B.并联电路中,干路电流等于各支路电流之和,故 B 错误;
C.并联电路中,各支路两端电压相等,且等于电源电压,故 C 正确;
D.并联电路的支路越多,相当于等效电阻的横截面积越大,因此等效电阻越小,故 D
错误。
故选 C。
3.电阻 R1=5Ω,R2=100Ω,把它们并联后的等效电阻( ).
A.一定大于 100Ω, B.大于 5Ω,小于 100Ω
C.一定小于 5Ω D.可能等于 5Ω
【答案】C
【解析】试题分析:电阻是导体本身的一种性质,它的大小只与材料、长度、横截面积、
温度四个因素有关.电阻并联,相当于增大了电阻的横截面积,所以电阻越并越小,小
于任一个电阻,故并联电阻既小于 R1又小于 R2.另外通过定量计算,并联电阻的倒数
等于各并联电阻倒数之和,也可得出同样的结论.故选 C.
考点:电阻的并联
4.如图所示的四个电路中,已知定值电阻R1和R2 的阻值大小关系为R1 > R2 .在这四个
电路中,电路的等效电阻最小的是
A. B.
C. D.
【答案】D
【解析】∵串联电路总电阻等于各分电阻之和,即电阻越串越大、大于任何一个分电阻,
∴R 串>R1>R2,
∵并联电路中总电阻的倒数等于各分电阻倒数之和,即电阻越并越小、小于任何一个分
电阻,
∴R 串>R1>R2>R 并,
则在这四个电路中,电路的等效电阻最小的是 D.
5.下列关于串联电路中电流、电压和电阻特点的说法不正确的是( )
A.串联电路中,通过各处的电流相等
B.串联电路中,总电压等于各串联部分电压之和
C.串联电路中,各部分电压相等
D.串联电路中,总电阻等于各串联电阻之和
【答案】C
【解析】A.由探究发现,串联电路中,通过各处的电流相等,故 A 正确,不符合题意;
BC.由探究发现,串联电路中,总电压等于各串联部分电压之和,故 B 正确,不符合
题意,C 错误,符合题意;
D.由探究发现,串联电路中,总电阻等于各串联电阻之和,故 D 正确,不符合题意。
故选 B。
6.如图为两定值电阻 R1和 R2的 U—I 图像。将它们并联后接入电路中,则 R1、R2的阻
值大小和通过 R1、R2的电流 I1、I2的大小关系正确的是( )
A.R1>R2 I1>I2 B.R1>R2 I1I2 D.R1【答案】B
【解析】电阻 R1和 R2并联后接入电路中,由并联电路中,各支路电压等于电源电压可
知,电阻 R1和 R2两端电压相等,由图像可知,当电阻 R1和 R2并两端电压相等时,如
下图所示:
则可得
I1由R
U
= 可知,R1>R2,故 B 正确,ACD 错误。I
故选 B。
7.有两条电阻丝,其阻值R1 > R2 要利用它们将一壶水煮开,采用图中的哪种连接方式
用电时间最短( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【解析】从选项中可以看出,A 电路的总电阻为 R1,B 电路的总电阻为 R1+R2,C 电路
R1R2
的总电阻为 R + R ,D 电路的电阻为 R2,并联电路总电阻小于任一支路电阻,所以,C1 2
电路中的总电阻最小,电路的功率最大,因此采用图 C 的连接方式用电时间最短,故
ABD 不符合题意,C 符合题意。
故选 C。
8.一段均匀的电阻线,接在 6V 的电源上,通过它们的电流为 200mA。若将这段电阻
线等分成 2 段后,并联接在原电源上,则此时电路中的总电流为( )
A.400mA B.0.8A
C.0.2A D.0.3A
【答案】B
【解析】已知通过它们的电流
I=200mA=0.2A
电阻线的电阻为
R U 6V= = = 30Ω
I 0.2A
若将这段电阻线等分成 2 段后,则每一段的电阻为
R 1 R 11 = = 30Ω =15Ω2 2
等分后的两个电阻再并联,此时并联电路的总电阻为
R R1 R1 15Ω 15Ω并 = = = 7.5ΩR1 + R1 15Ω +15Ω
则此时电路中的总电流为
I U 6V总 = = = 0.8AR并 7.5Ω
故 ACD 不符合题意,B 符合题意。
故选 B。
9.已知 R1>R2,按图画的四种方式,分别将电阻接入同一电路中,电路中总电流最小
的是( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【解析】串联电阻大于其中任一电阻,并联电阻小于其中任一电阻,故可知两电阻串联
时电路中的总电阻最大,因电源的电压一定,由 I
U
= 可知,两电阻串联接入电路中时
R
电路的电流最小,故 A 符合题意,BCD 不符合题意。
故选 A。
10.如图是已连接的一部分电路图,R1=5Ω,R2=20Ω.表中的结果与 ab 间、ac 间、
bc 间的连接情况相符合的是( )
选项 ab 间连接 ac 间连接 bc 间连接 结果
A 4V 的电源 不接 一根导线 电流表示数为 0.2A
B 不接 一根导线 4V 的电源 电流表示数为 0.8A
C 不接 4V 的电源 不接 R2两端电压为 0.8V
D 4V 的电源 不接 一只电压表 电压表示数为 4V
A.A B.B C.C D.D
【答案】A
【解析】A.ab 间连接 4V 的电源、ac 间不接、bc 间连接一根导线时,电路为 R2的简
单电路,电流表测电路中的电流,则电路中电流表的示数
I U 4V1 = = = 0.2AR2 20Ω
故 A 符合题意;
B.ab 间不接、ac 间连接一根导线、bc 间连接 4V 的电源时,R1与 R2并联,电流表测
干路电流,因并联电路中各支路两端的电压相等,且干路电流等于各支路电流之和,所
以,干路电流表的示数
I U U 4V 4V2 = + = + =1AR1 R2 5Ω 20Ω
故 B 不符合题意;
C.ab 间不接、ac 间连接 4V 的电源、bc 间不接时,R1与 R2串联,电流表测电路中的
电流,
电路中的电流是
I U 4V3 = = = 0.16AR1 + R2 5Ω + 20Ω
则 R2两端电压是
U2 = I3R2 = 0.16A 20Ω = 3.2V
故 C 不符合题意;
D.ab 间连接 4V 的电源、ac 间不接、bc 间连接一只电压表时,电路为 R2 的简单电路,
电压表被短路无示数,故 D 不符合题意。
故选 A。
二、填空题
11.用如图所示电路测量未知电阻的实验中,其中 Rx是待测电阻,R 是滑动变阻器,
R0是电阻箱。实验中,首先按电路图连好电路,并将 R0和 R 的阻值均调至最大;只闭
合开关 S1和 S2,调节滑动变阻器 R 到适当位置,读出电流表示数为 I,并记录;下一步
只闭合开关 S1和 S3,调节 (选填 R0或 R),使电流表示数仍为 I,记录下此时电阻
箱的阻值为 R0。则待测电阻 Rx的阻值为 。(选用题目中给定的 R、R0、I 来表示)
【答案】 R0 R0
【解析】[1][2]由题意可知,本实验是采用“等效替代法”测电阻。当只闭合开关 S1和 S2
时,电阻 R、Rx和电流表串联,此时电流表的示数 I 为通过电阻 R、Rx的电流,根据欧姆
定律,即
I U=
R + Rx
当只闭合开关 S1和 S3时,此时电阻 R、R0和电流表串联,只调节电阻箱 R0使电流表示
数仍为 I,根据欧姆定律,即
I U=
R + R0
电源电压 U 一定,电路中电流 I 相同,滑动变阻器 R 阻值不变,则 Rx=R0。
12.长度相等的镍铬导线甲和乙,甲的横截面积大于乙的横截面积,则甲导线的电阻
乙导线的电阻.若将它们串联在电路中,通过甲导线的电流 通过乙导线的电流;
若将它们并联在电路中,通过甲导线的电流 通过乙导线的电流(均选填:“小于”、
“等于”或“大于”).
【答案】 小于 等于 大于
【分析】影响电阻大小的因素有:导体的材料、长度和横截面积;串联电路中各处电流
都相等;当两个电阻并联时,电阻两端的电压相等,根据欧姆定律得到通过两根导线的
电流大小关系.
【解析】因为甲、乙两导线材料相同、长度相同,甲的横截面积大于乙的横截面积,即
甲导线比乙导线粗,所以甲的电阻小于乙的电阻;若将它们串联后接入电路,串联电路
的电流相等,通过甲导线的电流等于通过乙导线的电流;若将它们并联后接入电路,它
U
们两端的电压相等,甲的电阻小于乙的电阻,根据 I = 可知通过甲导线的电流大于乙
R
导线的电流.
13.将阻值分别为 30Ω 和 20Ω 的两个定值电阻串联起来,它们的等效电阻是 Ω。
【答案】50
【解析】∵串联电路中总电阻等于各分电阻之和,
∴两个定值电阻串联起来时的等效电阻
R=R1+R2=30Ω+20Ω=50Ω
14.如图所示的圆环是由阻值 R 粗细均匀的金属丝制成的。A、B、C 三点将圆环分成
R
三等份(每等份电阻为 ),若将 BC 接入电路,则连入电路的电阻值为 。
3
2
【答案】 R
9
【解析】阻值为 R 的电阻丝弯成一圆环,A、B、C 三点将圆环三等分,所以 BC 段的电
1 2
阻RBC = R ,BAC 段的电阻RBAC = R ,因为两段导体并联,根据并联电路电阻规律3 3
可得
1 1 1
= +
R并 RBC RBAC
R 2解得 并 = R 。9
15.有两根相同阻值的金属电阻丝,电阻都为 R。把它们串联起来,等效为一个电阻,
串联后的总电阻 (变大/不变/变小),因为把它们串联后 。
【答案】 变大 相当于增加了导体的长度
【解析】[1][2]导体串联后,相当于增加了导体的长度,当导体的横截面积和材料、温
度都不变时,导体的长度越长,导体的电阻越大;因此导体串联后,总电阻变大。
16.如图所示,多芯线是由多根细导线制成,细导线之间的连接方式是并联,则多芯线
的电阻 每根细导线的电阻。(选填“大于”、“小于”或“等于”)
【答案】小于
【解析】多芯线是由多根细导线绕制而成,多芯线中的各根细导线之间是并联的,并联
相当于增大了导体的横截面积,则多芯线的电阻小于每根细导线的电阻
三、实验题
17.利用图示电路“探究串联电路中等效电阻与各分电阻之间的关系”。
(1)按图甲连好电路,连接电路时,开关应 ,并将电阻箱 R0的阻值调至最大,
滑动变阻器的滑片 P 置于 (选填“a”或“b”)端;
(2)先测分电阻 R1、R2串联接入电路时的电流,开关 S2接“2”触点,闭合开关 S1,调
节滑动变阻器 R,使电流表指针指在适当的位置,记下此时电流表的示数为 I;
(3)断开开关 S1,再将开关 S2接“1”触点,保持滑片 P 位置不变,闭合开关 S1,调节
电阻箱 R0的阻值如图乙所示,使电流表的示数仍为 I。则串联电路等效电阻是 Ω;
(4)换用不同规格的定值电阻,重复上述过程,进行多次实验。由此得到串联电路中
等效电阻 R0与各分电阻 R1、R2之间的关系,写出表达式 。
【答案】 断开 a 86 R0=R1+R2
【解析】(1)[1][2]为了保护电路,连接电路时,开关应断开,闭合开关前,需将滑动
变阻器的滑片移到阻值最大处,故将滑片移到 a 端。
(3)[3]由(2)操作中,开关 S2 接“2”触点,闭合开关 S1,R1、R2 和变阻器串联,(3)
操作中,电阻箱和变阻器(阻值不变)串联,因电流表的示数均为 I,R0叫这两个串联
电阻 R1、R2的等效电阻。由图乙可知,电阻箱的示数
R0=0×100Ω+8×10Ω+6×1Ω+0×0.1Ω=86Ω
则串联电路等效电阻是 86Ω。
(4)[4]换用不同规格的定值电阻,重复上述过程,进行多次实验可得出相同的结论,
由等效替代法可知
R0=R1+R2
18.在四天物理小达人活动中,小楷利用三个定值电阻R1 =1Ω 、R2 = 2Ω、R3 = 4Ω 制
作了一个电阻箱,其外观如图甲所示,有 A、 B 、C 、D四个接线柱,将其中任意两个
接线柱接入电路,可以得到若干个阻值不同的电阻。小睿对这个电阻箱的内部结构产生
了极大的兴趣,于是组装了如图乙所示的探测电路,其中电源电压恒为 3V,电流表量
程为 0 - 0.6A 。
(1)小睿的基本思路是将探测电路E 、F 两点分别与 A、 B 、C 、D四个接线柱中的
任意两个相连接,从而根据电流表的示数得到这两个接线柱之间的 ;
(2)当小睿将E 、F 分别与 A、 B 相连,正要闭合开关,小楷阻止了他,这是因为 ;
(3)小睿改进了图乙中的探测电路,在其中串联一个R0 = 4Ω的定值电阻,并继续进行
实验,得到如表所示的的数据,通过计算及推导,请你帮他在图丙虚线框中画出电阻箱
内部三个电阻连接电路图 ;
测试次数 与E 、F 连接的接线柱 电流表示数/A
第 1 次 A、 B 0.6
第 2 次 B 、C 0.5
第 3 次 C 、D 0.3
(4)对整个探究过程与结果,下列说法中正确的两项是 。
A.若直接将 A、 B 、C 、D中任意两个接线柱连入电路,可以分别得到1Ω 、 2Ω 、
3Ω、 4Ω 、5Ω、 6Ω六个不同的电阻值
B.若先用一根导线将 A、 B 、C 、D中任意两个接线柱连接起来后,再任意两个接线
2
柱连入电路,在可以得到的阻值中,最小和最大的阻值分别为 Ω、7Ω
3
C.若将(3)中改进后的探测电路E 、F 分别与 B 、D连接,电流表的示数为0.375A
D.若在(3)中不加 4Ω 的电阻,而将电流表换接“ 0 - 3A ”量程,也可完成实验
E.若将(3)中 4Ω 的定值电阻换成“10Ω 1A ”的滑动变阻器,也可完成实验
【答案】 电阻 电路中的电流可能过大,烧坏电流表
AD
【解析】(1)[1]将探测电路E 、F 两点分别与 A、 B 、C 、D四个接线柱中的任意两个
U U
相连接,读出电流表的示数,又知道电源的电压为 3V,根据 I = 的变形式R = 可知
R I
这两个接线柱之间的电阻。
U
(2)[2]假设 A、 B 间的电阻为 R1(或R2 、或 R3 ) 时,由 I = 可得,电路中的电流为R
3A(或 1.5A、或 0.75A,大于电流表的量程 0.6A,会烧坏电流表,所以,当小睿将 E 、
F 分别与 A、 B 相连,正要闭合开关,小楷阻止了他。
U
(3)[3]当电路中的电流为 I 时,电路的总电阻R总 = ,由串联电路中总电阻等于各分I
电阻之和可得, EF 之间的电阻
REF = R总 - R
U
0 = - RI 0
由表格数据知,当E 、F 与 A、 B 相连时,电路中的电流为 0.6A,则 AB 间的电阻
R 3VAB = - 4Ω = 1Ω0.6A
即 AB 间接的是电阻 R1;
当E 、F 与 B 、C 相连时,电路中的电流为 0.5A,则BC 间的电阻
R 3VBC = - 4Ω = 2Ω0.5A
即 BC 间接的是电阻 R2;
当E 、F 与C 、D相连时,电路中的电流为 0.3A,则CD 间的电阻
R 3VCD = - 4Ω = 6Ω0.3A
而
R2+R3=2Ω+4Ω=6Ω
所以 CD 间是 R2、R3串联连接。则电阻箱内部三个电阻连接电路图如图丙所示:
(4)[4]A.由图丙可知:A、 B 间的电阻为1Ω ,A、C 间的电阻为3Ω,A、D间的电阻
为5Ω, B 、C 间的电阻为 2Ω , B 、D间的电阻为 4Ω ,C 、D间的电阻为 6Ω,故A 正
确;
B.用一根导线将 A、 B 相连时, B 、C 的电阻为 2Ω 最小,C 、D间的电阻为6W 最大;
用一根导线将 A、C 相连时,连接 A(或 C)、 B 间,R1、R2并联在电路中,电路中总电
阻最小为
R R1R2 1Ω 2Ω 2小 = = = ΩR1 + R2 1Ω + 2Ω 3
连接 A(或 C)、D间,R1、R2并联后,再与 R3串联,电路中的总电阻最大为
R 2大 = R小 + R3 = Ω + 4Ω
14
= Ω
3 3
用一根导线将 A、D相连时,连接 A(或 D)、 B 间,R1和 R3并联在电路中,总电阻最
小为
R R1R3 1Ω 4Ω小 = = = 0.8ΩR1 + R3 1Ω + 4Ω
连接 A(或 D)、C 间,R1、R3并联后再与 R2串联,电路中的总电阻最大,最大为
R大 = R小 + R2 = 0.8Ω + 2Ω = 2.8Ω
用一根导线将 B 、C 相连时,连接 A、 B (或 C)间,电路中只有 R1工作,电阻最小为
R小 = R1 = 1Ω
连接 A、D间,R1、R3串联在电路中,总电阻最大为
R大 = R1 + R3 = 1Ω + 4Ω = 5Ω
用一根导线将C 、D相连时,连接 B 、C (或 D)间,R2、R3并联在电路中,总电阻最
小为
R R2R3 2Ω 4Ω 4小 = = = ΩR2 + R3 2Ω + 4Ω 3
连接 A、C (或 D)间,R2、R3并联后再与 R1串联,电路中的总电阻最大为
R大 = R1 + R
4 7
小 = 1Ω + Ω = Ω3 3
故 B 错误;
C.若将(3)中改进后的探测电路E 、F 分别与 B 、D连接,电电路中的电流
I U 3V= = = 0.375A
R0 + R3 4Ω + 4Ω
由于0 ~ 0.6A 量程电流表的分度值为0.02A ,电流表示数读不出0.375A ,故 C 错误;
D.若在(3)中不加 4Ω 的电阻,表格第一次和第二次、第三次对应的电流为 3A、
1.5A、0.5A,将电流表换接“ 0 ~ 3A ”量程,也可完成实验,故 D 正确;
E.若将(3)中 4Ω 的定值电阻换成“10Ω 1A ”的滑动变阻器,此时三次实验,电路中
的总电阻分别为
R 总 1=1Ω+10Ω=11Ω,R 总 2=2Ω+10Ω=12Ω,R 总 3=6Ω+10Ω=16Ω
而电源电压保持为 3V,据欧姆定律知,表格第一次和第二次、第三次对应的电流为
0.273A 、0.25A 、 0.1875A,由于0 ~ 0.6A 量程电流表的分度值为0.02A ,电流表无法读
出对应的电流,不能完成实验,故 E 错误。
故选 AD。
19.小宁用如图所示电路研究电阻的并联。
(1)按电路图连接电路,闭合开关 S,电流表 A1、A2、A3的示数分别为 0A、0.40A
和 1.20A。如果电路元件完好,接线时发生了错误,该错误是 ;
(2)使用电流表时,当被测电流值大于电流表量程的一半时,能减小实验误差。本实
验所用电源电压为 8V,电流表有两个量程(0~0.6A、0~3A)。为减小实验误差,小宁
重新选择定值电阻,实验室里可供选择的定值电阻的阻值有:5Ω、10Ω、20Ω、50Ω,
应该选用的 2 个电阻阻值分别为 。
【答案】 电流表 A1被短路 5Ω、20Ω
【解析】(1)[1]由电路图可知,R1与 R2并联,电流表 A1测 R1支路的电流,A2测 R2支
路的电流,A3测干路电流。闭合开关 S,电流表 A1、A2、A3的示数分别为 0A、0.40A
和 1.20A,干路电流大于 R2支路电流,说明 R1支路有电流通过,但 A1示数为 0A,说
明电流表 A1被短路了。
(2)[2]本实验是研究电阻的并联,电源电压为 8V,则通过各个定值电阻的电流分别为
U 8V
I1= = =R 5Ω 1.6A1
U 8V
I2= = =R2 10Ω
0.8A
U 8V
I3= = =R 20Ω 0.4A3
U 8V
I4= = =R 50Ω 0.16A4
被测电流值大于电流表量程的一半时,能减小实验误差,电流表有两个量程(0~0.6A、
0~3A),则当使用小量程时,所测电流应大于 0.3A、小于 0.6A;当使用大量程时,所
测电流应大于 1.5A、小于 3A。故应选用 5Ω 和 20Ω 的连个定值电阻进行实验,此时干
路电流为 2A,符合要求。
四、计算题
20.如图所示电路中,R1 = 30W ,R2 = 60W,闭合开关S后,电流表的示数为0.1A 。
求:
(1)电路的总电阻;
(2)电源电压。
【答案】(1)20Ω;(2)3V
【解析】解:(1)根据并联电路的特点
1 1 1
= +
R R1 R2
得电路的总电阻
R R1R2 30W 60W= = = 20W
R1 + R2 30W + 60W
U
(2)根据欧姆定律 I = 得,R1两端电压为R
U1 = I1R1 = 0.1A 30Ω = 3V
根据并联电路的特点
U = U1 = U2
可知,电源电压为U = 3V。
答:(1)电路的总电阻是 20Ω;
(2)电源电压是 3V。
21.如图所示,电源电压恒定,R1=30Ω,R2=60Ω.当开关 S3 闭合,S1、S2 都断开时,
电流表的示数为 0.1A。求:
(1)电源电压;
(2)当开关 S3断开,S1、S2都闭合时,电流表的示数。
【答案】(1)9V;(2)0.45A
【解析】解:(1)当开关 S3闭合,S1、S2都断开时,R1与 R2串联,电流表测电路中的
电流。串联电路中总电阻等于各分电阻之和,根据欧姆定律可得,电源的电压
U=I R1 + R2 =0.1A 30Ω+60Ω =9V
(2)当开关 S3断开,S1、S2都闭合时,R1与 R2并联,电流表测干路电流。并联电路
中总电阻的倒数等于各分电阻倒数之和,电路中的总电阻
R R1R2 30W 60W= = = 20W
R1 + R2 30W + 60W
干路电流表的示数
I U 9V= = =0.45A
R 20Ω
答:(1)电源电压为 9V;
(2)当开关 S3断开,S1、S2都闭合时,电流表的示数为 0.45A。
22.实际测量中所使用的电压表是由小量程电流表改装而成的。图 a 中 G 是满偏电流
(即小量程电流表允许通过的最大电流)Ig=3mA 的电流表,其电阻 Rg=10Ω,要把它改
装为一个量程为 0~15V 的电压表(如图 b),问:需要给它串联一个多大的电阻 R0。
【答案】4990Ω
U
【解析】解:由 I = 知道,电路的总电阻
R
U
R 总 15V总 = = =5000ΩIg 0.003A
因串联电路中的总电阻等于各分电阻之和,所以串联电阻的阻值
R0=5000Ω﹣10Ω=4990Ω
答:需要给它串联一个 4990Ω 的电阻 R0。