分层作业：5.3 等效电路（解析版）

学而优教有方.3等效电路1.如图所示电路，电源两端的电压为12V，且保持不变。滑动变阻器R1的最大阻值为10Ω，电流表量程为0～0.6A，电压表的量程为0～3V．闭合开关S，为保证两块电表均不超量程工作，定值电阻R2的阻值至少为（）。A．40Ω B．30Ω C．20Ω D．10Ω【答案】B。【答案】当滑动变阻器接入电路的阻值为10Ω，电压表的示数为3V时，电路中的最大电流I＝＝＝0.3A＜0.6A，所以电路中的最大电流为0.3A；根据公式I＝，并且串联电路中，串联电路两端电压等于各部分电压之和，则定值电阻R2的最小阻值：R2＝＝＝＝30Ω。故选：B。2．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。故选：D。3．修理电器时需要一只150Ω的电阻，但手边只有电阻值分别为100Ω，200Ω，600Ω的电阻各一只，可采用的办法是（）。A．把200Ω与600Ω的电阻串联起来；B．把100Ω与200Ω的电阻串联起来；C．把100Ω与200Ω的电阻并联起来；D．把200Ω与600Ω的电阻并联起来【答案】D。【解析】A、串联电阻R串＝200Ω+600Ω＝800Ω，不符合要求；B、串联电阻R串＝100Ω+200Ω＝300Ω，不符合要求；C、并联电阻R并＝≈66.67Ω，不符合题意；D、并联电阻R并＝＝150Ω，符合题意。故选：D。4.如图所示，电压U不变，当闭合开关S时，电流表示数变大的电路是（）。【答案】D。【解析】当电路中的两个电阻的连接方式能使电阻达到最小值时，干路中电流表的示数才能最大，D图中两电阻并联，则并联的电阻小于任何一个并联电阻的阻值，而电流表又是测干路电流的，所以示数最大。5.3Ω和6Ω的两个电阻，并联后等效电阻为____Ω，串联后等效电阻为____Ω。【答案】2；9。【解析】并联电阻，串联电阻R串=R1+R2=9Ω。6.一段导体两端加5V电压，通过的电流是0.2A，这段导体的电阻是___Ω，若通过的电流是0.4A，导体两端的电压为____V。【答案】25；10。【解析】，这个阻值不随其两端的电压和通过其的电流的改变而改变，当电流为0.4A时，U'=I'·R=0.4A×25Ω=10V。7.如图所示，R1＝25Ω，小灯泡L的规格为“2.5V0.3A”，电源电压保持不变。（不考虑灯丝电阻变化）（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0.6A，求R2的阻值。【解析】（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，灯泡两端的电压UL＝2.5V，电路电流I＝IL＝0.3A，由I＝可得，R1两端电压：U1＝I1R1＝0.3A×25Ω＝7.5V，因串联电路中总电压等于各分电压之和，所以，电源的电压：U＝UL+U1＝2.5V+7.5V＝10V；（2）由电路图知，S1、S2都闭合时，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，所以，通过R1的电流：I1′＝＝＝0.4A，因并联电路中干路电流等于各支路电流之和，所以，通过R2的电流：I2＝I′﹣I1′＝0.6A﹣0.4A＝0.2A，则R2的阻值：R2＝＝＝50Ω。答：（1）电源电压为10V；（2）R2的阻值为50Ω。8．如图所示的电路，R1＝30Ω，R2＝100Ω，开关S闭合后，电流表A的示数为0.4A，求：（1）电源电压；（2）通过R2的电流；（3）干路中的电流。【解析】（1）开关S闭合后，两电阻并联，电流表测通过R1的电流，根据电流表A的示数为0.4A，由欧姆定律，R1的电压，即电源电压：U＝I1R1＝0.4A×30Ω＝12V；（2）根据并联电路电压的规律和欧姆定律，通过R2的电流：I2＝＝＝0.12A；（3）根据并联电路电流的规律，干路中的电流：I＝I1+I2＝0.4A+0.12A＝0.52A。答：（1）电源电压为12V；（2）通过R2的电流为0.12A；（3）干路中的电流为0.52A。1．（2021·内蒙古中考真题）教室里常用过氧乙酸溶液熏蒸消毒，小明设计的“过氧乙酸气体浓度测试仪”可以监测教室里过氧乙酸气体浓度是否达到要求的标准。如图所示是其简化的工作电路图，电源电压恒为6V，定值电阻R2=10Ω。传感器R1的阻值随过氧乙酸气体浓度增大而减小，下列判断正确的是（）。A．当过氧乙酸气体浓度增大时，,电路中电流表示数变小；B．当过氧乙酸气体浓度增大时，电路中电压表示数变小；C．当电路中电压表示数为4.5V时，过氧乙酸气体浓度达到消毒要求的最低标准，此时可计算得出电流表示数为0.45A；D．当电路中电压表示数为4.5V时，过氧乙酸气体浓度达到消毒要求的最低标准，可计算得出传感器R1的阻值为40Ω【答案】B。【解析】A．当过氧乙酸气体浓度增大时，传感器R1的阻值随过氧乙酸气体浓度增大而减小，电路中的电阻变晓，电流增大，电流表示数变大，故A错误；B．当过氧乙酸气体浓度增大时电路中的电阻变晓，电流增大，电流表示数变大，R1两端的电压变大，电路中电压表示数变小，故B正确；C．当电路中电压表示数为4.5V时，过氧乙酸气体浓度达到消毒要求的最低标准，此时可计算得出电流表示数为故C错误；D．当电路中电压表示数为4.5V时，过氧乙酸气体浓度达到消毒要求的最低标准，可计算得出传感器R1的阻值为故D错误。故选B。2．（2021·湖北荆州市）如图所示的电路中，电源电压不变，闭合开关S，电路正常工作，当滑片P向右移动的过程中，下列说法正确的是（）。A．灯泡L变亮；B．电压表示数变小；C．电路的总电阻变小；D．电压表示数与电流表示数的比值变大【答案】B。【解析】由电路图可知，灯泡L与滑动变阻器串联，电压表测灯泡两端的电压，电流表测电路中的电流;ABC．当滑片P向右移动过程中时，接入电路中的电阻增大，电路中的总电阻增大，电路中电流减小，灯泡两端的电压减小，电压表示数变小，灯泡变暗，故A错误，B正确；C错误；D．电压表示数与电流表示数的比值正好是小灯泡的电阻，随着灯泡两端电压减小，灯泡的电阻减小，电压表示数与电流表示数的比值应变小，故D错误。故选B。3．（2021·甘肃中考真题）将阻值不同的电阻R1、R2按甲图所示电路连接，闭合开关S后，电流表示数为0.6A；保持电源电压不变，再将电阻R1、R2按乙图所示电路进行改接，闭合开关S后，关于电流表的示数，下列说法中正确的是（）。A．一定小于0.6A B．一定大于2.4AC．一定大于0.6A，但小于1.2A D．一定大于1.2A，但小于2.4A【答案】B。【解析】本题采用赋值法，设电源电压U=6V，甲图中，R1、R2串联，据欧姆定律可得R1+R2===10Ω再设R1=4Ω，R2=6Ω，乙图中，R1、R2并联，干路电流I′=+=+=2.5A故ACD错误，B正确。故选B。4．（2021·湖南常德市）如图所示电路中，电阻R1＝12Ω，R2＝6Ω。当单刀双掷开关S置于位置1时，电压表读数为3V。则当S置于位置2时，电压表读数的可能值为（）。A．1V B．2V C．3V D．4V【答案】B。【解析】当单刀双掷开关S置于位置1时，电压表读数为3V，此时电阻R1与电阻R0接入电路，此时电路中电流为则电源电压为当单刀双掷开关S置于位置2时，此时电阻R2与电阻R0接入电路，则电路中的电流为故电压表示数为由于串联分压，电阻变小，故电压表示数变小，故电压表的示数一定小于3V，故电压表的示数可能为2V，故B正确。故选B。5．（2021·湖南郴州市）如图所示电路，电源电压恒定，R1、R2、R3均为定值电阻。当开关S闭合，S1、S2断开时，电流表A的示数为0.2A；当开关S、S1闭合，S2断开时，电流表A的示数为0.4A；当开关S、S1、S2都闭合时，电流表A的示数为0.5A，则（）。A．R1:R2=2:1 B．R1:R3=1:1C．R2:R3=1:2 D．R1:R2:R3=2:2:1【答案】B。【解析】当开关S闭合，S1、S2断开时，电路中只有R1，电源的电压不变，可得U=I1R1=0.2A×R1当开关S、S1闭合，S2断开时，电路中R1和R3并联，电源的电压不变，可得当开关S、S1、S2都闭合时，电路中R1、R2和R3并联，电源的电压不变，可得由以上三式联立可得：R1:R2:R3=1:2:1，即R1:R2=1:2，R1:R3=1:1，R2:R3=2:1，故ACD不符合题意，B符合题意。故选B。6．（2021·四川广安市）如图所示电路中，，，闭合开关S，电压表与的示数之比是（）。A． B． C． D．【答案】B。【解析】两电阻串联，V1测R1电压，V2测电源电压，根据串联分压规律可得电压表示数比为；故ACD不符合题意，B符合题意。故选B。7．（2021·湖南张家界市）如图甲，移动滑片使电阻R2的有效阻值从零逐渐变大，R1两端电压U的倒数与R2的阻值变化的图像如图乙所示，则电源电压为______V，R1的阻值为______Ω。【答案】4；6。【解析】[1]当R2为零，即滑动变阻器的阻值为零，只有电阻R1接入电路，则此时电压表测量电源电压，故电源电压为故电源电压为4V。[2]当滑动变阻器接入的电阻为18Ω时，定值电阻R1的电压为1V，电阻R1和R2串联，则电阻R2两端的电压为3V，电阻R1和R2电阻的电压之比为1：3，那么电阻之比也为1：3，则电阻R1为6Ω。8．（2021·贵州黔东南）如图所示的电路，电源电压保持不变，R1、R2为定值电阻，其中R1=10Ω。当只闭合开关S1时，电流表示数为0.6A，则电源电压为____V；当同时闭合开关S1、S2时，电流表的示数增大了0.5A，则R2的阻值是____Ω。【答案】6；12。【解析】[1]只闭合开关S1时，电路为R1的简单电路，由可得电源电压[2]当同时闭合开关S1、S2时，两电阻并联，电流表测干路电流，因为并联电路各支路独立工作、互不影响，所以通过R1的电流不变，仍为0.6A，而电流表的示数增大了0.5A，即通过R2的电流因为并联电路各支路两端的电压相等，由可得R2的电阻。9．（2021·天津中考真题）如图所示的电路，电源电压保持不变，电阻R1、R2分别为20Ω和30Ω，只闭合开关S1时，电流表的示数为0.3A，求：（1）电源电压；（2）S1、S2均闭合时，电流表的示数。【答案】（1）V；（2）A。【解析】（1）电源电压为（2）此时两电阻并联，流过R2电流为电流表的示数答：（1）电源电压V；（2）S1、S2均闭合时，电流表的示数0.5A。10．（2021·安徽中考真题）如图所示的电路中，电源电压U不变，r、R1和R2均为定值电阻，其中r=1Ω，R1=14Ω，S1为单刀单掷开关，S2为单刀双掷开关。闭合S1，将S2掷于1端，电压表V的示数U1=2.8V；将S2切换到2端