教科九上5.3、等效电路
(共18题)
一、选择题(共12题)
如图所示的电路中,电源两端电压保持不变,当开关 闭合时,如果将滑动变阻器的滑片 向左滑动,下列说法中正确的是
A.电压表的示数变大,电流表示数变大
B.电压表的示数变小,电流表示数变大
C.电压表的示数变大,电流表示数变小
D.电压表的示数变小,电流表示数变大
两个电阻 、 ,且 ,将它们并联在电路中, 、 两端的电压分别为 、 ;通过 、 的电流分别为 、 ,则
A. B. C. D.
如图所示的电路中,电源电压保持不变,当开关 闭合时,灯 正常发光。如果将滑动变阻器的滑片 向右移动,下列说法中正确的是
A.电压表的示数变大,灯 变亮,电流表示数变小
B.电压表的示数变小,灯 变暗,电流表示数变大
C.电压表的示数变大,灯 变暗,电流表示数变小
D.电压表的示数变小,灯 变亮,电流表示数变大
如图所示,电源电压保持不变,闭合开关后,两灯都能正常工作,灯 、 的电阻之比为 ,此时甲、乙两电表的示数之比为
A. B. C. D.
光敏电阻的阻值随光照强度的增大而减小。如图所示,闭合开关,逐渐减弱光敏电阻的光照强度,下列说法正确的是
A.电流表和电压表的示数均变小
B.电流表和电压表的示数均变大
C.电流表的示数变小,电压表的示数变大
D.电流表的示数数大,电压表的示数变小
如图所示,电源电压保持不变,闭合开关,当滑动变阻器的滑片 向右滑动时,下列判断正确的是
A.电压表示数变大,电流表示数变大 B.电压表示数变小,电流表示数变小
C.电压表示数变小,电流表示数变大 D.电压表示数变大,电流表示数变小
年底中国高铁运营里程超过 万公里,占全球高铁运营里程的三分之二以上,超过其他国家总和,高铁成为我国科技发展的一张“名片”。为保障安全运行,高铁列车上安装有烟雾报警装置。如图所示是某校科技小组设计的列车烟雾报警仪的简化原理图,电源两端电压保持不变, 为定值电阻,光敏电阻 的阻值随光照强度的减弱而增大,当输出信号端的电压达到某一数值时,报警器开始报警。当列车上有烟雾遮挡了射向光敏电阻 的激光时,下列说法正确的是
A.电流表示数不变,输出信号端电压变大
B.电流表示数变大,输出信号端电压变小
C.电流表示数变小,输出信号端电压变大
D.电流表示数变小,输出信号端电压不变
小兰设计了一种烟雾报警装置,其简化电路如图所示,电源电压保持不变, 为定值电阻, 为光敏电阻, 的阻值随光照强度的减弱而增大。开关闭合后,当有烟雾遮挡射向 的激光时,照射到 上的光照强度减弱,则下列说法中正确的是
A.电流表的示数不变 B.电流表的示数减小
C.电压表的示数减小 D.电压表与电流表的示数之比减小
如图所示的电路,电源电压不变,,闭合开关 ,将滑动变阻器的滑片 从 端滑到 端的过程中,则下列说法正确的是
A.并联部分的总电阻变小
B.电压表 示数不变,电流表 示数变小
C.电压表示数变化量与电流表 示数变化量之比变大
D.滑动变阻器的电流变化量最大, 的电流变化量其次, 电流的变化量最小
如图所示,若电路中电源两端的电压保持不变,闭合开关 ,当滑动变阻器的滑片 从 端向 端滑动的过程中
A.电压表 的示数变大,电流表 的示数变大
B.电压表 的示数变大,电流表 的示数变小
C.电压表 的示数变大,电流表 的示数变小
D.电压表 的示数变大,电流表 的示数变大
如图所示的电路中, 是定值电阻, 是滑动变阻器,闭合开关 ,电压表电压表 、 的示数为 、 ,电流表 、 的示数为 、 ,且 ;当滑片 向左移动后,电压表 、 示数的变化量为 、 ,电流表 、 示数的变化量 、 ,若不计电表的电阻对电路的影响且电源电压恒定,那么,下列判断中正确的是
A. B.
C. D.
选一选。
小明同学按如图所示电路连接电学器材进行电学实验。已知电源两端电压为 且保持不变,电流表量程为 ,电压表量程为 ,电阻 的阻值为 ,滑动变阻器 的规格为“”。将开关闭合后,为保证电路中各元件正常工作,则以下说法中正确的是()
A.滑动变阻器 接入电路的最小阻值为
B.电压表的最小示数为
C.通过电阻 的电流最大值为
D.滑动变阻器 调节范围为
二、填空题(共3题)
如图所示,把标有“”字样的灯泡 接入电源电压恒为 的电路中,则灯泡正常发光的电流是 ;为使灯泡 正常发光,需要串联的定值电阻 。
两个电阻串联,已知 ,则通过它们的电流之比 ,它们两端的电压之比 。
在“创新素质教育实践”的活动中,小明同学修理电器时,需要一个 的电阻,他可以将一个 的电阻跟一个 的电阻 联来获得。
三、综合应用题(共3题)
年诺贝尔物理学奖颁发给在蓝色发光二极管上做出巨大贡献的科学家,蓝色发光二极管二极管的一种,二极管是一种具有单向导电性能的器材,二极管可用符号表示,其具有单向导电性,当电流从“”极流进二极管时,二极管导通,相当于一根导线;而电流从“”极流进时,二极管断路,实际上不会有电流通过。
(1) 二极管是由 填“导体”、“绝缘体”或“半导体” 材料制成。
(2) 如图甲所示,开关闭合后,灯泡 (填“能”或“不能”)发光。
(3) 如图乙所示, 和 是两个二极管,电阻 、 的阻值均为 欧,在 、 间接电压恒为 伏的电源,当 接电源正极时,电流表的示数为 安;当 接电源正极时,电流表的示数为 安。
如图甲,测小灯泡电阻,灯泡正常发光的电压为 。
(1) 当小灯泡正常发光时,电流表的示数如图乙所示,小灯泡的电阻为 。
(2) 若闭合开关,电流表和电压表的指针都发生偏转,而小灯泡不亮。其可能原因是 (说出一种即可)。
(3) 若一个电表发生故障,但有已知的定值电阻 可提供的情况下,下列电路中不能测出小灯泡电阻 的是 。
热敏电阻的阻值会随着温度的变化而变化,甲图是热敏电阻的实物图,利用热敏电阻的特性做成的温度计,叫做热敏电阻温度计。
热敏电阻的阻值 随温度 变化的图象如乙图所示(为了方便计算,已将图线做了近似处理),丙图是用 做测温探头的某热敏电阻温度计的电路图,其中电源电压可在 之间调节, 是阻值为 的定值电阻。
该电路的工作原理是:当保持通过 的电流不变时, 两端电压随着电阻均匀变化(即随温度均匀变化),此时就可以把电压表的刻度盘改成相应的温度刻度,就可以直接从电压表 表盘上读出温度值,测温时,将 放入待测温度处,闭合开关,调节电源电压,使电流表 的示数保持在 不变,再从电压表 表盘上读出待测温度 。
(1) 热敏电阻 是用 材料制成的。
A.超导体
B.合金
C.半导体
D.绝缘体
(2) 根据测温原理,测温时, 两端电压保持不变为 , 两端的电压随温度的升高而 (选填“增大”、“减小”或“不变”)。
(3) 某次测温过程中,电压表 显示的温度是 ,此时电源电压是 。
(4) 已知, 阻值与温度对应的一次函数关系为:,按照现有的电压调节范围,该温度计的测温范围为:,若要将测温范围变成 ,那么电源电压的调节范围要变成 。
答案
一、选择题(共12题)
1. 【答案】C
【解析】将滑动变阻器的滑片 向左滑动时,接入电路的电阻变大,电路的总电阻变大;
根据 可知,电路中的电流变小,电流表示数减小;
根据 可知,定值电阻两端的电压变小,因为串联电路两端电压等于各部分电压之和,所以滑动变阻器两端电压变大,即电压表示数变大。
故选C。
2. 【答案】C
【解析】根据并联电路的电压特点可知两电阻并联时两端的电压关系;根据欧姆定律可知通过它们的电流关系。
因为 、 并联,
所以两电阻两端的电压相等,即 ;
因为 ,
所以 。
3. 【答案】C
【解析】解:由电路图可知,灯泡 与滑动变阻器串联,电压表测变阻器两端的电压,电流表测电路中的电流。将滑动变阻器的滑片 向右移动时,接入电路中的电阻变大,电路中的总电阻变大,由 可知,电路中的电流变小,即电流表的示数变小,故BD错误;由 可知,灯泡 两端的电压变小,因灯泡的亮暗取决于实际功率的大小,所以,由 可知,灯泡的实际功率变小,灯泡变暗,故A错误;因串联电路中总电压等于各分电压之和,所以,滑动变阻器两端的电压变大,即电压表的示数变大,故C正确。
4. 【答案】D
5. 【答案】C
【解析】由电路图知道,光敏电阻 与定值电阻 串联,电压表测 两端的电压,电流表测电路中的电流,由于光敏电阻的阻值随光照强度的增大而减小,所以,当逐渐减弱光敏电阻的光照强度时,光敏电阻 的阻值变大,电路的总电阻变大,由 知道,电路中的电流变小,即电流表的示数变小,故BD错误;
由 知道, 两端的电压变小,由于串联电路中总电压等于各分电压之和,所以, 两端的电压变大,即电压表的示数变大,故A错误、C正确。
6. 【答案】C
7. 【答案】C
【解析】由图知,定值电阻 与光敏电阻 串联,电流表测电路中的电流;
当有烟雾遮挡射向光敏电阻 的激光时,光照强度减弱,光敏电阻 的阻值增大,根据串联电阻的规律,总电阻变大,由欧姆定律可知,电路中电流变小,即电流表示数减小;电路中电流变小,根据 可知,定值电阻 的电压变小,由串联电路电压的规律可知,光敏电阻 的电压增大,即输出信号端电压变大,故C正确,ABD错误。
8. 【答案】B
【解析】由电路图可知,光敏电阻 和定值电阻 串联,电压表测 两端的电压,电流表测电路中的电流。
因光敏电阻 的阻值随光照强度的减弱而增大,
所以,当有烟雾遮挡射向 的激光时,照射到 上的光照强度减弱, 的阻值增大,电路中的总电阻增大,
由 可知,电路中的电流减小,即电流表的示数减小,故A错误、B正确;由 可知, 两端电压减小,
因串联电路中总电压等于各分电压之和,
所以,光敏电阻 两端的电压增大,即电压表的示数增大,故C错误;
由电流表的示数减小、电压表的示数增大可知,电压表与电流表的示数之比增大,故D错误。
故选:B。
9. 【答案】D
【解析】由电路图知道,滑动变阻器与 并联,电压表测量并联部分的电压,当滑片 从 端滑到 端的过程中,滑动变阻器接入电路的电阻增大,由并联电阻的规律知道,此过程并联部分的总电阻增大,故A错误;
由于并联部分的总电阻增大,根据串联分压知道,并联部分的电压增大,即电压表的示数增大;由于并联部分的总电阻增大,由欧姆定律知道,电路总电流减小,又因为 支路电流增大,所以,滑动变阻器所在支路电流减小,即电流表 示数变小,故B错误;
电压表示数变化量与电流表 示数变化量之比为 ,故C错误;
由以上分析知道,电路总电流减小, 支路电流增大,滑动变阻器所在支路电流减小,又因为 ,所以,滑动变阻器的电流变化量最大, 的电流变化量其次, 电流的变化量最小,故D正确。
10. 【答案】A
【解析】由图知,定值电阻 和滑动变阻器 串联, 测量 两端的电压,电压表 测量 两端的电压,电流表测量串联电路中的电流;
当滑动变阻器的滑片 从 端向 端滑动的过程中,滑动变阻器的电阻变小,由串联分压的规律可知,变阻器分担的电压变小,即电压表 示数变小;电源电压不变,所以定值电阻两端的电压就变大,即电压表 示数变大;
定值电阻的阻值不变,滑动变阻器的电阻变小,所以整个电路的总电阻变小,电源电压不变,由欧姆定律可知,电路中的电流就变大,即电流表的示数就变大。故BCD错误,A正确。
11. 【答案】D
【解析】如图所示的电路中,是 定值电阻与 滑动变阻器串联的电路,闭合开关 电压表电压表 、 的示数为 、 ,电流表 、 的示数为 、 ,为 的阻值,为 的阻值,且 ,而 ,所以 ,故A错误;
B. 当滑动变阻器滑片向左移动时,接入电路中的电阻值变小,根据串联电路的分压原理可知,滑动变阻器端的电压变小,则定值电阻两端的电压变大;因为串联电路中总电压等于各分电压之和,总电压不变,所以定值电阻 增大的电压 等于滑动变阻器 减小的电压 ,即 ,故B错误;
综上所述,,,故C错误,D正确。
12. 【答案】B
【解析】(1)由于电流表的量程为 ,滑动变阻器 允许通过的最大电流为 ,
所以,电路中允许达到的最大电流不能超过 ,
电源电压为 ,又因为电压表的量程为 , 不能滑到左端(连入电阻不能为0),
当电压表示数最大时,即 时,,
即电路中的最大电流为 ,故C错误;
由串联电路电压的规律,滑动变阻器两端的电压为:,
由欧姆定律,滑动变阻器接入电路的最小电阻为:,故AD错误;
(2)当滑片 在右端(电阻全部连入为 ),此时电路中的电阻最大,电流最小,由电阻的串联和欧姆定律,
则 ,
由欧姆定律得电压表的最小示数:,故B正确。
故选:B。
二、填空题(共3题)
13. 【答案】;
【解析】()“”字样的灯泡,表示灯的额定电压为 ,额定功率为 ,根据 可得,灯泡正常发光的电流:
;
()由欧姆定律,灯正常发光时的电阻:
;
灯泡 接入电源电压恒为 的电路中,当灯泡 正常发光,电路的总电阻:
,
由串联电阻的规律,需要串联的定值电阻:
。
14. 【答案】;
15. 【答案】;
【解析】要获得 的电阻可以采用电阻串联或电阻并联,由于已知其中一个电阻的阻值为 ,所以只能选 大的电阻,并采用并联的连接来获得,根据并联电路的特点 可得:
,解得:。
三、综合应用题(共3题)
16. 【答案】
(1) 半导体
(2) 不能
(3) ;
【解析】
(1) 制作二极管的材料是半导体材料。
(2) 由甲图可见,电流从二极管的“”极流进,从“”极流出,此时二极管断路,因此开关闭合后灯泡不能发光。
(3) 当 接电源正极时,电流从 点流经电流表后分为两条路径,但上面经过 这条路径二极管反接,走不通,所以只能经过 最终回到 端的负极,即 、 串联,电流表测干路电流,此时电路中的总电阻为:,
此时电流表的示数 ,
当 接电源正极时,电流从 点流经 后再流经电流表,即 自己接入电路,
此时电路中的总电阻:,
此时电流表的是数为:。
17. 【答案】
(1)
(2) 滑动变阻器接入电路的阻值太大或电源电压太低
(3) D
【解析】
(1) 当小灯泡正常发光时,电流表的示数如图乙所示,电流表选用小量程,分度值为 ,此时电流表的示数为 ,由欧姆定律,小灯泡的电阻为:。
(2) 若闭合开关,电流表和电压表的指针都发生偏转,说明电路为通路,而小灯泡不亮,则说明电路中的电流过小,由欧姆定律,故其可能原因是:滑动变阻器接入电路的阻值太大(或电源电压太低)。
(3) 断开时,两电阻串联,电压表测待测电阻的电压; 闭合时, 短路,电压表则电源电压,根据串联电路电压的规律,可得出第 次操作中定值电阻的电压,由欧姆定律可求电路中的电阻,从而得出待测电阻的大小,可求待测电阻大小。故A不符合题意;
断开时,电流表测通过定值电阻的电流,由欧姆定律,可求岀电源电压; 闭合时,电流表测并联电路的电流,根据并联电路各支路互不影响,两电阻并联时,通过定值电阻的电流大小不变,故根据并联电路电流的规律,可知通过待测电阻的电流,由欧姆定律可求待测电阻大小。故B不符合题意;
断开时,两电阻串联,电流表测电路中的电流,根据电阻的串联和欧姆定律可得电源电压的表达式; 闭合时,为 的简单电路,电流表测通过其的电流,由欧姆定律可得电源电压的表达式,根据电源电压不变更方向可求待测电阻,可求待测电阻大小;故C不符合题意;
无论开关断开与闭合,电压表都测电源电压,不能测量待测电阻的大小;故D符合题意;故选D。
18. 【答案】
(1) C
(2) ;减小
(3)
(4) ;
【解析】
(1) 热敏电阻 是用半导体材料制成的。
(2) 由题可知测温时,使电流表 的示数保持 不变,即测温时,电路电流为 , 与 串联,由 得,
,由图乙可知,当温度升高,其电阻减小,所以由串联分压可知,温度升高, 两端的电压减小。
(3) 电压表测 两端电压,由图乙可知 时,,测温时 ,则 ,所以 。
(4) 当测量温度为 时,;当测量温度为 时,
,
当 时,只有 接入电路中 ,
当 时, 与 串联在电路中 ,
,
所以 ,
所以调节范围为 。