北师大版九年级全册三 串、并联电路中的电阻关系复习练习题
展开12.3 串、并联电路中的电阻关系
一.选择题(共8小题)
1.将一个100Ω阻值和一个1Ω的电阻并联,其总电阻将( )
A.小于1Ω B.大于100Ω
C.等于101Ω D.小于100Ω而大于1Ω
【答案】A。
【解析】根据电阻的并联特点可知:电阻并联时,越并总电阻越小,且小于其中的任何一个电阻;
所以,一个100Ω阻值和一个1Ω的电阻并联时,总电阻R<1Ω。
2.把一根电阻为24Ω的粗细均匀的电阻丝变成一个圆环,并以如图所示的方式接入电路,则该圆环在电路中的阻值为( )
A.10Ω B.20Ω C.6Ω D.4.5Ω
【答案】D。
【解析】阻值为24Ω的电阻丝弯成一圆环,四分之一电阻值为6Ω,四分之三的电阻为18Ω,两段电阻丝并联后的总阻值:
R===4.5Ω。
3.小明总是随手关闭家里不必要使用的电灯等家用电器。每多关闭一个家用电器,家庭电路里变大的物理量是( )
A.总功率 B.总电流 C.总电压 D.总电阻
【答案】D。
【解析】家庭电路中各用电器之间的连接方式是并联,
因家庭电路的电压不变,
所以,每多关闭一个家用电器,总电压不变,故C不符合题意;
因电路中的总功率等于各用电器功率之和,
所以,每多关闭一个家用电器,电路的总功率变小,故A不符合题意;
由P=UI可知,电路中的总电流变小,故B不正确;
由I=可知,电路中的总电阻变大,故D符合题意。
4.一个1000欧的电阻和一个1欧的电阻并联后的等效电阻为( )
A.小于1欧 B.大于1000欧
C.小于1000欧大于999欧 D.小于999欧大于1欧
【答案】A。
【解析】因为并联电路电阻的关系为:=+,所以并联电路的总电阻小于任一支路电阻,即小于最小的电阻,故总电阻小于1Ω。
5.为节约用电,小明总是随手关掉家中暂时不用的家用电器。关闭电器,家庭电路中变大的物理量是( )
A.总电阻 B.总电流 C.总功率 D.总电功
【答案】A。
【解析】家庭电路中各用电器之间的连接方式是并联,而并联电路中总电阻的倒数等于各分电阻倒数之和,因此每多关闭一个用电器,总电阻将变大,故A符合题意;
由I=可知,总电流变小,故B不符合题意。
由P=UI可知,电路的总功率变小,故C不符合题意;
由于总功W=Pt,总功率变小,而时间未知,所以无法比较电路的总功变化,故D不符合题意;
6.在教室中,已经有5盏灯发光,若熄灭其中一盏灯,则电路的( )
A.总电阻减小 B.总功率减小 C.总电流增大 D.总电压增大
【答案】B。
【解析】(1)由于在家庭电路中为照明电压,保持220V不变,故D错误;
(2)因电压不变,故各灯的电流不变,由于并联电路的总电流等于各支路电流之和,则当熄灭其中的一盏灯,总电流将减小,故C错误;
(3)因电压不变,总电流将减小,根据P=UI可知总功率减小,故B正确;
(4)因电压不变,总电流将减小,根据R=可知,总电阻增大,故A错误。
7.将电阻R与5欧的电阻并联后总电阻小于1欧,下列判断正确的是( )
A.R 一定小于 1 欧 B.R 一定大于 1 欧
C.R 可能大于 1 欧 D.R 不可能为 1 欧
【答案】C。
【解析】由于并联后的总电阻小于其中最小的一个,所以,将5欧的电阻与另一个定值电阻R并联后,要使电路的总电阻小于1欧,则另一只电阻可以大于或等于1欧,也可以小于1欧(如5欧的电阻和0.8欧的电阻并联,其总电阻一定小于1欧)。
8.已知R1>R2,按图中的四种方式分别接在同一电源上,下列电路中电流最大的是( )
A. B.
C. D.
【答案】D。
【解析】由于串联电路中的总电阻大于任何一个分电阻,并联电路中的总电阻小于任何一个分电阻;
因此四个选项中的总电阻关系是:R并<R2<R1<R串;
又因为同一电源的电压相等,所以由I=可知,电阻越小,电路中的电流越大,故两电阻并联时,电路中的电流最大,即D图中电流I4最大。
二.实验探究题(共3小题)
9.某兴趣小组为探究串联电路中总电阻与分电阻的关系,在拓展课中做了如下实验:
【实验步骤】
①按方案连接电路,闭合开关,用电流表测出电路中的电流,并记录;
②用电压表分别测出R1、R2两端电压以及R1和R2两端总电压,并记录;
请你用笔画线代替导线,将电流表接入如图电路中。
【数据处理】
①在数据处理时,有同学发现表中的一个数据有误,错误的数据是 5 ;
②重新测量,根据所测的数据计算R1、R2和R总的值。
记录表:
| 电流/A | 电压/V | 电阻/Ω |
R1 | 0.2 | 2 |
|
R2 | 0.2 | 5 |
|
R总 | 0.2 | 3 |
|
【得出结论】串联电路的总电阻等于各分电阻之和。
【交流表达】科学研究有时需要等效替代的方法,如在某实验中需要用到35Ω的电阻,现有阻值为15Ω、20Ω、50Ω的三个电阻,就可以选用其中的 15Ω、20Ω 两个电阻串联替代。
【答案】5;15Ω、20Ω。
【解析】实验步骤:根据表中数据可知,电流表选择0~0.6A即可;
从电源正极依次串联电流表、R2、R1、开关回到电源负极,电压表并联在R1两端;如下图所示:
数据处理:①因为电源电压为3V,而表中有电压值为5V,因此5V数据是错误的;
交流表达:因为串联电路的总电阻等于各分电阻之和,所以要得到35Ω的电阻,需用15Ω和20Ω电阻串联使用。
10.在学习“串联电阻的总电阻与各串联电阻之间关系”的时候,小强和小刚利用滑动变阻器(“5Ω 1A”、“20Ω 0.5A”)、两个定值电阻(5Ω 10Ω)、电压表、电流表、电源(3V)等器材进行实验探究。他们设计了如图甲所示的电路图。
R1=5Ω R2=10Ω | |||
次数器材 | 1 | 2 | 3 |
电压U/V | 1.5 | 2.4 | 3 |
电流I/A | 0.1 | 0.16 | 0.2 |
(1)根据电路图,请你在如图乙中用笔画线代替导线,将没有连接完的实物电路图连接好(导线不允许交叉且电流表的量程选取适当)。
(2)请你根据电路图分析:在闭合开关前,滑动变阻器的滑片应移到 A (选填“A”或“B”)端。
(3)若闭合开关后发现电流表有示数,而电压表无示数,则出现该现象的原因可能是下面哪一种情况? D 。
A.滑动变阻器某处断路
B.只有R1被短路
C.只有R2被短路
D.电压表的某一个接线柱接触不良
(4)上表是小强和小刚在排出故障后,所记录的实验数据。请你根据他们三次测量的数据进行分析,可以得出的结论是: 串联电阻的总电阻等于各电阻之和。
(5)通过图表分析,实验中应选用规格为 20Ω 0.5A 的滑动变阻器。
(6)实验中,滑动变阻器的作用是: 为了改变电路中的电流和电压 。
【答案】(1)如上图所示;(2)A;(3)D;(4)串联电阻的总电阻等于各电阻之和;
(5)20Ω 0.5A;(6)为了改变电路中的电流和电压。
【解析】(1)由表中数据可知,电流表应选用小量程,滑动变阻器按照“一下一上”的原则串联连入电路。如图所示:
(2)在闭合开关前,为保护电路,滑片应处于最大阻值处,所以要移到A处;
(3)A、若变阻器断路,则电流表、电压表都无示数,故A错误;
BC、若两个电阻有一个被短路,电流表和电压表都有示数,故B、C错误。
D、若电压表的某一个接线柱接触不良,电流表有示数,此时电压表处于断路状态,故电压表无示数,故D正确。
(4)由表中数据利用R=计算可得,3次实验的R总均为15Ω,为R1与R2的阻值之和,则可以得出的结论是:串联电阻的总电阻等于各电阻之和。
(5)由表中数据可知,当电压表示数1.5V时,通过的电流为0.1A,
则变阻器分得的电压为3V﹣1.5V=1.5V,变阻器的电压等于两电阻的电压,根据分压原理,变阻器连入电路中的电阻等于两电阻之和,即变阻器连入电路中的电阻为15Ω,15Ω>5Ω,故变阻器选用20Ω 0.5A;
(6)为得到普遍性的结论,要多次测量,滑动变阻器接在电路中是为了改变电路中的电流和电压。
11.如图所示并联电路中,R0不变,Rx增大时,电路的总电阻R会 增大 (选填“增大”“减小”或“不变”)。
现有如下器材:符合实验要求的电源,已调零的电流表和电压表各一个,开关一个,阻值已知且不同的四个定值电阻R1、R2、R3和R4,导线若干。请设计一个实验来验证上述结论。要求:
(1)画出实验的电路图;
(2)写出实验的步骤以及记录数据的表格。
【答案】增大;(1)如下图所示;(2)步骤同上;如上表所示。
【解析】因为R0、Rx并联,所以并联电路总电阻的倒数等于各电阻倒数之和,即=+;
当R0不变,Rx增大时,减小,则减小,R增大;
(1)电阻R1与其他电阻并联,电流表测干路电流,电压表测电阻两端的电压,如下图所示:
(2)实验步骤:
①断开开关S,用调节好的电流表、电压表按图连接电路。将电阻R1与R2并联接入电路,闭合开关S,记下电流表、电压表的示数I1、U1,记录在表格中
②断开开关S,将电阻R1与R3并联接入电路,闭合开关S,记下电流表、电压表的示数I2、U2,记录在表格中
③断开开关S,将电阻R1与R4并联接入电路,闭合开关S,记下电流表、电压表的示数I3、U3,记录在表格中
④由欧姆定律,利用公式R=,计算出每次并联电路总电阻值R并1﹣R并3,记录在表格中;
根据记录的数据设计表格,如下所示:
实验次数 | 1 | 2 | 3 |
R1/Ω |
|
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|
并联的电阻R/Ω |
|
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电压U/V |
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电流I/A |
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|
|
R并/Ω |
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