1、第3节 等效电路一、夯实基础1.(2019 新疆)如图所示,开关闭合后当滑动变阻器滑片向某一方向滑动时,观察到灯泡变暗,该过程中( )A. 电流表示数变大,电压表示数变小 B. 电流表示数变大,电压表示数变大C. 电流表示数变小,电压表示数变小 D. 电流表示数变小,电压表示数变大【答案】D【解析】由电路图可知,灯泡与滑动变阻器串联,电压表测滑动变阻器两端的电压,电流表测电路中的电流,当滑动变阻器滑片向某一方向滑动时,灯泡变暗,则灯泡的实际功率变小,因串联电路中各处的电流相等,由P= I2R可知,电路中的电流变小,即电流表的示数变小,故AB错误;由U=IR可知,灯泡两端的电压变小,因串联电路中
2、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错误、D正确。的示数变大。2.(2019 湖南邵阳市)一盏调光台灯,其原理如图所示,闭合S,将滑片从左向右移动,电流表的示数和灯L两端的电压变化分别是()A变大、变大B变大、变小C变小、变小D变小、变大【答案】C【解析】由电路图可知,灯泡L与滑动变阻器R串联,电流表测电路中的电流,将滑片从左向右移动时,接入电路中的电阻变大,电路的总电阻变大,由I可知,电路中的电流变小,即电流表的示数变小,故AB错误;变阻器接入电路中的电阻变大,由串联电路的分压特点可知,滑动变阻器两端的电压变大,灯泡两端的电压变小,故C正确、D错误
3、。3.(2019 贵州 毕节市)已知R2R1,将图中的四种不同接法,接到同一电源两极间,则电路中电流最大的是()ABCD【答案】:D【解析】:因串联电路中总电阻等于各分电阻之和,并联电路中总电阻的倒数等于各分电阻倒数之和,所以,两电阻串联时总电阻最大,两电阻并联时总电阻最小,由I可知,两电阻并联时,电路中的电流最大。4.(2019 常德市)定值电阻R1、R2组成的电路如右图所示,已知R1R2。闭合开关S,通过R1、R2的电流分别记为I1、I2,R1、R2两端的电压分别记为U1、U2下列说法正确的是( ) AU1 = U2 BU1 U2 CI1 I2 DI1 I2【答案】B【解析】定值电阻R1、
4、R2组成的电路为串联电路,串联电路中电流处处相等,故C、D选项错误;根据欧姆定律表达式变形得R=UI,通过电阻R1、R2中电流相等,R1R2,所以U1 U2。故A选项错误,B选项正确。5.(2019 江苏宿迁市)如图所示,电源电压为3V保持不变,闭合开关,电压表示数为2V下列选项符合题意的是()A. 电压表测R2两端电压 B. R1、 R2组成并联电路C. 若开关断开,电压表示数为0 D. R1 、R2电阻之比2:1【答案】D【解析】ABD、由图知,开关闭合后,电阻R1、R2串联,电压表并联在端的电压,测量电阻R1两端的电压,其大小U1=2V;电阻R2两端的电压U2=U-U1=3V-2V=1V
5、,因为两电阻串联,所以由欧姆定律可知I=,则R1:R2=U1:U2=2V:1V=2:1;故AB错、D正确;C、若开关断开,电压表通过电阻R2接在电源上,测量电源电压,示数不为0,故C错。6.(2019安徽省)如图所示的电路中,电源电压保持不变,R为定值电阻。闭合开关,向左移动滑片P,则( )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.电压表的示数不变,电流表的示数变大 D.电压表的示数变小,电流表的示数变大【答案】A【解析】由电路图可知,滑动变阻器与定值电阻串联,闭合开关后,滑片向左滑动时,接入的阻值变小,则电路中总电阻变小,由可知,在电源电压不变时,电路
6、中的电流变大,电流表实示数变大;R为定值电阻,由可知其两端电压变大,故电压表示数变大;故A正确,BCD错误。7.(2019扬州)如图所示,电源电压保持不变,开关 S 闭合后,调节滑动变阻器滑片,下列说法正确的是( )A 滑片向左滑动,电流表示数增大,电压表示数减小 B B滑片向左滑动,电流表、电压表示数都增大C滑片向右滑动,电流表、电压表示数都增大 D.滑片向右滑动,电流表示数减小,电压表示数增大【答案】B【解析】串联电路,且电压表测量灯泡电压,则当滑片向左滑动时总电阻变小,电流变大,灯泡分得电压变大,则电流表示数变大,电压表示数变大;反之,当滑片向右滑动时,电流表示数变小,电压表示数变小。8
7、(2019长沙)如图是小海设计的温度测量仪的电路,R1 是定值电阻,R2 是阻值随温度升高而减小的热敏电阻。当 R2 的温度随环境温度降低时( )A.电流表的示数增大 B.电压表 V1 的示数增大C.电压表 V2 的示数增大 D.电压表 V2 的示数减小【答案】C【解析】由电路图可知,R1与R2串联,电压表V1测R1两端的电压,电压表V2测R2两端的电压,电流表测电路中的电流。因热敏电阻R2的阻值随温度升高而减小,所以,当R2的温度随环境温度降低时,R2的阻值变大,电路的总电阻变大,由I可知,电路中的电流变小,即电流表的示数减小,故A错误;由UIR可知,定值电阻R1两端的电压变小,即电压表V1
8、的示数减小,故B错误;因串联电路中总电压等于各分电压之和,所以,R2两端的电压变大,即电压表V2的示数增大,故C正确、D错误。9.(2019 湖南郴州市)如图所示,电源电压恒为6V,定值电阻R120闭合开关S,电流表A2的示数为0.9A,则电流表A1的示数为 A,定值电阻R2的阻值为 。【答案】:0.3;10。【解析】由电路图可知,R1与R2并联,电流表A1测R1支路的电流,电流表A2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即电流表A1的示数:I10.3A,因并联电路中干路电流等于各支路电流之和,所以,通过定值电阻R2的电流:I2II10.9A0.3A0.6A,则定值电阻R
9、2的阻值:R210。10.(2019 江苏徐州)定值电阻R1两端加4.5V电压时,通过的电流为0.45 A如图所示电路,电源电压不变,R1和定值电阻R0并联,电流表示数为0.50A;用阻值为30的电阻R2替换R1,电流表示数变为0.30 A求:(1)R1的阻值;(2)电源电压。【答案】(1)R1的阻值为10 (2)电源电压为3V。【解析】解:(1)根据I可得:R110;(2)根据欧姆定律和并联电路的电流特点可知:R1和定值电阻R0并联时,+I,即:+0.50AR2和定值电阻R0并联时,+I,即:+0.30A根据式减式可得:U3V。答:(1)R1的阻值为10 (2)电源电压为3V。二、提升训练1
10、.(2019淄博市)(多选)如图所示,电源电压为5V,闭合开关S,电压表的示数为1V。则( )A. 通过灯泡L1的电流比L2的电流大 B. 灯泡L1两端的电压是1VC. 灯泡L1和L2的电阻之比是41 D. 若灯泡L2灯丝烧断,电压表示数为零【答案】BD【解析】AB由图知,两灯串联在电路中,电压表测L1两端电压,即L1两端的电压是1V,故B正确;串联电路中电流处处相等,所以通过灯泡L1的电流和L2的电流相等,故A错误;C由串联电路的电压特点知,U2=U-U1=5V-1V=4V,通过两灯电流相等,由欧姆定律有: ,即: ,故C错误;D由图知,若灯泡L2灯丝烧断,则整个电路断路,所以电压表示数为0
11、,故D正确。2.(2019枣庄)如图,R1为定值电阻,R2为滑动变阻器,电源电压保持不变闭合S,当R2的滑片P向右滑动的过程中,下列说法正确的是()A电压表V的示数变大 B电流表A2的示数变小C电压表V的示数与电流表A1的示数的乘积变大 D电压表V的示数与电流表A1的示数的比值变大【答案】D【解析】A、电路中,两电阻并联,电流表A2测通过R1的电流,电流表A1测并联电路的总电流,电压表测电源电压,故电压表示数保持不变,A错误;B、根据并联电路各支路互不影响,故通过R1的电流大小不变,即电流表A2的示数不变,B错误;CD、当R2的滑片P向右滑动的过程中,变阻器连入电路中的电阻变大,由欧姆定律,通
12、过变阻器的电流变小,根据并联电路电流的规律,A1示数变小,电压表V的示数与电流表A1的示数的乘积变小,C错误;因A1示数变小,而电压表示数不变,故电压表V的示数与电流表A1的示数的比值变大,D正确。故选:D。3.(2019 湖南衡阳市)如图所示,电源电压U2V不变,R4,虚线框内所有电阻均未知。闭合开关,电流表示数为1A如果用一个2的定值电阻替换R,虚线框内的电阻均保持不变,则电流表示数将变为()A2AB1.5AC1.2AD0.5A【答案】:B【解析】由I可得,并联的总电阻:R并2,虚线框内所有电阻的等效电阻为R,由并联电路电阻的特点:,代入数据,解得R4;用一个2的定值电阻替换R,虚线框内的
13、电阻均保持不变,此时并联的总电阻R:,代入数据,解得,R,电流表示数将变为:I1.5A,4.(2019 黑龙江齐齐哈尔市)如图所示的电路,电源电压保持不变,R110,闭合开关S,滑动变阻器滑片P在最右端时,电流表的示数为0.25A;把滑片P移到中点时,电流表的示数为0.4A,则下列选项正确的是()A滑片P在最右端时,通过R1、R2的电流之比为5:8B滑片P在最右端时,R1、R2两端电压之比为3:1C滑动变阻器的最大阻值为40D电源电压为10V【答案】D【解析】由电路图可知,R1与R2串联,电流表测电路中的电流。当滑动变阻器滑片P在最右端时,接入电路中的电阻最大,此时电路中的电流I0.25A,因
14、串联电路中各处的电流相等,所以,通过R1、R2的电流之比为1:1,故A错误;因串联电路中总电阻等于各分电阻之和,所以,由I可得,电源的电压:UI(R1+R2)0.25A(10+R2)把滑片P移到中点时,电路中的电流I0.4A,则电源的电压:UI(R1+R2)0.4A(10+R2)联立解得:U10V,R230,故C错误、D正确;滑片P在最右端时,R1、R2两端电压之比为:U1:U2IR1:IR2R1:R210:301:3,故B错误。5.(2019 辽宁辽阳市)如图所示的电路中,电源电压恒定不变。闭合开关S,将滑动变阻器的滑片P由a点移动到b点的过程中,下列说法正确的是()A电压表V2的示数将变小
15、 B灯泡的亮度始终保持不变C电流表A1的示数与电流表A2的示数始终相等 D电压表V1的示数与电流表A3的示数比值将变大【答案】:B【解析】由电路图可知,灯泡与滑动变阻器并联,电压表V1、V2均测电源两端的电压,电流表A1、A3测阻器支路的电流,电流表A2测灯泡支路的电流。因电源电压恒定不变,所以,滑片移动时,电压表V1、V2的示数均不变,故A错误;因并联电路中各支路独立工作、互不影响,所以,滑片移动时,电流表A2的示数不变,灯泡的亮度始终保持不变,故B正确;将滑动变阻器的滑片P由a点移动到b点的过程中,接入电路中的电阻变小,由I可知,通过滑动变阻器的电流变大,即电流表A1、A3的示数变大,则电
16、流表A1的示数与电流表A2的示数不相等、电压表V1的示数与电流表A3的示数比值变小,故CD错误。6.(2019铜仁)如图所示,若电路中电源两端的电压保持不变,闭合开关S,当滑动变阻器的滑片P从b端向a端滑动的过程中( ) A. 电压表V1的示数变大,电流表A的示数变大 B. 电压表V2的示数变大,电流表A的示数变小 C. 电压表V1的示数变大,电流表A的示数变小 D. 电压表V2的示数变大,电流表A的示数变大【答案】:A【解析】由图知,定值电阻R1和滑动变阻器R2串联,V1测量R1两端的电压,电压表V2测量R2两端的电压,电流表测量串联电路中的电流。当滑动变阻器的滑片P从b端向a端滑动的过程中
17、,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V2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V1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。7.(2019郴州)如图所示,电源电压不变,闭合开关S后,滑动变阻器的滑片P自中点向b端移动的过程中,下列关于电表示数变化情况判断正确的是()A电流表A1 变小,A2变小,电压表V不变B电流表A1变小,A2不变,电压表V不变C电流表A1变小,A2变小,电压表V变大D电流表A1不变,
18、A2变大,电压表V变小【答案】B【解析】由电路图可知,R1与R2并联,电压表V测电源的电压,电流表A1测R2支路的电流,电流表A2测R1支路的电流。因电源电压保持不变,所以,滑片移动时,电压表V的示数不变,故CD错误;因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,即电流表A2的示数不变,当滑动变阻器滑片P向右移动的过程中,接入电路中的电阻变大,由I可知,该支路的电流变小,即电流表A1的示数变小,故B正确,A错误。本题研究“电流与电阻的关系”,考查控制变量法,实验步骤、数据分析和对器材的要求。8.(2019 湖北随州市)如图所示电路中,当开关S闭合时,电压表V1、V
19、2、V3的示数分别为U1、U2、U3,电流表A1、A2的示数分别为I1、I2(五块电表的读数均不为零),那么下列关系式正确的是()AU2U1U3 I1I2BU2U1+U3 I1I2CU3U1+U2 I1I2DU3U1+U2 I1I2【答案】B【解析】由电路图可知,电流从电源的正极出发,依次经电流表A1、下面的电阻、上面的电阻、电流表A2回到电源的负极,即电路只有一条路径,两电阻串联,且两电流表均测电路中的电流;根据电压表与被测电路元件并联可知,电压表V1测下边电阻两端的电压,电压表V2测电源的电压,电压表V3测上面电阻两端的电压;根据串联电路中各处的电流相等可知,两电流表的示数关系:I1I2,
20、故D错误,因串联电路中总电压等于各分电压之和可,所以三电压表的示数关系为:U2U1+U3,故AC错误,B正确。9.(2019襄阳市)如图所示,电源电压保持不变,电阻R1=R2=R3=10,若只使R2、R3并联接入电路,则应闭合开关_,此时电流表的示数为I1:要使R1,R2串联,应断开开关S1、S2此时电流表的示数为I2,则I1:I2=_。【答案】 (1). S1、S2 (2). 4:1【解析】如图所示,要使电阻R2、R3并联,则电阻R2、R3中必须有电流通过,所以应闭合开关S1、S2,此时电流表测干路电流,因并联电路中总电阻的倒数等于各分电阻倒数之和,所以,电路中的总电阻:,此时电流表的示数:;断开开关S1、S2时,R1、R2串联,电流表测电路中的电流,因串联电路中总电阻等于各分电阻之和,所以,此时电压表的示数:,所以,。10.(2019 青岛市)如图电路,电源电压12V保持不变,定值电阻R1为,当滑动变阻器R2滑片处于某位置时,电流表的示数为1.6A。求此时滑动变阻器接入电路的电阻。【答案】30【解析】解:由于是并联电路则:,,。则滑动变阻器接入电阻为30。11