教科版（2024）九年级上册（2024）第4节 等效电路课时作业

这是一份教科版（2024）九年级上册（2024）第4节 等效电路课时作业，共16页。试卷主要包含了选择题，多选题，填空题，实验探究题，计算题，综合题等内容，欢迎下载使用。
1.如图电源电压恒为6V，定值电阻R 1=10Ω，滑动变阻器R 2的最大阻值为50Ω，电压表接入电路的量程为0~3V，电流表接入电路的量程为0~0.6A．当开关S闭合，滑动变阻器的滑片P由b端向a端的移动过程中，在保证电压表和电流表安全的情况下，下列说法不正确的是（ ）
A . 当R2=20Ω时，通过R2的电流为0.2A
B . 电阻R2两端的电压由5V减小到0V
C . 电流表的示数变化范围为0.1A~0.3A
D . 电阻R1两端的电压变化范围为1V~3V
2.如图甲、乙是某物理兴趣小组，设计的简易坐位体前屈测试仪的测试示意图、简化原理图。当推力F增大时，滑片P随挡板向右移动。下列说法正确的是（ ）
A . 电流表与电压表示数均变小
B . 电流表与电压表示数均变大
C . 电流表示数变小，电压表示数变大
D . 电流表不变，电压表示数变大
3.如图所示为某科技创新小组设计的水位计工作原理，容器中的绝缘浮子随水位的升降带动滑动变阻器R的滑片P 升降，并通过电压表显示的数据来反应水位的升降情况。L 是一个指示灯，电路各部分接触良好。（当容器中的水位最低时，滑片 P 位于变阻器R 的a端），如图所示，下列说法正确的是（ ）
A . 当水位上升时，电压表示数变大，指示灯L 变亮
B . 当水位上升时，电压表示数变小，指示灯L 变暗
C . 当水位下降时，电压表示数变小，指示灯L 变亮
D . 当水位下降时，电压表示数变小，指示灯L 变暗
4.下列几组电阻并联后，等效阻值最小的一组是（ ）
A . 20Ω和30Ω B . 15Ω和25Ω C . 10Ω和35Ω D . 5Ω和40Ω
5.将标有“2V 1W”字样的小灯泡（灯丝电阻不变）和标有“20Ω 1A”字样的滑动变阻器连接在如图所示的电路图中，其中电源两端电压恒为4.5V，电流表量程为0～0.6A，电压表量程为0～3V．闭合开关，为保证电路安全，在移动滑动变阻器的滑片过程中，下列说法中正确的是（ ）
A . 电流表示数变化范围是0.15A～0.5A
B . 电压表示数变化范围是2.4V～3V
C . 滑动变阻器阻值变化范围是5Ω～20Ω
D . 电路的最大功率是2.25W
6.疫情期间，手持式电子测温仪最为常见，如图甲是某款电子测温仪，图乙是它内部的原理图，其中电源电压保持不变， Rt 是热敏电阻，用于靠近人体测温，定值电阻 R0 为保护电阻；在测人的体温时，当被测温者体温较高时，显示仪的示数也会变大。正常条件下关于此测温仪，下列分析正确的是（ ）
A . 显示仪是由电流表改装成的
B . 被测温者温度越高，电路电流越小
C . 热敏电阻 Rt 随着温度的升高阻值增大
D . 将 R0 更换为阻值更大的电阻，测相同温度，显示仪示数变大
二、多选题
1.如图是跨学科学习团队设计的电子“量角器”的电路原理图，电源电压恒为4V，定值电阻R 0的阻值为8Ω。电流表的量程为0~0.6A，电压表的量程为0~3V，MN是一段阻值为30Ω的半圆弧电阻，O为半圆弧的圆心，金属滑片OP为半径，且与半圆弧接触良好。半圆弧接入电路的电阻R MP与指针旋转角度θ成正比。所测角度θ越大，“量角器”显示角度的仪表示数越大。下列说法正确的是（ ）
A . “量角器”显示角度时刻度均匀
B . 该电子“量角器”的测量范围为0∼144°
C . 当电压表示数为1.6V时，“量角器”所测的θ为90°
D . 为满足测量角度范围最大，精度最高，R0的阻值应为10Ω
2.把标有“6V 3W”的小灯泡与最大阻值为100Ω的滑动变阻器连接在电源电压恒为18V的电路中，各电表选择的量程如图所示，要求闭合开关后两电表的示数均不超过所选量程，且小灯泡两端电压不允许超过额定值（灯丝电阻不变）。下列说法正确的是（ ）
A . 在滑动变阻器滑片向左移动的过程中，电流表示数变大，电压表示数变小
B . 电路的总功率最大值为10.8 W
C . 小灯泡的电功率最小值为0.75 W
D . 滑动变阻器允许调节的范围是18 Ω～60 Ω
3.电阻R 1的阻值为12Ω，电压表连0~3V量程，电流表连入0~0.6A量程，电源电压为9V，为了电路安全，下列说法正确的是（ ）
A . 滑动变阻器的调节范围是3Ω~6Ω
B . 电流表示数变化范围是0.5A~0.6A
C . 电压表示数变化范围是1.2V~3V
D . R1两端的最大电压是6V
4.对一个电路图或者实物图作出全盘分析是初三学生应有的本领，试着分析这个图吧（ ）
A . 电压表测量小灯泡的电压
B . 滑片向B滑动电压表示数变小，灯泡变暗
C . 滑动变阻器和灯泡是并联关系
D . 闭合开关，如果电压表示数接近电源电压，电流表示数为零的话，可能是灯丝烧断
5.将光敏电阻R、定值电阻R 0、电流表、电压表、开关和电源连接成如图所示电路。光敏电阻的阻值随光照强度的增大而减小。闭合开关，逐渐增大光敏电阻的光照强度，下列说法正确的是（ ）
A . A 表和 V 表示数均变小
B . A 表和 V 表示数均变大
C . V 示数与 A 示数的比值不变
D . V 示数与 A 示数的比值变小
6.小亮设计出了如图所示的汽车油量表的模拟装置原理图，电源电压保持不变，油量表是由电流表改装而成的，与滑片相连的连杆可绕支点O转动。当S闭合后，下列说法正确的是（ ）
A . 油面上升时，油量表示数增大
B . 油面上升时，电压表和电流表示数之比变大
C . 油面下降时，电压表的示数减小
D . 定值电阻R0具有保护电路的作用
7.小林自制了一个坐位体前屈项目测试仪，原理如图所示，电源电压恒为10V，电阻丝 R2粗细均匀，总长度为30cm， R1=50Ω。闭合开关，挡板P在B端时，坐位体前屈成绩为0cm，电流表示数为0.05A；挡板P在A端时，坐位体前屈成绩为30cm。下列说法正确的是（ ）
A . 电阻丝 R2的阻值为150Ω
B . 挡板P由B向A移动的过程中电流表示数变大
C . 电压表示数为4V时，坐位体前屈的成绩为18cm
D . 坐位体前屈成绩为12cm时，电压表示数为3V
8.物理应用无处不在。如图甲、乙所示是拳击训练中为测量击打力大小而设计的电路，电源电压恒为6V，R 0为20Ω的定值电阻，电流表量程为0--0.6A，R为压敏电阻，其电阻值R与击打力F的关系如图丙所示。下列说法中正确的是（ ）
A . 用甲电路测试，当击打力为1000N时，电流表的示数0.12A
B . 用乙电路测试，当电流表示数为0.50A时，击打力为2000N
C . 甲、乙两电路相比，甲电路的击打力测量范围较小
D . 乙电路中可增大R0的阻值来增大击打力测量范围
9.在如图所示的实物图中，各元件均完好。当开关处于不同状态时，将一根导线两端同时分别试触两电路图中的不同位置，会有不同的现象发生。下列说法中正确的是（ ）
A . 若开关S1、S3闭合，S2断开，将导线接到开关S2的两端，灯泡L1、L2都不发光
B . 只闭合S2 ， 将导线接到L1两端，灯泡L1发光，L2不发光
C . 只闭合S2 ， 将导线接到开关S1的两端，灯泡L1、L2都发光
D . 若开关S1、S3闭合，S2断开，将导线接到灯泡L1两端，灯泡L1、L2都不发光
三、填空题
1.小彤去超市，走到电梯前发现电梯运动较慢，当他站在电梯上时电梯运动又快了起来。小彤根据所学的知识，画出如图所示的模拟电路（R是一个压敏电阻）。小彤分析：当人站在电梯上，压敏电阻R的阻值减小，则电磁铁的磁性 ________ ，（选填“增强”、“不变”或“减弱”），衔铁与触点“2”接触，电梯电机M的转速 ________ （选填“变快”、“不变”或“减慢”）。
2.李明修理电子设备时，需要一个10Ω电阻，但他手边只有20Ω、20Ω、6Ω、8Ω、4Ω、2Ω的电阻一个，他可以选择其中 ________ 和 ________ 的两个电阻 ________ 联．
3.如图所示是汽车油量表工作原理的示意图，图中油量表实质是一个电流表，电阻R在电路中的作用是 ________ ，当油量减少时，电路中R接入电路的电阻 ________ （填“变大”、“变小”或“不变”），所以油量表的示数变小。
4.如图是列车上烟雾报警的简化原理图，电源电压保持不变， R0为定值电阻，当有烟雾时光敏电阻R的阻值随光照强度的减弱而增大，报警器的示数增大到某一数值就开始报警，则报警器由图中的 ________ （选填“电压表”或“电流表”）改装，电阻 R0的作用是 ________ 。
5.在“研究串联电路中电阻的规律”实验中，连接电路时电键必须处于 ________ 状态（选填“闭合”或“断开”），电流表必须 ________ 在被测电路中（选填“串联”或“并联”）．现用一电阻R来等效替代串联电阻R 1和R 2时，在电源电压不变的条件下，电路中的电流与原来串联电路中的电流是 ________ 的（选填“相同”或“不同”）．
6.小强家里正在使用照明灯和电饭煲及电视机等，小强养成随手关灯的良好习惯，当他关掉家中不用的电灯后，家中电路的总电阻 ________ ，家中用电器总功率 ________ 。（均选填“变大”“变小”或“不变”）。
7.导体的电阻大小的与导体的材料、 ________ 、横截面积、温度有关 （选填“长度”或“密度” ）；20Ω和30Ω电阻串联的等效电阻为 ________ Ω。
8.如图是某种电热毯电路的示意图，R 0、R是电热毯发热电阻丝，S是温控开关，开关上标有“高（温）、低（温）、关”的字样，电热毯高温挡的功率为110 W。要使电热毯处于高温挡，则开关S的动触片应置于触点 ________ （选填：“a”、“b”或“c”）；若R的阻值为660 Ω，当电热毯处于低温加热状态时，R 0的实际功率是 ________ W。（忽略温度对电阻的影响）
9.如图，R 1=10Ω，R 2=20Ω，R 3=30Ω，电源电压恒定不变，若开关S 1闭合，S 2断开时，电流表的读数是0.3A。则电源电压为 ________ ；当S 1和S 2都断开时，电流表的读数为 ________ ；当S 1、S 2都闭合时，电流表的读数是 ________ 。
四、实验探究题
1.热敏电阻用来测量温度的变化，灵敏度较高。某实验小组利用热敏电阻将一电流表改装为温度计，实验电路如图所示。实验室提供的实验器材有：电流表（量程为0到0.6A），学生电源输出电压恒为24V），滑动变阻器R 1（最大阻值为10Ω），滑动变阻器R 2（最大阻值为50Ω），单刀双掷开关，用防水绝缘材料包裹的热敏电阻R T ， 导线若干。已知该热敏电阻的阻值与摄氏温度t的关系为 RT=2t−10Ω。实验步骤如下：
a．按照电路图连接好实验器材；
b．为不烧坏电流表，将滑动变阻器的滑片P调节到a端；然后将单刀双掷开关掷于c端，调节滑片P，使电流表指针指在满刻线位置，并在以后的操作中使滑片P位置不变；
c．将单刀双掷开关掷于d端，根据热敏电阻的阻值随温度变化的关系，计算出电流表刻度盘各个电流值对应的温度值，重新标注刻度盘，改装成温度计；
d．在容器中倒入适量的热水，随着热水温度的下降，读出对应的温度值；
（1）根据实验要求，电路中的滑动变阻器应选 ________ （选填“R1”或“R2”）；
（2）当电流表示数为0.24A时，对应的温度值为 ________ ℃；热水温度t与电流I之间的函数关系式为t= ________ （函数关系式中的数字均不带单位）；
（3）改装后的刻度盘的特点是低温刻度在刻度盘的 ________ （选填“左”或“右”）侧。
2.小明想探究电流跟电阻的关系，已知电源电压为6V且保持不变，实验用到的电阻阻值分别为5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、25Ω。
（1）小明连接了如图甲电路，闭合开关前，滑片P应置于 ________ （选填“A”、“B”）端。
（2）根据测出的数据绘制了图乙图像，可以得出结论： ________
（3）操作过程中，小明接入5Ω电阻，记录数据。换接10Ω电阻后，应向 ________ 端（选填“A”、“B”）移动滑片，移动滑片过程中，眼睛应该注视 ________ （选填“电流表”、“电压表”、“滑片”）。
（4）改变定值电阻的阻值，多次实验的目的是 ________
五、计算题
1.已知A灯标有“6V 3W”，B灯标有“6V 6W”，滑动变阻器R的规格为“50Ω 2A”。A灯、B灯中的电流随电压变化的关系如甲图像所示：
（1）将A、B两灯并联接在6V电源两端，求10min内电路消耗的电能；
（2）将A、B两灯串联接在某电源两端，A灯恰好正常发光，求此时B灯的电阻；
（3）将B灯与滑动变阻器串联接在12V电源两端，如图乙所示。调节滑动变阻器，当滑动变阻器的功率是B灯功率的3倍时，求滑动变阻器的功率。

2.如图是利用滑动变阻器控制电流的电路，R的电阻为100Ω，通过R的电流可在10mA～100mA范围内调节。
（1） 求电源电压；
（2） 上述电路能否使R两端电压为零？请通过计算说明。
3.学校开展了防溺水安全教育后，小圆经过小组合作探究，设计了一种可以戴在手腕上的防溺水定位求救报警器，其简化电路如图甲所示。已知电源电压恒定，报警器由电压表改装，定值电阻 R0的阻值为10Ω， RP是压敏电阻，图乙是压敏电阻阻值 RP随水深h变化的图像。报警器未浸入水中时，电流表示数是0.12A；报警器浸入水下深度h大于等于1m时，报警器报警。请根据以上信息，进行下列计算：
（1） 电源电压是多少？
（2） 报警器浸入水下刚开始报警时， RP两端的电压是多少？
（3） 当电流表的示数为0.2A时，报警器进入水下的深度是多少？
4.物理微项目化学习小组将弹簧测力计改装成简易的电子测力计。如图甲所示，利用该电子测力计拉着浸没在水中的金属球A处于静止状态，拉力F的大小通过电子显示屏读取。图乙是电子测力计原理图，弹簧下端位置不动，测力计受到拉力时，弹簧伸长的长度ΔL与拉力F间的关系如图丙所示。R 1为定值电阻，R 2是一根长为6cm的均匀电阻线（阻值与其长度成正比），标有“30Ω 0.5A”字样。电流表的量程为0～0.6A。弹簧的电阻不计，滑片P与R 2接触良好且不计摩擦。当测力计拉力为零时，金属滑片P刚好处于a端，电流表示数为0.15A。已知金属球A所受重力为50N，电子测力计显示拉力F为40N，此时电流表示数为0.3A。已知水的密度为1.0×10 3kg/m 3 ， g取10N/kg，电子测力计重力忽略不计，求：
（1）金属球A密度；
（2）电源电压和R1阻值；
（3）若在保证电路安全的条件下，电子测力计承受拉力F的最大值；
（4）若在保证电路安全的条件下，更换相同材料的体积较大的金属球A' ， 改变拉力F大小，金属球A'的体积最大是多少？
六、综合题
1.小超和奶奶一起去菜市场买菜，细心的小超发现奶奶习惯随身携带如图甲所示的电子挂钩秤。小超对电子秤的内部结构很感兴趣，想自己做一个电子挂钩秤，于是利用所学知识设计了一个电子挂钩秤的模拟电路，如图乙所示。轻质弹簧和金属滑片固定在一起（弹簧的电阻不计，滑片的摩擦不计）。在弹性限度内，弹簧伸长量与所受拉力成正比。
（1）小超所设计的电子挂钩秤可以把重物质量信息转化为电信息，更加方便简洁，信息转化的关键环节为：重物质量变化→滑片P的位置变化→电路的 ________ 变化→电压表示数变化；
（2）小超同学准备了以下器材：2节新干电池，定值电阻（10Ω），滑动变阻器（20Ω，1A），电压表（0~3V），弹簧，开关，导线以及其他辅助器材。按照设计的方案进行器材的组装，调节装置，使弹簧自然伸长时，滑片P刚好在A端。通过对测量数据的分析，得出了电阻丝AP之间阻值的与重物质量的关系为：RAP=km（其中RAP表示电阻丝AP之间的阻值，m表示重物质量，k为一常数且k=4Ω/kg）。当所挂重物质量是m0时电压表示数恰好为重物质量是4m0时的2倍，则m0= ________ kg；
（3）经过小组交流后，小超发现所设计的电子挂钩秤刻度不均匀，不便于读数，为了达到测量仪的刻度均匀且实现质量越大，电表示数越大的目的，小超重新设计了如图所示的四种电路，符合要求的电路是 ________ （选填下列字母序号）；
（4）为了提高电子挂钩秤的灵敏度，即需重物质量最大时指针能满偏，小超同学在实验室又找到部分器材。此时，恒压电源共有“3V”、“4V”与“8V”三种，定值电阻共有“10Ω”与“50Ω”两种，滑动变阻器共有“20Ω 1A”与“30Ω 1A”两种，电压表量程只有“0~3V”，电流表量程只有“0~0.6A”。在第3问改进电路基础上，且各元件安全情况下，下列说法中合理的是 ________ 。
A.在所有不同的搭配可行方案中，电源均只能选“8V”
B.在所有不同的搭配可行方案中，定值电阻均只能选“50Ω”
C.在所有不同的搭配可行方案中，滑动变阻器均只能选“30Ω”
D.在所有不同的搭配可行方案中，电源、定值电阻、滑动变阻器的所有规格均可能用到
2.某品牌电吹风铭牌上标有“220V 2000W”字样，有“断开、冷风、慢速中温、快速高温”四个档位。物理兴趣小组同学把此款电吹风拆解后，发现有两条不同的电阻丝绕于支架上并置于出风筒内，经研究后画出了简化电路图（如图）。
（1） 同学们研究说明书和电吹风内部结构后，有以下认识，其中 不合理的是______。
A . 说明书提示“请勿在手湿的情况下使用”，主要是为了防止触电或引发短路
B . 说明书提示“请勿在使用过程中用手触摸出风口”，主要是为了避免烫伤
C . 电吹风额定功率是指电吹风正常工作时的最大发热功率
D . 绕电阻丝的支架应采用绝缘、耐高温材料制作
（2） 开关S与0、1两触点接触时，电吹风处于“慢速中温”档；开关S与2、3两触点接触时，电吹风处于“快速高温”档。两档相比，电动机在“快速高温”档转得更快，原因是 ________ 。
（3） 同学们进一步研究发现该电吹风具有过热自动断电保护功能，其内部有一个双金属片开关，当温度达到设定值，双金属片开关自动断开，电吹风停止工作，待温度下降到安全值后又自动接通。则双金属片开关应安装在图中的 ________ 点（选填“ a”、“ b”、“ c”或“ d”）。
（4） 同学们在组长家中采用以下步骤测量电吹风的实际功率：
①测量开始前关闭家中所有用电器，记录智能电能表示数为 2127.23kW⋅h；
②将电吹风调至“快速高温”档工作4分钟断开开关，记录电能表示数为 2127.36kW⋅h；
③根据实验数据，计算电吹风在“快速高温”档工作的实际功率为 ________ W。
3.小林通过网络查询得知，电子体温计的探测器是热敏电阻，其阻值随着温度的变化而变化。小林买来一个热敏电阻，准备设计并制作一支模拟电子体温计。他计划先测出此热敏电阻在不同温度时的阻值，按照图甲所示连接了实验电路。R T为热敏电阻，实验时，R T置于温控箱（图中虚线区域）中。电源电压保持不变，R 1为定值电阻，R 2为电阻箱（0～9999Ω），S 2为单刀双挪开关，开关S 1和S 2闭合前，小林将电阻箱R 2的阻值调到最大。
（1） 小林首先调节温控箱的温度，使R T温度为32℃，闭合S 1 ， 将S 2接2，读出电压表的示数为2.4V，接着将S 2接1，调节电阻箱R 2的阻值，使电压表示数为 ________ V，读出R 2的阻值即为32℃时R T的阻值，这是采用了 ________ （选填“控制变量法”、“理想模型法”或”等效替代法”）。逐渐升高温控箱的温度，根据上述方法测量出R T在不同温度时的阻值，小林依据所测数据画出的 RT阻值随温度变化的图象如图乙所示；
当RT的温度升至42℃时，闭合S1 ， 将S2接2，电压表示数为3V，则R1= ________ Ω；
（2） 电压表改装成温度显示仪温度越高，示数越大，下列电路中符合要求的电路是________。
（3） A .
B .
C .
D .
4.入夏以来，我国部分地区发生洪涝灾害，实践小组为了减轻巡堤人员的工作量，设计了水位自动监测装置，其原理如图所示，电源电压恒定，R 0是压敏电阻，所受压力每增加10N，电阻减小5Ω，R是长1m、电阻100Ω的电阻丝，其连入电路的电阻与长度成正比，电流表量程为0～0.6A，其示数反映水位变化，R 0下方固定一个轻质绝缘“⊥”形硬杆，轻质金属滑杆PQ可以在金属棒EF上自由滑动，PQ下方通过轻质绝缘杆与重100N、高4m的圆柱体M固定在一起，当水位上升时，PQ随圆柱体M向上移动且保持水平。（整个装置接触良好且无摩擦，PQ和EF的电阻不计，ρ 河水=1.03×10 3kg/m 3 ， g取10N/kg）
（1）闭合开关，当恰好位于R最下端时，为警戒水位，电流表示数为0.06A。此时M漂浮，有 14体积浸在水中，M所受的浮力为 ________ N；
（2）当水位上升，向上移动过程中，R连入电路的电阻 ________ （选填“变大”、“不变”或“变小”）。上升到R的最上端，刚好与“⊥”形杆接触且对杆无压力时，为三级预警；
（3） 水位继续上升，PQ开始通过“⊥”形杆对R0产生压力，当达到二级预警时，电流表示数为0.15A；水位再上升0.4m达到一级预警时，电流表示数为0.20A，电源电压 为 ________ V；
（4）在保证电路安全的情况下，此装置能测量的最高水位高于警戒水位 ________ m；此时电流表示数为 ________ A；
（5）若将水位相对警戒线上升的高度标记在电流表对应的刻度上，即把电流表改装成水位计，水位计的刻度是 ________ （选填“均匀”或“不均匀”）的。