电阻的串联、并联及其应用
基础练
(时间:15分钟 分值:50分)
一、选择题(本题共6小题,每小题6分,共36分)
1.(多选)下列叙述正确的有( )
A.并联电路中各支路电阻两端的电压不相等
B.用同一表头改装成的电压表,电压表的量程越大,其内阻越大
C.并联电路的总电阻一定大于每一个支路的电阻
D.串联电路任一电阻增大(其他电阻不变),总电阻一定增大
2.电阻R1与R2并联在电路中,通过R1与R2的电流之比为1∶2,则当R1与R2串联后接入电路中时,R1与R2两端电压之比U1∶U2为( )
A.1∶2 B.2∶1
C.1∶4 D.4∶1
3.(多选)三个阻值都为12 Ω的电阻,它们任意连接、组合,总电阻可能为 ( )
A.4 Ω B.24 Ω
C.18 Ω D.36 Ω
4.如图所示,A、B间电压恒为U,在滑动变阻器的滑片P由下端向上端移动的过程中,灯泡上的电压数值( )
A.一直为U
B.一直为0
C.逐渐增大到U
D.逐渐减小到0
5.一个电流表的满偏电流Ig=1 mA,内阻为500 Ω,要把它改装成一个量程为10 V的电压表,则应在电流表上( )
A.串联一个10 kΩ的电阻
B.并联一个10 kΩ的电阻
C.串联一个9.5 kΩ的电阻
D.并联一个9.5 kΩ的电阻
6.如图所示的伏安法测电阻的电路中,电压表的内阻为3 kΩ,读数为3 V;电流表内阻为10 Ω,读数为4 mA.待测电阻R的真实值等于( )
A.750 Ω B.760 Ω
C.1 000 Ω D.1 010 Ω
二、非选择题(14分)
7.如图所示,有一个表头G,满偏电流Ig=500 mA,内阻Rg=200 Ω,将它改装为有0~1 A和0~10 A两种量程的电流表,求R1、R2的阻值各为多大?
提升练
(时间:25分钟 分值:50分)
一、选择题(本题共4小题,每小题6分,共24分)
1.如图,虚线框内为改装好的电表,M、N为新电表的接线柱,其中灵敏电流计G的满偏电流为200 μA,已测得它的内阻为495.0 Ω,图中电阻箱读数为5.0 Ω,现将M、N接入某电路,发现灵敏电流计G刚好满偏,则根据以上数据计算可知 ( )
A.M、N两端的电压为1 mV
B.M、N两端的电压为100 mV
C.流过M、N的电流为2 μA
D.流过M、N的电流为20 mA
2.一个电流表,刻度盘的每1小格代表1 μA,内阻为Rg;如果把它改装成量程较大的电流表,刻度盘的每一小格代表n μA,则( )
A.给它串联一个电阻,阻值为nRg
B.给它串联一个电阻,阻值为(n-1)Rg
C.给它并联一个电阻,阻值为
D.给它并联一个电阻,阻值为
3.两个定值电阻R1、R2串联后接在输出电压U稳定于12 V的直流电源上,有人把一个内阻不是远大于R1、R2的电压表接在R1两端,如图所示,则电压表的示数为8 V,如果他把此电压表改接在R2的两端,则电压表的示数将( )
A.小于4 V B.等于4 V
C.大于4 V,小于8 V D.大于或等于8 V
4.一个电流表由小量程的电流表G与电阻R并联而成.若在使用中发现此电流表读数比准确值稍小些,下列采取的措施正确的是( )
A.在R上串联一个比R小得多的电阻
B.在R上串联一个比R大得多的电阻
C.在R上并联一个比R小得多的电阻
D.在R上并联一个比R大得多的电阻
二、非选择题(本题共2小题,共26分)
5.(10分)如图所示,用伏安法测电阻Rx时,MN接在恒定电压上,当S接a点时电压表示数为100 V,电流表示数为0.2 A;当S接b点时,电压表示数为102 V,电流表示数为0.12 A,
(1)为了较准确地测定Rx,S应接在a点还是b点________.
(2)接在电路中的电流表的内阻为________Ω.
6.(16分)欲用伏安法测定一段阻值约为5 Ω的金属导线的电阻,要求测量结果尽量准确,现备有以下器材:
A.电池组(3 V,内阻1 Ω)
B.电流表(0~3 A,内阻约0.012 5 Ω)
C.电流表(0~0.6 A,内阻约0.125 Ω)
D.电压表(0~3 V,内阻约3 kΩ)
E.电压表(0~15 V,内阻约15 kΩ)
F.滑动变阻器(0~20 Ω,额定电流1 A)
G.滑动变阻器(0~2 000 Ω,额定电流0.3 A)
H.开关、导线
(1)上述器材中应选用的是________.(填写各器材前的字母代号)
(2)实验电路应采用电流表________(填“内”或“外”)接法.
(3)设实验中,电流表、电压表的某组示数如图所示,图中I=________A,U=________V.
(4)为使通过待测金属导线的电流能在0~0.5 A范围内改变,请按要求在虚线框中画出测量待测金属导线的电阻Rx的原理电路图,然后根据你设计的原理电路图将图中所给定的器材连成实验电路.
参考答案:
基础练
(时间:15分钟 分值:50分)
一、选择题(本题共6小题,每小题6分,共36分)
1.(多选)下列叙述正确的有( )
A.并联电路中各支路电阻两端的电压不相等
B.用同一表头改装成的电压表,电压表的量程越大,其内阻越大
C.并联电路的总电阻一定大于每一个支路的电阻
D.串联电路任一电阻增大(其他电阻不变),总电阻一定增大
BD [由并联电路特点知,各支路电阻两端电压相等,A项错误;电表改装成电压表是利用串联分压原理,电阻越大分得电压越大,故B项正确;由并联电路知=+…,所以并联电路的总电阻小于每一支路电阻,故C项错;由串联电路特点R=R1+R2…知,在串联电路中任一电阻增大,总电阻一定增大,D项正确.]
2.电阻R1与R2并联在电路中,通过R1与R2的电流之比为1∶2,则当R1与R2串联后接入电路中时,R1与R2两端电压之比U1∶U2为( )
A.1∶2 B.2∶1
C.1∶4 D.4∶1
B [∶=1∶2,则R1∶R2=2∶1,当R1与R2串联时,则U1∶U2=IR1∶IR2=2∶1,故B项正确.]
3.(多选)三个阻值都为12 Ω的电阻,它们任意连接、组合,总电阻可能为 ( )
A.4 Ω B.24 Ω
C.18 Ω D.36 Ω
ACD [设电阻阻值为R,则三个电阻任意连接,结合可能有以下四种:
故A、C、D项正确.]
4.如图所示,A、B间电压恒为U,在滑动变阻器的滑片P由下端向上端移动的过程中,灯泡上的电压数值( )
A.一直为U
B.一直为0
C.逐渐增大到U
D.逐渐减小到0
C [如图所示,由串并联电路特点知:
U并=·
R并=,则上式可写成U并=U
当P向上移动时R并增大,R上减小,故U并增大,C项正确.]
5.一个电流表的满偏电流Ig=1 mA,内阻为500 Ω,要把它改装成一个量程为10 V的电压表,则应在电流表上( )
A.串联一个10 kΩ的电阻
B.并联一个10 kΩ的电阻
C.串联一个9.5 kΩ的电阻
D.并联一个9.5 kΩ的电阻
C [把一个电流表改装成一个电压表,要串联一个电阻,可知B、D错误;通过电流表的电流为Ig时,电流表表头两端的电压Ug=IgRg=1×10-3×500 V=0.5 V,串联电阻R分担的电压UR=U-Ug=10 V-0.5 V=9.5 V,所以串联电阻的阻值R===9.5 kΩ.C正确,A错误.]
6.如图所示的伏安法测电阻的电路中,电压表的内阻为3 kΩ,读数为3 V;电流表内阻为10 Ω,读数为4 mA.待测电阻R的真实值等于( )
A.750 Ω B.760 Ω
C.1 000 Ω D.1 010 Ω
C [R的真实值R=,代入数据得R=1 000 Ω,选项C正确.]
二、非选择题(14分)
7.如图所示,有一个表头G,满偏电流Ig=500 mA,内阻Rg=200 Ω,将它改装为有0~1 A和0~10 A两种量程的电流表,求R1、R2的阻值各为多大?
解析:当公共端与“1 A”端接入电路时,满偏电流I1=1 A;当公共端与“10 A”端接入电路时,满偏电流I2=10 A;当公共端与“1 A”端接入电路时,电阻R1和R2串联,再与表头内阻Rg并联.
由并联电路的特点可得R1+R2=.
代入Ig、I1、Rg的数值,可得R1+R2=200 Ω ①
当公共端与“10 A”端接入电路时,电阻R2与表头内阻Rg串联,再与电阻R1并联.由并联电路的特点可得
Ig(Rg+R2)=(I2-Ig)R1,
代入Ig、I2、Rg的数值,
可得R2+200 Ω=19R1 ②
由①②解得R1=20 Ω,R2=180 Ω.
答案:R1=20 Ω R2=180 Ω
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(时间:25分钟 分值:50分)
一、选择题(本题共4小题,每小题6分,共24分)
1.如图,虚线框内为改装好的电表,M、N为新电表的接线柱,其中灵敏电流计G的满偏电流为200 μA,已测得它的内阻为495.0 Ω,图中电阻箱读数为5.0 Ω,现将M、N接入某电路,发现灵敏电流计G刚好满偏,则根据以上数据计算可知 ( )
A.M、N两端的电压为1 mV
B.M、N两端的电压为100 mV
C.流过M、N的电流为2 μA
D.流过M、N的电流为20 mA
D [M、N两端电压:U=IgRg=200×10-6×495.0 V=0.099 V=99 mV,故A、B错误;流过M、N的电流:I=Ig+=(200×10-6+) A=0.02 A=20 mA,故C错误,D正确.]
2.一个电流表,刻度盘的每1小格代表1 μA,内阻为Rg;如果把它改装成量程较大的电流表,刻度盘的每一小格代表n μA,则( )
A.给它串联一个电阻,阻值为nRg
B.给它串联一个电阻,阻值为(n-1)Rg
C.给它并联一个电阻,阻值为
D.给它并联一个电阻,阻值为
D [把小量程电流表改装成量程较大的电流表应并联一个电阻,由并联电路特点,IgRg=(I-Ig)·R,所以R=Rg,每一小格变为n μA,量程变为nIg,则R=Rg.]
3.两个定值电阻R1、R2串联后接在输出电压U稳定于12 V的直流电源上,有人把一个内阻不是远大于R1、R2的电压表接在R1两端,如图所示,则电压表的示数为8 V,如果他把此电压表改接在R2的两端,则电压表的示数将( )
A.小于4 V B.等于4 V
C.大于4 V,小于8 V D.大于或等于8 V
A [并联电路的电阻小于任何一个支路的电阻,又因为串联电路的电压与电阻成正比,所以把电阻并联在R2的两端,则电压表的示数小于4 V,故选A.]
4.一个电流表由小量程的电流表G与电阻R并联而成.若在使用中发现此电流表读数比准确值稍小些,下列采取的措施正确的是( )
A.在R上串联一个比R小得多的电阻
B.在R上串联一个比R大得多的电阻
C.在R上并联一个比R小得多的电阻
D.在R上并联一个比R大得多的电阻
A [电流表读数比准确值稍小些,是由于并联的电阻R的阻值偏小,而使流经小量程的电流表的电流偏小造成的,所以应该给电阻R串联一个阻值比R小得多的电阻,从而使改装后的电流表读数准确些.]
二、非选择题(本题共2小题,共26分)
5.(10分)如图所示,用伏安法测电阻Rx时,MN接在恒定电压上,当S接a点时电压表示数为100 V,电流表示数为0.2 A;当S接b点时,电压表示数为102 V,电流表示数为0.12 A,
(1)为了较准确地测定Rx,S应接在a点还是b点________.
(2)接在电路中的电流表的内阻为________Ω.
解析:(1)开关接在a点和接在b点,电压表示数变化2 V,电流表示数变化0.08 A,它们的相对变化分别为=0.02,=0.4,电流表的示数变化更大,说明电压表的分流误差较大,故S应接在b点,选用电流表的内接法.
(2)UMN=102 V为恒定值,当S接a点时,
UMa=100 V,IA=0.2 A,电流表 的内阻
RA===10 Ω.
答案:(1)b点 (2)10
6.(16分)欲用伏安法测定一段阻值约为5 Ω的金属导线的电阻,要求测量结果尽量准确,现备有以下器材:
A.电池组(3 V,内阻1 Ω)
B.电流表(0~3 A,内阻约0.012 5 Ω)
C.电流表(0~0.6 A,内阻约0.125 Ω)
D.电压表(0~3 V,内阻约3 kΩ)
E.电压表(0~15 V,内阻约15 kΩ)
F.滑动变阻器(0~20 Ω,额定电流1 A)
G.滑动变阻器(0~2 000 Ω,额定电流0.3 A)
H.开关、导线
(1)上述器材中应选用的是________.(填写各器材前的字母代号)
(2)实验电路应采用电流表________(填“内”或“外”)接法.
(3)设实验中,电流表、电压表的某组示数如图所示,图中I=________A,U=________V.
(4)为使通过待测金属导线的电流能在0~0.5 A范围内改变,请按要求在虚线框中画出测量待测金属导线的电阻Rx的原理电路图,然后根据你设计的原理电路图将图中所给定的器材连成实验电路.
解析:电池组电压为3 V,待测电阻约为5 Ω,流过待测电阻的最大电流约为=0.6 A,故应选量程为0~0.6 A的电流表、量程为0~3 V的电压表.滑动变阻器应选阻值小、额定电流大的,安全又易于调节.由于待测电阻与电流表、电压表内阻比较有<,故采用电流表外接法.为使流过金属导线的电流在0~0.5 A范围内改变,则滑动变阻器应采用分压式接法.原理电路图和实物连线图如图(a)、(b)所示.
答案:(1)A、C、D、F、H (2)外 (3)0.48 2.20
(4)见解析
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