11.4串联电路和并联电路
一、选择题
1.用伏安法测未知电阻Rx时,若不知Rx的大约数值,为了选择正确的电流表接法以减小误差,可将仪器如图所示接好,只空出一个电压表的一个接头K,然后将K分别与a,b接触一下,观察电压表和电流表示数变化情况,则( )
A.若电流表示数有显著变化,K应接a
B.若电流表示数有显著变化,K应接b
C.若电压表示数有显著变化,K应接b
D.以上说法均不正确
2.甲、乙两电阻的I-U关系如图所示,把它们并联后的I-U关系图线一定在图中( )
A.a区域 B.b区域 C.c区域 D.无法确定
3.有一毫伏表,它的内阻是100,量程为0.2V,现要将它改装成量程为10A的电流表,则毫伏表应( )
A.并联一个0.02的电阻 B.并联一个0.2的电阻
C.串联一个50的电阻 D.串联一个4900的电阻
4.热敏电阻的阻值是随环境温度的增大而减小的.要想设计一个通过电表示数反映热敏电阻随环境温度变化的电路,要求温度升高时电表示数减小,电源电压不变,如图所示的四种电路符合要求的是( )
A. B. C. D.
5.小亮家的卫生间按图所示的电路安装了照明灯和换气扇,它们()
A.只能各自独立工作,而不能同时工作
B.只能同时工作,而不能各自独立工作
C.工作时,两端的电压一定相等
D.工作时,通过的电流一定相等
6.两个电压表V1和V2是由完全相同的两个小量程电流表改装成的,V1的量程是3V,V2的量程是15V,为了测量12V的电压,我们把两个电压表串联起来使用,以下叙述正确的是( )
A.V1和V2的示数相等
B.V1和V2的示数不相等,指针偏转角度也不相同
C.V1和V2的示数分别为2V和10V
D.V1和V2的示数之比为5:1
7.电流表的内阻Rg=200Ω,满偏电流Ig=1mA,把这个电流表改装成量程为1V的电压表,正确的方法是( )
A.应并联一个0.2Ω的电阻 B.应串联一个1800Ω
C.应串联一个800Ω的电阻 D.应并联一个0.2Ω
8.图示为某收音机内一部分电路元件的电路图,各个电阻的阻值都是2 Ω。若将该部分与收音机的其他电路剥离出来,并在A、B两点间加6 V的恒定电压,AC间接一只内阻忽略不计的电流表,则电流表的示数是( )
A.3 A B.2 A C.1 A D.0
9.20Ω和30Ω的两个电阻并联后,两端并联一条导线,那么这个电路的总阻值为( )
A.12Ω B.10Ω C.0 D.50Ω
10.电阻R1 与R2并联在电路中,通过R1与R2的电流之比为1∶3,则当R1 与R2串联后接入电路中时,R1和R2两端电压之比U1∶U2为( )
A.1∶3
B.3∶1
C.1∶4
D.4∶1
11.如图所示电路,已知R1=3 kΩ,R2=2 kΩ,R3=1 kΩ,I=10 mA, I1=6 mA,则a、b两点电势高低和通过R2中电流正确的是( )
A.a比b低,7 mA B.a比b低,2 mA
C.a比b高,7 mA D.a比b高,2 mA
12.图(a)、(b)两电路的元件完全相同,则四个电表示数的大小关系正确的是
A.I1>I2,U1>U2 B.I1<I2,U1<U2
C.I1<I2,U1>U2 D.I1>I2,U1<U2
13.题图是监控汽车安全带使用情况的一种简化报警电路。汽车启动时,开关S1闭合;驾驶员系好安全带时,开关S2将断开。L是报警指示灯,P是蜂鸣报警器,RN为安装在座垫下方的压敏元件(电阻值与所受压力大小成反比),M是一种触发开关(当A、B两端电压升高时,C、D两个端口间将像普通开关一样直接接通,从而连通L、P所在支路),则( )
A.当驾驶员坐在座位上启动汽车但未系安全带时,RN电阻变大,A、B两端电压升高,指示灯点亮,蜂鸣器报警
B.当驾驶员坐在座位上启动汽车但未系安全带时,RN电阻变大,C、D两端口间接通
C.当驾驶员坐在座位上启动汽车并系上安全带时,A、B两端电压降低,指示灯熄灭
D.当驾驶员坐在座位上启动汽车并系上安全带时,C、D两端口间接通,指示灯熄灭
14.如图所示,有ABC三个接线柱,AC间电压10V,将四个相同的定值电阻通过若干导线混联后接到AB或BC之间,使AB间电压6V,BC间电压4V,则AB间的阻值( )
A.无法达到题目要求 B.有一种可能
C.有两种可能 D.有三种可能
15.如图所示,三个定值电阻R1、R2、R3的电阻值均不相等,在A、B之间接一个电源,在C、D之间接一个电流表,电流表的示数为I.现将电源、电流表的位置互调,则电流表的示数( )
A.可能增大 B.可能减小 C.一定不变
D.由于R1、R2、R3大小关系不知,故无法判定
二、综合题
16.如图所示,已知,闭合电键后,安培表读数为0.75A,电压表读数为,经过一段时间,一个电阻断路,安培表读数变为,电压表读数变为,则的阻值是______,电阻断路前、后电路消耗的总功率之比______。
17.如图所示,V1、V2是两只电压表,当开关S断开时,电压表V1的读数为12V,电压表V2的读数为6V,当开关S闭合时,电压表V2的读数为15V,则电源电动势为_____V。(电源内阻不计)
18.电压表是由小量程电流表改装而成,如图为电压表的内部结构图.小量程电流表G的电阻Rg=10 Ω,满偏电流Ig=3 mA,接ab两接线柱时电压表量程为3 V,接ac两接线柱时电压表量程为15 V.则R1=___________Ω, R2=___________Ω.
19.如图所示的电路中,小量程电流表的内阻Rg=10Ω,满偏电流Ig=2mA,R1=990Ω,Ω。
(1)当S1和S2均断开时,改装成的表是什么表,量程多大?
(2)当只闭合S2时,改装成的表是什么表,量程多大?
20.如图所示为一双量程电压表的示意图。已知电流表的量程为200μA,内阻为500Ω。求图中串联的分压电阻、的电阻值。
21.如图所示,变阻器的滑片P位于其中点,变阻器的总电阻为2kΩ.
(1)当在ab两点间加上120V电压时,接在cd间的电压表读数为40V,试求此时变阻器消耗的总功率;
(2)当在cd两点间加上40V电压时,接在ab间的上述电压表读数为多少?
参考答案
1.B
【详解】
AB.若K从a移到b时,安培表读数有显著变化,说明伏特表的分流明显,K应接在b处,故A错误,B正确;
CD.若K从a移到b时,伏特表读数有显著变化,说明电流表的分压明显,K应接在a处,故CD错误。
故选B。
2.A
【详解】
在I-U关系图像中图线斜率的倒数表示电阻阻值,当甲、乙两个电阻并联后总电阻比甲、乙电阻都小,故并联后的I-U关系图线应在图中的a区域。
故选A。
3.A
【详解】
ABCD.电表的满偏电流为
把它改装成量程为10A的电流表需要并联一个分流电阻,并联电阻阻值为
BCD错误A正确。
故选A。
4.D
【详解】
热敏电阻的阻值是随环境温度的增大而减小的,所以温度升高其电阻减小.
A. 热敏电阻与定值电阻并联,因为热敏电阻减小,所以并联的总电阻减小,由欧姆定律可得,干路电流增大,电流表测量的就是干路电流,所以电流表示数增大,故A不符合要求.
B.热敏电阻和电流表串联,因为热敏电阻减小,电源电压不变,由欧姆定律可得,该支路的电流增大,所以电流表示数增大,故B不符合要求.
C. 热敏电阻和电流表串联,因为热敏电阻减小,电源电压不变,由欧姆定律可得,干路的电流增大,所以定值电阻两端的电压增大,所以电压表的示数增大,故C不符合要求.
D.由C的分析可知两端的电压增大,由于热敏电阻两端的电压与两端的电压之和不变,所以热敏电阻两端的电压减小,即电压表的示数减小,故D符合要求.
5.C
【详解】
AB.两电器并联并且都有单独开关控制,则通过电键的控制两灯可以单独工作,也可以同时工作,故选项A、B不符合题意;
C.由并联电路的特点可知工作时两端的电压一定相等,故选项符合题意;
D.由于两电器功率不一定同,根据
可知工作时通过的电流不一定相同,故选项D不符合题意;
6.C
【详解】
AB.两个电压表串联,流过表头的电流相同,指针偏转角度大小与电流大小成正比,故V1和V2的指针偏转角度相同,偏转角相同时,量程大的电压表读数偏大,说明V1的示数小于V2的示数,故AB错误;
CD.因两电压表偏转角相同,示数之比等于量程之比,故V1和V2的示数之比为1:5,V1和V2的示数分别为2V和10V,故C正确,D错误;
故选C。
7.C
【详解】
把电流表改装成1V的电压表需要串联分压电阻,串联电阻阻值为:
故选C。
8.C
【详解】
设各个电阻的阻值为R.在A、B两点间加6V的恒定电压时,下面两个电阻并联后与上面的电阻串联,电路的总电阻为
R总=R+R=3Ω
则并联电路的电压为
故电流表的示数是
故选C。
9.C
【详解】
导线电阻可近似看为0,所以当20Ω和30Ω的两个电阻并联后,两端再并联一条导线,则电路总电阻为0,故选C。
10.B
【详解】
并联电路中电阻之比等于电流的反比,故R1:R2=3:1;串联电路中电压之比等于电压之比;故U1:U2=3:1;故选B.
11.A
【详解】
试题分析:根据欧姆定律得R1和R3两端的电压分别为U1=I1R1=6××10-3×3×103V=18V,则a点的电势比c点电势低18V,U3=I3R3=(I-I1)R3=4V,b点的电势比c点电势低4V,所以a电势比b点电势低.R2两端的电压为U2=U1-U3=14V,通过R2中电流为.故选A.
12.D
【详解】
试题分析:二极管具有单向导电性,根据二极管的特性和欧姆定律结合进行分析.
a图中二极管加的是正向电压,处于导通状态,电阻很小,b图中二极管加的是反向电压,处于截止状态,电阻很大,根据欧姆定律可知.在串联电路中电阻越大,分担的电压越大,故a图中电压表的读数比b图中小,即,D正确.
13.D
【详解】
AB.由题知,当驾驶员坐在座位上时,所受压力变大,电阻变小A、B错误;
C.当驾驶员坐在座位上,RN电阻变小,A、B两端电压升高,C错误;
D.当驾驶员坐在座位上启动汽车安全带时,C、D两端口间接通,指示灯熄灭,D正确。
故选D。
14.C
【详解】
由题意知,AB间电压为6V,BC间电压为4V,则AB和BC电压之和为10V,等于AC的电压,故AB和BC应串联,且AB电阻和BC部分电阻之比应为3:2,可以采用以下二种接法,如下图所示。
故选C。
15.C
【详解】
两种情况下的电路连接如图所示
设电源电压为U=6V,R1=3Ω,R2=2Ω,R3=6Ω
在甲图中
电流表的示数为
在乙图中
电流表的示数为
故两次示数相同则
故选C。
16.4 5∶4
【详解】
[1]如图所示,一个电阻断路,电流表、电压表示数都增加,若R3断路,电压表无示数;R1或R4断路,电流表无示数,则断路电阻为R2,断路后R1、R4串联,电压表测R1两端电压,电流表测电路中电流,R1的电阻为
[2]断路前R1两端电压为
R2、R3串联后与R1并联,R3两端电压为
R3中电流为
电路中总电流为
电阻断路前、后电路消耗的总功率之比为
17.20
【详解】
[1]S断开时串联,则路端电压
因为两电压表是串联关系,所以
S闭合之后被短路,则路端电压为
联立三式可得
18.990 ; 4000;
【详解】
当接ab时:;当接ac时:
代入数据解得:R1=990Ω;R2=4000Ω.
19.(1)电压表,2V ;(2)电流表,0.6A
【详解】
(1)S1和S2均断开时,串联分压,改装的是电压表,最大测量值为
(2)只闭合S2时,并联分流,改装的是电流表,最大测量值为
20.,
【详解】
把电流表改装成5V电压表,串联电阻阻值为
代入数值,计算得
把电流表改装成15V电压表,串联电阻阻值为
代入数值,计算得
21.(1)8W;(2)20V
【详解】
(1)此时加在ac间的电压为80V,因此
W
(2)由题知,
当在ab两点间加上120V电压时,接在cd间的电压表读数为40V,可得:
,
解得电压表内阻为:
=20V