2019人教版必修第三册 第十一章 第4节 串联电路和并联电路 过关测试
一、多选题
1.如图所示电路,将两个相同的电流表分别改装成A1(0-3A和A2(0-0.6A)的电流表,把两个电流表并联接入电路中测量电流,则下列说法中正确的是( )
A.A1的指针还没有满偏,A2的指针已经满偏
B.A1的指针半偏时,A2的指针也半偏
C.A1的读数为1A时,干路中的电流I为1.2A
D.A1的读数为1A时,A2的读数为0.6A
2.如图所示,四个相同的表头分别改装成两个电流表和两个电压表,电流表A1的量程大于A2的量程,电压表V1的量程小于V2的量程,把它们按图接入电路,则( )
A.电流表A1的读数大于电流表A2的读数
B.电流表A1的偏转角等于电流表A2的偏转角
C.电压表V1的读数大于电压表V2的读数
D.电压表V1的偏转角小于电压表V2的偏转角
3.某一表头的满偏电流为Ig,满偏电压为Ug,内阻为Rg,改装成电流表后,电流量程为I,电压量程为U,内阻为R,则( )
A.R= B.U=IgRg C.Ug<U D.I>
4.如图所示的电路图,AB间电压为U,则下列说法正确的是( )
A.滑动变阻器滑片向上移动时,两端电压变小
B.滑动变阻器滑片向下移动时,两端电压变大
C.滑动变阻器滑片位于中间时,两端电压小于
D.滑动变阻器滑片位于中间时,若CD间改接为内阻为的电动机,电动机恰能正常工作,则此电动机消耗的热功率小于
5.在如图所示的电路中,通过电阻R1的电流I1是( )
A. B. C. D.
二、单选题
6.如图为伏安法测电阻的一种常用电路.以下分析正确的是
A.此接法的测量值大于真实值
B.此接法的测量值小于真实值
C.此接法要求待测电阻值小于电流表内阻
D.开始实验时滑动变阻器滑动头P应处在变阻器的正中间
7.有两个相同的灵敏电流计,允许通过的电流最大值为Ig=1 mA,表头内阻为Rg=50 Ω,若改装成一个量程为0~3 V的电压表和一个量程为0~0.6 A的电流表,应给他们分别( )
A.串联一个2 980 Ω的电阻和并联一个0.033 Ω的电阻
B.并联一个2 990 Ω的电阻和串联一个0.033 Ω的电阻
C.串联一个2 950 Ω的电阻和并联一个0.083 Ω的电阻
D.并联一个2 970 Ω的电阻和串联一个0.083 Ω的电阻
8.如图所示的电路中,电阻阻值已标出,当输入电压 UAB=220V时,输出电压UCD为( )
A.1V B.2V C.3V D.4V
9.将两个相同的灵敏电流计表头,分别改装成一只较大量程电流表和一只较大量程电压表,一个同学在做实验时误将这两个表串联起来,则( )
A.两表头指针都不偏转
B.两表头指针偏角相同
C.改装成电流表的表头指针有偏转,改装成电压表的表头指针几乎不偏转
D.改装成电压表的表头指针有偏转,改装成电流表的表头指针几乎不偏转
10.健康同学认为,欧姆表测量电阻不够准确,他想换用伏安法进一步测量一段阻值约为5Ω电阻丝的电阻,有下列器材与电路:
a.电流表A1(0.6A,内阻约为0.1Ω)
b.电流表A2(3A,内阻约为0.1Ω)
c.电压表V1(3V,内阻约为6kΩ)
d.电压表V2(15V,内阻约为20kΩ)
e.滑动变阻器R1(2kΩ,0.5A)
f.滑动变阻器R2(10Ω,2A)
g.干电池E(3V,内阻约为0.05Ω)
h.开关一个,带夹子的导线若干
为了尽量减小测量数据的读数误差,他应该( )
A.电流表选用a,电路选甲 B.电流表选用b,电路选甲
C.电流表选用a,电路选乙 D.电流表选用b,电路选乙
11.一电压表由电流表G和电阻R串联而成,若在使用过程中发现此电压表的读数总比准确值稍小一些,采用下列哪种措施可以改进( )
A.在R上串联一个比R大得多的电阻 B.在R上串联一个比R小得多的电阻
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
12.如图所示电路中,电源的电动势为E,内阻为r,各电阻阻值如图所示,当滑动变阻器的滑动触头P从a端滑到b端的过程中,下列说法正确的是 ( )
A.电压表的读数U先增大,后减小
B.电流表的读数I先增大,后减小
C.电压表读数U与电流表读数I的比值U/I不变
D.电压表读数的变化量ΔU与电流表读数的变化量ΔI的比值ΔU/ΔI先增大后减小
13.如图所示,电路中开关K1接1,K2断开时,A灯最亮,B、D最暗且亮度相同。现在将K1接2,并将K2闭合,则( )
A.A灯最亮,B灯最暗 B.C灯最亮,B灯最暗
C.A灯最暗,C灯最亮 D.A灯最亮,D灯最暗
14.一电流表并联一个分流电阻后就改装成一个电流表,当把它和标准电流表串联后去测某电路中的电流时,发现标准表读数为1.1A时,而改装表的读数为1.0A,稍微偏小些,为了使它的读数准确,应
A.在原分流电阻上再并联一个较大的电阻 B.在原分流电阻上再串联一个较小的电阻
C.在原分流电阻上再串联一个较大的电阻 D.在原分流电阻上再并联一个较小的电阻
15.分别用图(a)、(b)两种电路测量同一未知电阻的阻值.图(a)中两表的示数分别为3V、4mA,图(b)中两表的示数分别为4V、3.9mA,则待测电阻Rx的真实值为( )
A.略小于1kΩ B.略小于750Ω C.略大于1kΩ D.略大于750Ω
16.下列说法正确的是( )
A.根据公式可知,I与q成正比,I与t成反比
B.公式适用任何电路,适用纯电阻电路
C.电动势越大,电源把其他形式的能转化为电能越多
D.把小量程的电流表改装成电压表要串联一个阻值较大的电阻
17.如图所示的电路中,闭合开关S,灯泡L1和L2均正常发光,由于某种原因灯泡L2灯丝突然烧断,其余用电器均不会损坏,则下列结论正确的是( )
A.电源的输出功率可能变大
B.电流表读数变大,电压表读数变小
C.灯泡L1变亮
D.电容器C上电荷量减小
18.如图所示,电路中的电阻,,。另有测试电源,电动势为100V,内阻忽略不计。则( )
A.当c、d端短路时,a、b之间的等效电阻是
B.当a、b端短路时,c、d之间的等效电阻是
C.当a、b两端接通测试电源时,c、d两端的电压为80V
D.当c、d两端接通测试电源时,a、b两端的电压为80V
19.如图所示的甲、乙两个电路,都是由一个灵敏电流计G和一个变阻器R组成,它们之中一个是测电压的电压表,另一个是测电流的电流表,那么以下结论中正确的是( )
A.甲表是电流表,R增大时量程增大
B.甲表是电流表,R增大时量程减小
C.乙表是电压表,R增大时量程减小
D.乙表是电流表,R增大时量程增大
20.用电流表和电压表测电阻时,可以有如图所示的两种方法把电压表和电流表连入电路.对于这两个电路下列说法中正确的是( )
A.采用(甲)图时,测量出的电阻值比真实值小
B.采用(乙)图时,测量出的电阻值比真实值小
C.为了减小误差,测量较小阻值的电阻时宜采用(甲)图
D.为了减小误差,测量较大阻值的电阻时宜采用(乙)图
21.如图所示的电路中,,若在a、c两点之间加上的电压,则电流表的读数为( )
A.0 B.0.4A C.1A D.1.5A
三、实验题
22.为了测量某一未知电阻Rx(阻值约为6 Ω)的阻值,实验室里准备了以下器材:
A.电源,电动势E=3.0 V
B.电压表V1,量程3 V,内阻约5 kΩ
C.电压表V2,量程15 V,内阻约25 kΩ
D.电流表A1,量程0.6 A,内阻约0.2 Ω
E.电流表A2,量程3 A,内阻约0.04 Ω
F.滑动变阻器R1,最大阻值5 Ω,最大电流为3 A
G.滑动变阻器R2,最大阻值200 Ω,最大电流为1.5 A
H.开关S、导线若干
(1)在用伏安法测量该电阻的阻值时,要求尽可能准确,并且待测电阻两端的电压从零开始连续调节,则在上述提供的器材中电压表应选________;电流表应选________;滑动变阻器应选________.(填器材前面的字母代号)
(2)请在虚线框内画出用伏安法测量该电阻阻值时的实验电路图_______.
(3)请根据电路图将下列实物图补充完整__________.
23.如图所示为小明同学用毫安表改装多用电表的原理图。已知毫安表表头内阻为60Ω,满偏电流为2mA,R1和R2为定值电阻。
(1)若将毫安表改装成4mA和40mA两个量程的电流表,当选择开关S1与b端相接,单刀双掷开关S2接“1”时,电流表的量程为4mA,则R1+R2=___________Ω,R1=___________Ω;
(2)图中将开关S2接“2”端时为欧姆表。根据图中电源情况可以判断表笔A应接___________色(选填“红”或“黑”)表笔;若开关S1与a端相接时欧姆表为“×10”倍率挡,则开关S1与b端相接时应为___________(选填“×1”或“×100”)倍率挡;
(3)图中作为欧姆表使用时,若电池用旧后电动势不变,电池内阻变大,欧姆调零后测电阻,这种情况对测量结果___________(选填“有”或“没有”)影响。
四、解答题
24.有一个表头G,其满偏电流,内阻,将它:
(1)改装成能测0~10V电压表需要怎么改装?
(2)改装成能测0~1A电流表需要怎么改装?
五、填空题
25.有一只满偏电流Ig=1mA,内阻Rg=30Ω的电流表G.若把它改装成量程为0.6A 的电流表,应_____联 一个______Ω的分流电阻(保留两位小数);若把它改装成量程为3V的电压表,应_______联个_______Ω的分压电阻.
26.判断下列说法的正误。
(1)电压表中串联的电阻的作用是分去一部分电流。(____)
(2)电流表中并联的电阻的作用是分去一部分电压。(____)
(3)若将电阻串联在电流表上改装成电压表后,增大了原电流表的满偏电压。(____)
(4)若将电阻并联在电流表两端改装成电流表后,电阻两端的电压和电流表两端的电压相等。(____)
试卷第1页,共3页
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参考答案
1.BC
【分析】
电流表是由小量程的电流表并联一个电阻改装而成,两个电流计的满偏电压相同,A1和A2的最大电流分别是3A和0.6A,所以欧姆定律,改装后的两电流表内阻之比为1:5.
【详解】
A、B项:电流表是由电流计并联一个电阻改装而成,两电流表并联,知两表头也并联,流过两表头的电流相等,所以A1的指针半偏时,A2的指针也半偏,A1的指针还没半偏时,A2的指针也没半偏,A1的指针还没有满偏,A2的指针也没有满偏,故A错误,B正确;
C、D项:两电流表的内阻之比为1:5,则电流之比为5:1.A1的读数为1A时,A2的读数为0.2A,干路中的电流为1.2A,故C正确,D错误.
故应选BC.
【点睛】
本题要对于安培表的内部结构要了解:小量程电流表(表头)与分流电阻并联而成.指针偏转角度取决于流过表头的电流大小.
2.AB
【详解】
AB.电流表的改装方法是表头并联小电阻。图示两个电流表的表头是并联关系,流过两个表头的电流相等,所以两电流表指针偏转角相等;由于电流表A1的量程大于A2的量程,
所以A1中的电流要大于A2中的电流,故A1的读数比A2的读数大,故A正确,B正确;
CD.电压表的改装方法是表头串联大电阻。图示两电压表串联,故通过两表头的电流相等,表头指针偏转角度相等;因V1量程小于V2量程,故V1的读数小于V2的读数,故C错误,D错误;
故选:AB。
3.AB
【详解】
将表头改装成电流表,是在表头两端并联电阻从而达到分流作用
AD.当通过电流表的电流为I时,表头即达到满偏,根据部分电路欧姆定律可知
故A正确,D错误;
BC.该电流表的电压量程就是表头的满偏电压,即
U=IgRg=Ug
故B正确,C错误。
故选AB。
4.CD
【解析】滑动变阻器是分压式接法,电阻Rx与变阻器的下半部分并联后再与上半部分串联;滑动变阻器滑片向下移动时,串联部分电阻变大,并联电阻变小,分压小,则Rx两端电压变小;同理滑片向上移动时,两端电压变大,故A B错误;滑动变阻器滑片位于中间时,电阻R2与变阻器的下半部分并联后再与上半部分串联;由于并联部分的电阻比变阻器上半部分电阻小,故R2两端电压小于U/2,故C正确.CD间改接为内阻为RX的电动机,由C知其电压小于U/2,其又不是纯电阻电路,则其消耗的热功率小于,则D正确,故选CD.
5.BCD
【详解】
由欧姆定律可知电流
故选BCD。
6.A
【分析】
由电路图可知,该实验采用的是滑动变阻器的分压接法,电流表的内接法;
(1)电流表外接法,由于电压表的分流作用,使电流表测的电流大于流过电阻的电流,测量值小于真实值;待测电阻越小,电压表的分流作用越小,电流表测的电流越接近流过电阻的真实值,实验误差越小.电流表内接法,由于电流表的分压作用,使电压表测的电压大于待测电阻两端的电压,测量值大于真实值;待测电阻阻值越大,电流表分压影响越小,电压表的测量值越接近真实值,实验误差越小.
(2)为保证电路安全,采用滑动变阻器分压接法时,在闭合开关前,要求滑动变阻器滑片移到分压电阻为零的位置.
【详解】
由电路图可知,该实验采用的是滑动变阻器的分压接法,电流表的内接法;电流表采用内接法,由于电流表的分压作用,电压测量值大于真实值,由欧姆定律可知,电阻测量值大于真实值,故A正确,B错误;伏安法测电阻,采用电流表内接法时,由于电流表的分压会使电压表测量值大于真实值,实验误差是由电流表分压造成的,故此接法要求待测电阻值大于电流表内阻,故C错误;滑动变阻器采用分压接法,为保护电路安全,闭合开关前,滑片应置于最右端,故D错误;故选A
【点睛】
本题考查了伏安法测电阻实验电路分析、实验注意事项、实验误差分析等问题,难度不是很大,熟练掌握基础知识即可正确解题.分析清楚电路结构、应用欧姆定律即可分析实验误差.
7.C
【详解】
把灵敏电流计改装成量程为0~3V的电压表需要串联分压电阻,串联电阻的阻值.把灵敏电流计改装成量程为0~0.6A的电流表需要并联分流电阻,并联电阻的阻值.
A. 串联一个2 980 Ω的电阻和并联一个0.033 Ω的电阻,与结论不相符,选项A错误;
B. 并联一个2 990 Ω的电阻和串联一个0.033 Ω的电阻,与结论不相符,选项B错误;
C. 串联一个2 950 Ω的电阻和并联一个0.083 Ω的电阻,与结论相符,选项C正确;
D. 并联一个2 970 Ω的电阻和串联一个0.083 Ω的电阻,与结论不相符,选项D错误;
8.B
【解析】并联部分的等效电阻为:,则电路的总电阻为:R总=10R+R=11R.
由串联分压得并联部分R并上的电压为:.而输出电压UCD即电阻R上分到的电压,再由串联分压得,.故选B.
9.D
【分析】
电流表改装成电压表是串联较大的分压电阻;电流表改装成大量程电流表是并联较小的分流电阻;将电压表和电流表串联,分析通过表头的电流关系,判断指针偏转角度的大小.
【详解】
电流表改装成电压表是串联较大的分压电阻;电流表改装成大量程电流表是并联较小的分流电阻;两表串联后,通过电流表的总电流与电压表的电流相等,由于电流表改装成大量程电流表是并联较小的分流电阻,所以大部分电流通过了分流电阻,通过表头的电流很小,所以电流表的指针几乎不偏转;电压表的指针有偏转.故D正确,ABC错误.故选D.
10.C
【详解】
电路最大电流约为
则电流表应选a,电源电动势为3V,因此电压表选c,由于
说明待测电阻较小,因此电流表应采用外接法,则电路应选乙,故C正确,ABD错误。
故选C。
11.D
【详解】
因为使用过程中发现此电压表的读数总比准确值稍小一些,故要让电流稍大一点,则应减小总电阻,给R并联一电阻可达到要求,若并联一比R小得多的电阻,其并联值会比并联的电阻阻值还要小,电流增加太多,故应并联一比R大得多的电阻,可使总电阻稍变大,ABC错误,D正确。
故选D。
12.A
【详解】
试题分析:当滑动变阻器的滑动触头从a端滑到b端的过程中,总电阻先增大后减小,电源的电动势和内阻不变,根据闭合电路欧姆定律,总电流先减小后增大,则内电压先减小后增大,外电压先增大后减小,故A正确B错误;电压表读数U与电流表读数I的比值表示外电阻,外电阻先增大后减小.故C错误;因为内外电压之和不变,所以外电压的变化量的绝对值和内电压变化量的绝对值相等.所以,D错误;
考点:考查了电路的动态变化分析
13.C
【详解】
电路中开关K1接1,K2断开时,四个灯串联,A灯最亮,B、D最暗且亮度相同,说明A的电阻最大,B、D电阻最小。当将K1接2,并将K2闭合时,A、B两灯并联,电压相等,则由得知,A灯比B灯暗。D灯的电流大于B的电流,由P=I2R得知,D灯比B灯亮,C灯比D灯亮,则得到A灯最暗,C灯最亮。故C正确。
故选C。
14.B
【详解】
电流表示数偏小,说明所并联电阻的分流太大,则分流电阻阻值偏小,让分流电阻变的稍大些即可;
A.在原分流电阻上再适当并联一个较大的电阻,分流电阻变小,故A错误;
B.在原分流电阻上再适当串联一个较小的电阻,分流电阻稍增大,故B正确;
C.在原分流电阻上再适当串联一个较大的电阻,分流电阻太大,故C错误;
D.在原分流电阻上再适当并联一个较小的电阻,分流电阻变小,故D错误;
15.D
【详解】
因电压表示数相对变化大,则用电压表的真实值测量电路,为(a)电路.用(a)电路:电流表示数含电压表的分流,故电流比真实值大.由
R测==R真
A. 略小于1kΩ与分析不符,故A错误.
B. 略小于750Ω与分析不符,故B错误.
C. 略大于1kΩ与分析不符,故C错误.
D. 略大于750Ω与分析相符,故D正确.
16.D
【详解】
A.公式是电流的定义式,I与q、t无关,故A错误;
B.公式适用任何电路,用于求解焦耳热,适用于任何电路,故B错误;
C.电动势越大,电源把其他形式的能转化为电能的本领越大,但不能说明电源把其他形式的能转化为电能越多,与电荷量也有关系,故C错误;
D.把小量程的电流表改装成电压表要串联一个阻值较大的电阻,用来分到更大的电压,达到改装电压表的目的,故D正确。
故选D.
17.A
【详解】
A项:由电源的内阻等于外电阻时,电源的输出功率最大,可知由于电源的内电阻与外电阻关系不知,所以电源的输出功率可能变大,故A正确;
B、C项:灯泡L2灯丝突然烧断,外电路总电阻增大,总电流减小,由欧姆定律可得:电源的内电压减小,路端电压增大,所以电流表的读数减小,电压表的读数变大,总电流减小,则灯泡L1变暗,故BC错误;
D项:路端电压增大,灯L1的电压减小,则电阻R两端的电压增大,电容器两端的电压增大,由Q=CU知,电容器C上电荷量增大,故D错误.
故选A.
18.C
【详解】
A.当c、d端短路时,a、b间电路的结构是电阻R2、R3并联后与R1串联,等效电阻为
故A错误;
B.当a、b端短路时,c、d之间电路结构是电阻R1、R3并联后与R2串联,等效电阻
故B错误;
C.当a、b两端接通测试电源时,c、d两端的电压等于电阻R3两端的电压
故C正确;
D.当c、d两端接通测试电源时,a、b两端的电压等于电阻R3两端的电压
故D错误。
故选C。
19.B
【详解】
灵敏电流计G改装电压表需串联大电阻分压,改装成电流表需并联小电阻分流,根据图可知,甲表为电流表,并联的电阻越大,则分流越小,量程越小,A错误、B正确;乙表是电压表,R越大,则分压越大,量程越大,CD错误.
20.B
【详解】
AD.采用(甲)图时,由于电流表的分压作用,则电压的测量值偏大,根据
可知,测量出的电阻值比真实值大,为了减小误差,测量较大阻值的电阻时宜采用(甲)图,选项AD错误;
BC.采用(乙)图时,由于电压表的分流作用,使得电流的测量值偏大,根据
可知,测量出的电阻值比真实值小,了减小误差,测量较小阻值的电阻时宜采用(乙)图,选项B正确;C错误;
故选B。
21.C
【详解】
根据电路图可知,R2与R3并联后再与R1串联,电流表测量R3的电流,电路中的总电阻为
则电路中的总电流为
因为,所以通过R2和R3的电流相等,则电流表的读数为
故选C。
22.(1)B D F (2) (3)
【详解】
(1)因为电动势只有3V,所以电压表原则B;通过待测电阻的最大电流:,所以电流表选择D;电压要求从零开始调节,所以选择分压式电路,滑动变阻器选择总阻值较小的F
(2)该实验选择分压电路,因为:,所以电流表选择外接法,电路图如下:
(3)根据电路图连接实物图:
23.60 6 黑 ×100 没有
【详解】
(1)[1] 当选择开关S1与b端相接,单刀双掷开关S2接“1”时,电流表的量程为I1=4mA,则有
解得
[2] 当选择开关S1与a端相接,单刀双掷开关S2接“1”时,电流表的量程为I2=40mA,则有
解得
(2)[3] 多用电表中表笔电流应该为“红进黑出”, 表笔A与内置电源正极相连,则表笔A应接黑表笔。
[4] 开关S1与b端相接时,毫安表所在并联电路的电阻减小,测量相同待测电阻时,则该并联电路的分压减小,毫安表转动的角度减小,则此时为“×100”挡。
(3)[5] 电池内阻变大,能够正常欧姆调零,则欧姆表的内阻不产生系统误差,而电池的电动势不变,故对测量结果没有影响。
24.(1) 串联电阻;(2)并联电阻
【详解】
(1) 把它改装成10V的电压表应串联一个电阻,则有
解得
电路图如下:
(2) 把它改装成1A的电流表应并联一个电阻,则有:
电路图如下:
25.并, 0.05Ω 串, 2970Ω
【详解】
如把它改装成量程为0.6A的电流表要并联分流电阻:
如把它改装成量程为3V的电压表要串联电阻分压:
点睛:把电流表改装成电压表需要串联分压电阻,把电流表改装成大量程电流表,需要并联分流电阻,根据串并联电路特点与欧姆定律求出电阻阻值.
26.错误 错误 错误 正确
【详解】
略
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