3.4、串联电路和并联电路
一、选择题(共16题)
1.如图所示的滑动变阻器连入电路的四种接法中,当滑片P向左滑动时,滑动变阻器接入电路的的电阻减小的是( )
A.
B.
C.
D.
2.某种材料的导体的图像如图所示,图像上A点和坐标原点的连线与横轴正半轴成角,A点的切线与横轴正半轴成角。下列关于导体的说法正确的是( )
A.导体的电功率随电压U的增大而增大
B.导体的电阻随电压U的增大而增大
C.在A点,导体的电阻在数值上等于
D.在A点,导体的电阻在数值上等于
3.如图所示,电路中、是材料相同、上下表面均为正方形的长方体导体,、厚度相同,的上下表面积大于的上下表面积。闭合开关后,以下判断正确的是( )
A.通过的电流大于通过的电流 B.两端的电压小于两端的电压
C.两端的电压等于两端的电压 D.的电功率小于的电功率
4.甲、乙两个电阻,它们的伏安特性曲线画在一个坐标系中如图所示,则( )
A.甲的电阻是乙的电阻的3倍
B.在两个电阻两端加上相同的电压,通过甲的电流是通过乙的两倍
C.若两个电阻通过相同的电流,加在乙两端的电压是加在甲两端电压的倍
D.若两个电阻通过相同的电流,电阻乙消耗的功率为甲的3倍
5.电源(电动势为E、内阻为r)、电阻箱、理想电压表与开关连接成如图所示的电路。闭合开关S后,当电阻箱接入电路的阻值时,理想电压表示数为6.0V。当电阻箱接入电路的阻值时,5s内电阻箱产生的焦耳热Q为( )
A.30J B.60J
C.90J D.150J
6.检验两端是否短路的测试中,经常用到如图所示的T形电路,电路中的电阻R1=50Ω,R2=R3=30Ω,有一测试电源,所提供的测试电压恒为80V。以下说法正确的是( )
A.当a、b两端接入测试电压时,c、d两端的电压为30V
B.当c、d两端接入测试电压时,a、b两端的电压为30V
C.若将c、d端短路,a、b之间的等效电阻为50Ω
D.若将a、b端短路,c、d之间的等效电阻为60Ω
7.一个毫伏表,它的内阻是,量程是200mV,把它改变装成为量程为10A的安培表,毫伏表上应( )
A.并联的电阻 B.并联的电阻
C.并联的电阻 D.并联的电阻
8.如图所示,图线1和图线2分别表示导体电阻R1和导体电阻R2的伏安特性曲线。则R1与R2的大小之比是( )
A.3:1 B.1:3 C.1:2 D.2:1
9.图中的甲、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.上述说法都不对
10.如图所示,已知R0=R1=R2=R3=……=Rn=R2011=3,Ra=2Ω。A、B间电压为6V,则通过R2011的电流大小是( )
A.1A B. C. D.
11.如图,相同的电流表分别改装成两个电流表A1、A2和两个电压表V1、V2,A1的量程大于A2的量程,V1的量程大于V2的量程,把它们接入图所示的电路,闭合开关后( )
A.V1的读数比V2的读数小
B.A1指针偏转角度比A2指针偏转角度大
C.A1的读数比A2的读数大
D.V1指针偏转角度比V2指针偏转角度大
12.某同学想要描绘标有“2.5V,0.3A”字样的小灯泡的伏安特性曲线,要求测量数据尽量精确,绘制曲线完整.实验室提供的器材除了开关、导线外,还有电压表(0~3V,内阻约3kΩ)、电流表(0~0.6A,内阻约0.1Ω)、滑动变阻器R(0~10Ω,额定电流1A)、滑动变阻器R′(0~100Ω,额定电流1A)。图甲是该同学实验中的实物连线图,图乙是测得数据后绘出的小灯泡伏安特性曲线。下列选项中说法正确的是( )
A.图甲中的滑动变阻器选择R′调节效果较好
B.为了减小电表内阻带来的误差,图甲中导线①应该连接b处
C.为了满足实验数据的测量要求,图甲中导线②应该连接d处
D.由图乙可知,拐点两侧区域小灯泡阻值分别恒定,但两定值不等
13.P、Q是两个由同种材料制成的底面积均为正方形的柱状型导体板,导体P的底面积大于导体Q的底面积,现将两导体按如图所示串联接到电源上,下列说法中正确的是( )
A.若P、Q的体积相同,则P的电阻值等于Q的电阻值
B.若P、Q的体积相同,则通过P的电流大于通过Q的电流
C.若P、Q的厚度相同,则P两端的电压等于Q两端的电压
D.若P、Q的厚度相同,则P的电功率大于Q的电功率
14.如图所示,a、b直线分别表示由同种材料制成的两条长度相同、粗细均匀的电阻丝的伏安特性曲线。关于这两条电阻丝,以下判断正确的是( )
A.电阻丝a较细
B.电阻丝b较细
C.将电阻丝a、b串联在一起接入电路,b两端的电压较大
D.将电阻丝a、b并联在一起接入电路,流过b的电流较大
15.如图所示,电流表A的量程为0.6A,表盘均匀划分为30个小格,每小格表示0.02A;R1的阻值等于电流表内阻的四分之一;R2的阻值等于电流表内阻的2倍,若用电流表A的表盘刻度表示流过接线柱1的电流值,则下列分析正确的是( )
A.将接线柱1、2接入电路时,每一小格表示0.10A
B.将接线柱1、2接入电路时,每一小格表示0.08A
C.将接线柱1、3接入电路时,每一小格表示0.10A
D.将接线柱1、3接入电路时,每一小格表示0.06A
16.用两个相同的电流表G改装成量程不同的电流表A1和A2,其中A1的量程是A2的2倍,现将它们接入电路,下列说法正确的是( )
A.若两表串联,则指针偏角θ1<θ2,两表示数相等
B.若两表串联,则指针偏角θ1=θ2,A1示数大于A2示数
C.若两表并联,则指针偏角θ1=θ2,A1示数大于A2示数
D.若两表并联,则指针偏角θ1>θ2,两表示数相等
二、填空题
17.我们知道,所有的电压表都是由电流表改装而成的,将一只内阻100Ω,量程为1mA的电流表改装成3V的电压表需要______联一个______Ω电阻。
18.一灵敏电流计,允许通过的最大电流(满刻度电流)为Ig=1mA,表头电阻Rg=500Ω,若改装成量程为Um=10V的电压表,应串联的电阻阻值为______Ω.若将改装后的电压表再改装成量程为Um=100V的电压表,应再串联一个阻值为_______Ω的电阻.
19.温度传感器广泛应用于室内空调、电冰箱等家用电器中,它是利用热敏电阻的阻值随着温度变化的特性来工作的,如图甲所示,电源的电动势E=9.0 V,内阻不计;G为灵敏电流计,内阻Rx保持不变;R为热敏电阻,其电阻阻值与温度的变化关系如图乙所示,闭合开关S,当R的温度等于20℃时,电流表示数I1=2 mA:当电流表的示数I2=3.6 mA 时,热敏电阻的温度是____________
20.一灵敏电流计,允许通过的最大电流Ig=1mA,表头电阻Rg=30Ω。若改装成量程为3V的电压表,应______联的电阻阻值为______Ω;若改装成量程为1A的电流表,应______联的电阻阻值为______Ω。
三、综合题
21.某电流表表头内阻Rg为200Ω,满偏电流Ig为2mA,按图甲改装成量程为3V和15V的电压表,按图乙改装成量程为10A和1A的两个电流表,试求两种情况下的R1和R2各为多少
22.有一电流表G,内阻Rg=100Ω,满偏电流Ig=300μA,则:
(1)电流表的满偏电压为多少?
(2)若把电流表G与一阻值R1=49.9kΩ的电阻串联,可改装成量程为多大的电压表?
(3)若要把它改装成量程为0.6A的电流表,需要并联多大阻值的电阻R2?
23.如图所示电路,,,。
(1)如果已知流过电阻的电流,则干路电流多大?(保留两位有效数字)
(2)如果已知干路电流,则流过每个电阻的电流多大?(保留两位小数)
24.某电路由电源、两只小灯泡和两个开关组成,当接通开关S1,断开S2,两只灯泡都不太亮;当接通开关S1和S2,一只灯泡很亮,另一只灯泡不亮;当断开开关S1,两只灯泡都不亮。请画出该电路图。
试卷第1页,共3页
参考答案:
1.C
【详解】
A图中滑动变阻器接入了右半段,滑片左移,连入电路的电阻丝变长,电阻变大.A不符合题意;B图中滑动变阻器将整个电阻丝接入了电路,滑片失去作用,因此移动滑片,电阻不变.B不符合题意;C图中滑动变阻器接入了左半段,滑片左移,连入电路的电阻丝变短,电阻变小.C符合题意;D图滑动变阻器接入了右半段,滑片左移,连入电路的电阻丝变长,电阻变大.D不符合题意.故选C.
2.A
【详解】
A.由题图知,电压U增大,电流I增大,则电功率增大,故A正确;
B.由欧姆定律知,电阻,可知随U增大,I增大得更快,故导体的电阻随U的增大而减小,故B错误;
CD.在物理图象上,图象的倾角决定于标度的选取,不能用倾角的正切求斜率。且弯曲的伏安特性曲线本身误差较大,故不能用正切值来表示电阻;只能用坐标的比值和欧姆定律求解;因标度可能不同,故也不能用求解电阻,故CD错误;
故选A。
3.C
【详解】
A.由于两电阻串联在电路中,因此两电阻中电流一定相等,故A错误;
BC.设电阻的表面边长为,厚度为,根据可得
则可知电阻与厚度有关,与体积无关,因此的电阻等于的电阻;由可知,两端的电压等于两端的电压,故B错误,C正确;
D.二者电阻值相等,由可知,的电功率等于的电功率,故D错误。
故选C。
4.D
【详解】
A.由I-U图线可知,电阻为图线斜率的倒数,则
故甲的电阻是乙的电阻的三分之一,故A错误;
B.两电阻电压相同,则由可知,通过甲的电流是通过乙的电流的3倍,故B错误;
C.根据欧姆定律可知,欲使有相同的电流通过两个电阻,加在乙两端的电压是加在甲两端电压的3倍,故C错误;
D.依据电功率的表达式P=UI,当两个电阻通过相同的电流,电阻乙的电压为甲的3倍,那么电阻乙消耗的功率为甲的3倍,故D正确。
故选D。
5.C
【详解】
由欧姆定律
解得通过电阻箱的电流
由焦耳定律解得5s内电阻箱产生的焦耳热
故C正确。
故选C。
6.A
【解析】
【详解】
A.当a、b两端接入测试电压时,有
故A正确;
B.当c、d两端接入测试电压时,有
故B错误;
C.若将c、d端短路,a、b之间的等效电阻为
故C错误;
D.若将a、b端短路,c、d之间的等效电阻为
故D错误。
故选A。
7.B
【详解】
设并联的电阻阻值为R,则
带入数据解得
故B正确,A、C、D错误;
故选B。
8.B
【详解】
由欧姆定律得
B正确,ACD错误。
故选B。
9.B
【详解】
AB.将电流计与电阻并联可构成电流表,即甲表是电流表,量程为
可知R增大时量程减小,选项A错误,B正确;
CD.将电流计与电阻串联可构成电压表,即乙表是电压表,量程为
可知R增大时量程增大,选项CD错误;
故选B。
10.C
【详解】
如图所示,已知R0=R1=R2=R3=…=Rn=R2011=3Ω,Ra=2Ω.则R2011与三个Ra并联的阻值为
同理可得:R2010与三个Ra并联的阻值为
R并2=2Ω=Ra
依此类推,得到整个电路总电阻为
R总=3Ra=6Ω
则总电流为
根据并联电路分流规律得:通过R0的电流为
通过R1的电流为:
通过R2的电流为
……
通过R2011的电流为
故C正确,ABD错误。
故选C。
11.C
【详解】
相同的电流表改装而成,电流表A1的量程大于A2的量程,故电流表A1的内阻小于A2的内阻;电压表V1的量程大于V2的量程,故V1的电阻大于V2的电阻;
AD.两电压表串联,故通过两表的电流相等,故V1的读数比V2的读数大,两电压表串联,通过表头的电流相等,表头指针偏转角度相等,电压表V1的偏转角等于电压表V2的偏转,故AD错误;
BC.由图可知,两电流表并联,故两流表两端的电压相等,两表由同一电流表改装而成,而将电流表扩大量程时为并联一小电阻,故相当于为四个电阻并联,故两表头中电流相同,故两表的偏角相同,故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B错误,C正确。
故选C。
12.C
【详解】
A.滑动变阻器选择较小的便于操作,故应选R,A错误;
B.电流表和灯泡的内阻相接近,所以应采用外接法,接a,B错误;
C.实验过程中需要小灯泡两端的电压从零开始,故采用滑动变阻器的分压接法,所以图甲中导线②应该连接d处,C正确;
D.通过灯泡电流较小时,电阻受温度影响较小,近似为直线,即阻值恒定,但随着电流的增大,温度升高,电阻受温度影响较大,后面为曲线,不为定值,D错误。
故选C。
13.C
【详解】
A.设电阻的表面边长为,厚度为,根据可知
则可知电阻与厚度有关,与体积无关,由
可知,如果P、Q两导体的体积相同,则P的厚度小于Q厚度;因此P的电阻大于Q的电阻;故A错误;
B.P和Q串联在电路中,由串联电路电流规律可知,通过P的电流等于通过Q的电流,故B错误;
C.由A的分析可知,若P、Q的厚度相同,则两电阻阻值相同,由可知,P两端的电压等于Q两端的电压,故C正确;
D.若P、Q的厚度相同,则两电阻阻值相同,两电阻串联时,通过的电流也相等,由可知,P的电功率等于Q的电功率,故D错误。
故选C。
14.AD
【详解】
AB.I-U图像斜率的倒数表示电阻值,所以
根据电阻定律
可知
所以电阻丝a较细,故A正确,B错误;
C.将电阻丝a、b串联在一起接入电路,通过a、b的电流相等,根据
可知
故C错误;
D.将电阻丝a、b并联在一起接入电路,a、b两端电压相等,根据
可知
故D正确。
故选AD。
15.AC
【详解】
AB.当接线柱1、2接入电路时,电流表A与R1并联,根据串并联电路规律可知,R1分流为2.4A,故量程为
2.4A+0.6A=3.0A
故每一小格表示
故A正确,B错误;
CD.当接线柱1、3接入电路时,A与R1并联后与R2串联,电流表的量程仍为3.0A,故每一小格表示0.10A,故C正确,D错误。
故选AC。
16.AC
【详解】
AB.若将两电表串联,则流过G表及小电阻的总电流相等,故示数相等,但由分流关系可知,流过表头G的电流不相等,故偏角不等,量程越大,则小电阻分流越多,流过G表的电流越少,指针偏角越小,故指针偏角θ1<θ2,B错误,A正确;
CD.若将两表并联,则可以看作四个用电器并联,则各用电器两端的电压相等,但示数不同,量程越大的电流表内阻越小,在电压相等时,通过电流表的电流越大,示数越大,D错误,C正确。
故选AC。
17. 串 2900
【详解】
将一只内阻100Ω,量程为1mA的电流表改装成3V的电压表需要串联一个电阻,大小为
18. 9.5×103 9×104
【详解】
试题分析:根据欧姆定律可得,即,解得,根据欧姆定律可得,解得
19.120℃
【详解】
已知:电源电压E=9.0V,I1=2mA=0.002A,I2=3.6mA=0.0036A;由图象知,20℃时热敏电阻的阻值R=4000Ω,由串联电路特点及欧姆定律得:E=I1(R+Rg),
即9.0V=0.002A×(4000Ω+Rg),
解得Rg=500Ω.
当电流I2=0.0036A时,由串联电路特点及欧姆定律得:E=I2(R′+Rg)
即:9.0V=0.0036A×(R′+500Ω),
解得:R′=2000Ω;
由图象知,此时热敏电阻的温度t=120℃.
20. 串 2970 并 0.03
【详解】
把电流计改装成电压表,应串联一个分压电阻。
分压电阻值为
把电流计改装成电流表,应并联一个分流电阻。
分流电阻值为
21.甲图:,;乙图:,
【详解】
甲图中
解得
解得
乙图中:连接10A挡时
连接1A挡时
解得
22.(1)0.03V;(2)15V;(3)0.05Ω
【详解】
(1)满偏电压为
V=0.03V
(2)由于R1与电流表串联,故通过R1的最大电流为
I1=Ig=300μA
电阻R2两端的最大电压为
U1=I1R1=14.97V
改装后的电压表量程为
U1+Ug=15V
(3)电阻与电流表并联时,该电阻与电流表两端电压相同,改装后量程为0.6A,即电流表表头指针指在最大刻度位置,表头通过的电流为满偏电流Ig=300μA,此时并联电阻通过的电流为
=600mA-0.3mA=599.7mA
该电阻两端电压
该电阻的阻值
Ω
23.(1);(2),,
【详解】
(1)由欧姆定律得两端的电压为
并联,三者两端电压应相等,即
中的电流为
中的电流为
干路中的电流为
(2)设并联后的总电阻为R,则有
所以
并联电路两端的电压为
电流分别为
24.见解析
【解析】
如图所示
答案第1页,共2页