粤教版(2019)必修三 3.4电阻的串联和并联
一、单选题
1.一个表头的内阻为,满偏电流为。要把它改装为量程的电流表,需( )
A.串联的电阻 B.串联的电阻
C.并联的电阻 D.并联的电阻
2.如图是一个双量程的电流表,使用A、B两个端点时量程为0~1A;使用A、C两个端点时量程为0~0.1A。已知表头的内阻Rg为500Ω,满偏电流Ig为1mA,则( )
A.R1≈45Ω B.R2≈50Ω C.R1=10R2 D.R2=9R1
3.磁电式电流表(表头)最基本的组成部分是磁铁和放在磁铁两极之间的线圈,由于线圈的导线很细,允许通过的电流很弱,所以在使用时还要扩大量程。已知某一表头G,内阻Rg=30Ω,满偏电流Ig=5mA,要将它改装为量程为0~3A的电流表,所做的操作是( )
A.串联一个570Ω的电阻 B.并联一个0.01Ω的电阻
C.串联一个270Ω的电阻 D.并联一个0.05Ω的电阻
4.如图所示,虚线框的电路中,、为定值电阻,A、、、、为接线端,若将表头接入A、端,则( )
A.改装为双量程电压表,使用、端为大量程
B.改装为双量程电流表,使用、端为大量程
C.改装为双量程电压表,使用、端为大量程
D.改装为双量程电流表,使用、端为大量程
5.把一个电流计接成如图所示电路。三个端点、、,一次使用、两个端点,一次使用、两个端点,已知改装之后的电流表有两个量程:和。已知电流计内阻,电流计满偏电流。下列判断正确的是( )
A.使用、两个端点,量程是;使用、两个端点,量程是;,
B.使用、两个端点,量程是;使用、两个端点,量程是;,
C.使用、两个端点,量程是;使用、两个端点,量程是;,
D.使用、两个端点,量程是;使用、两个端点,量程是;,
6.李伟同学在学习电表改装的原理以后,想找器材实践一下,于是他从学校实验室找来了一个小量程电流计G(表头),查阅说明书,知道了该电流表满偏电流为50μA,内阻为800Ω,他想把该电流计改装成0~1mA和0~10mA的双量程电流表,电路图如下图所示。下列说法正确的是( )
A.改装后开关接2时量程为0~1mA
B.改装后的电流表量程均随电阻R2的阻值增大而减小
C.改装后的电流表量程均随电阻R1的阻值增大而减小
D.改装后开关接2时电流表内阻大于开关接1时的内阻
7.电流表的内阻是Rg=200Ω,满偏电流值是Ig=0.5mA,现在欲把这电流表改装成量程为1.0V的电压表,正确的方法是( )
A.应串联一个0.1Ω的电阻 B.应串联一个1800Ω的电阻
C.应并联一个0.1Ω的电阻 D.应并联一个1800Ω的电阻
8.四个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的量程小于A2的量程,V1的量程小于V2的量程,把它们接入如图所示的电路,闭合开关后( )
A.A1的读数和A2的读数相同
B.V1的读数和V2的读数相同
C.A1指针偏转角度和A2指针偏转角相同
D.V1指针偏转角度比V2指针偏转角度大
9.磁电式电流表(表头)最基本的组成部分是磁铁和放在磁铁两极之间的线圈,由于线圈的导线很细,允许通过的电流很弱,表头的满偏电压比较小,所以一般不能直接测量较大的电压,因此要把表头改装成电压表已知某一表头G,内阻Rg=10Ω,满偏电流,Ig=1mA,要将它改装为量程为0-3V的电压表,下面操作正确的是( )
A.串联一个3000Ω的电阻 B.并联一个0.003Ω的电阻
C.串联一个2990Ω的电阻 D.并联一个0.003Ω的电阻
10.如图所示是电表改装的原理图,已知表头的内阻为800Ω,满偏电流为50μA,改装后的电压表量程为1V,电流表量程为1mA,则( )
A.当K接1时,为电压表的改装原理图,
B.当K接1时,为电流表的改装原理图,
C.当K接2时,为电压表的改装原理图,
D.当K接2时,为电流表的改装原理图,
11.已知灵敏电流计内阻为,满偏电流为,现要将它改装成量程为的电压表,则灵敏电流计应( )
A.并联一个的电阻 B.并联一个的电阻
C.串联一个的电阻 D.串联一个的电阻
12.在如图所示的电路中,电源电压保持不变。闭合电键S,向右移动滑动变阻器滑片P的过程中( )
A.电压表示数变大,电流表A示数变小 B.电压表示数变小,电流表A示数变大
C.电压表示数变大,电流表A示数变小 D.电压表示数与电流表A示数的比值变小
13.如图所示,滑动变阻器的最大阻值是R1,定值电阻的阻值是R2,A、B两端的电压恒定为U,R2两端的电压用U2表示,则( )
A.开关S断开时,滑片P从a移动到b,U2从0变化到U
B.开关S闭合时,滑片P从a移动到b,U2从0变化到U
C.若R1比R2小很多,开关S断开时,滑片P从a移动到b,U2的改变量远小于U
D.若R1比R2小很多,开关S闭合时,滑片P从a移动到b,U2的改变量远小于U
14.在“描绘小灯泡的伏安特性曲线”实验中,实验器材如下:
A.待测小灯泡(2.5V,0.5A);
B.双量程电压表(中间接线柱3V;右边接线柱15V);
C.双量程电流表(中间接线柱0.6A;右边接线柱3A);
D.滑动变阻器(,2A);
E.电源(电动势约为3V,内阻未知);
F.电阻箱();
G.电键一个;导线若干。
某次测量结果如图,则电流表的示数为( )
A. B. C. D.
15.有一电流表内阻为10Ω,满偏电流为500mA,要把它改装成量程是3A的电流表。正确的方法是( )
A.应串联一个2Ω的电阻 B.应并联一个60Ω的电阻
C.应串联一个60Ω的电阻 D.应并联一个2Ω的电阻
二、填空题
16.如图甲所示,当使用0~0.6A量程的电流表时,其示数为______A;如图乙所示,当使用0~15V量程的电压表时,其示数为_____V。
17.有一个电流表G,内阻Rg=300Ω,满偏电流Ig=1mA,若把它改装为量程0~15v的电压表,需_____(串联或并联)______Ω的电阻;若把它改装为量程0~3A 的电流表,需______(串联或并联)______Ω的电阻.
18.在如图所示的电路中,小量程电表头的内阻,满偏电流,,。
(1)当和均断开时,改装所成的表是______表(填“电流”或“电压”,)。量程______。
(2)当和均闭合时,改装所成的表是______表(填“电流”或“电压”,)。量程______。
19.图中的甲、乙两个电路,都是由一个灵敏电流表G和一个变阻器R组成的,它们之中的一个是测电压的电压表,另一个是测电流的电流表,那么甲表是_______,R增大时量程_______;乙表是_______,R增大时量程_______。(表选填“电压表”或“电流表”、量程选填“增大”或“减小”)
三、解答题
20.有一个电流表,内阻R g = 300Ω,满偏电流I g= 2mA。
(1)要把它改装为量程为0-5V的电压表,请计算并联还是串联多大的电阻?
(2)要把它改装为量程为0-0.6A的电流表,请计算并联还是串联多大的电阻?改装后电流表的内阻是多大?(结果保留一位有效数字)
21.如图所示,,,,AB之间电压,A端为正,,为使电容器上电荷量达到,应将的阻值调节到多大?
22.如果把电流计改装为较大量程的电流表,应该怎样确定分流电阻?请分析求解下面问题。
满偏电流为1mA,内阻为100的电流计,把它改装成量程是3A的电流表,应并联多大的电阻?
23.(1)如图1,电压之比与电阻、的值有什么关系?请推导出这个关系式。
(2)如图2的电路常被叫作分压电路,当、之间的电压为时,利用它可以在、端获得0和之间的任意电压。试说明其中的道理。
24.如图所示是有两个量程的电流表,当使用A、B两个端点时,量程为0.22A,当使用A、C两个端点时,量程为0.11A,已知表头的内阻为200Ω,满偏电流是10mA,求:
(1)该表头的满偏电压;
(2)R1与R2的阻值。
试卷第1页,共3页
参考答案:
1.D
【解析】
【分析】
【详解】
要将满偏电流为的表头改装为量程的电流表,需要并联一个电阻进行分流,设并联电阻为R,则有
故选D。
2.D
【解析】
【详解】
接A、B时,R1起分流作用为一支路,表头与R2串联为一支路,此时量程为I1=1A,此时有
接A、C时,R1+R2为一支路起分流作用,表头为一支路,此时量程为I2=0.1A,此时有
联立方程,代入数据解得
,
则有
故选D。
3.D
【解析】
【分析】
【详解】
改装成电流表是要扩大电流的量程,使用并联电路的分流原理,要并联的阻值为
故选D。
4.A
【解析】
【详解】
表头与电阻串联,则改装为电压表。根据
串联的阻值越大,改装的电压表量程越大,故使用、端为大量程。
故选A。
5.C
【解析】
【分析】
【详解】
根据电流表的改装原理可知,接、时,起分流作用为一支路,与串联为一支路,量程为
同理接、时,为一支路起分流作用,为一支路,量程为
可知
故使用、两个端点,量程是;使用、两个端点,量程是;联立解得
故选C。
6.C
【解析】
【分析】
【详解】
A.开关接1时表头与R1、R2并联,分流电阻较小,量程较小,开关接2时,表头先与R2串联,再与R1并联,分流电阻较小,量程较大,故改装后开关接2时量程为0~10mA,A错误;
BC.当开关接1时,量程为
当开关接2时,量程为
故随R1的增大,I1、I2均减小,随R2的增大,I1减小,I2增大,B错误,C正确;
D.将I1=1mA、I2=10mA代入BC解析中的表达式可得
,
开关接1时,内阻为
开关接2时的内阻为
故改装后开关接2时电流表内阻小于开关接1时的内阻,D错误。
故选C。
7.B
【解析】
【详解】
电流表改装成电压表需串联一个较大的电阻,阻值为
代入数据解得
故选B。
8.C
【解析】
【详解】
AC.设改装前四个电流表的满偏电流为Ig,内阻为Rg。改装成电流表时需要并联电阻R,其量程为
由上式可知电流表量程越小R越大,所以A1的内阻大于A2的内阻。根据并联分流规律可知通过A1的电流小于通过A2的电流,所以A1的读数小于A2的读数,又因为原始表头为并联关系,所以表头两端电压相等,通过两表头的电流相等,即A1指针偏转角度和A2指针偏转角相同,故A错误,C正确;
BD.改装成电压表时需要串联电阻R,其量程为
由上式可知电压表量程越小R越小,所以V1的内阻小于V2的内阻,根据串联分压规律可知V1两端电压小于V2两端电压,所以V1的读数小于V2的读数,又因为原始表头为串联关系,所以通过两表头的电流相等,即V1指针偏转角度和V2指针偏转角度相同,故BD错误。
故选C。
9.C
【解析】
【详解】
把电流表改装成3V电压表需要串联电阻阻值
故选C。
10.B
【解析】
【详解】
AB.当K接1时,表头与R1并联,为电流表的改装原理图
故A错误,B正确;
CD.当K接2时,表头与R2串联,为电压表的改装原理图
故CD错误。
故选B。
11.C
【解析】
【详解】
将灵敏电流计改装成电压表,应串联电阻分压,根据串联电路电流、电压规律可知串联电阻的阻值为
故选C。
12.B
【解析】
【详解】
ABC.当向右移动滑动变阻器滑片P时,滑动变阻器接入电路的电阻值R1变小,电路的总电阻变小,由欧姆定律可知,电路中的电流变大,电流表A示数变大,电源电压保持不变,R1与R2串联,R1变小,电压表示数变小,电压表示数变大,AC错误,B正确;
D. R1与R2串联,电流表A示数就是流经R2的电流,R2是定值电阻,所以电压表示数与电流表A示数的比值不变,D错误。
故选B。
13.C
【解析】
【详解】
A.开关S断开时,滑片P在a处,R2两端的电压最大,为U,滑片P在b处,R2两端的电压最小,为。A错误;
B.开关S闭合时,滑片P在a处,R2两端的电压最大,为U,滑片P在b处,R2被短路,两端的电压最小,为0。U2从U变化到0。B错误;
C.开关S断开时,滑片P从a移动到b,U2的改变量为
由于R1比R2小很多,所以
C正确;
D.开关S闭合时,滑片P从a移动到b,U2的改变量为
D错误。
故选C。
14.B
【解析】
【详解】
由题中实物图可知,电流表所接量程为,则电流表的最小刻度为,则由图可知,电流表的读数为,故ACD错误B正确。
故选B。
15.D
【解析】
【分析】
【详解】
小量程的电流表改装成大量程的电流表,应并联一个电阻,这个并联电阻由欧姆定律可得
Ω=2Ω
ABC错误,D正确。
故选D。
16. 0.40 5.5
【解析】
【详解】
[1]由甲图可知,电表读数为0.40A
[2]图乙中一格表示0.5V,故其读数为5.5V。
17. 串联; 14700; 并联; 0.1;
【解析】
【详解】
把电流表改装成15V的电压表需要串联分压电阻,串联电阻阻值:
把电流表改装成3A的电流表需要并联分流电阻,并联电阻阻值:;
18. 电压 3V 电流 6mA
【解析】
【详解】
(1)[1][2]根据串联电阻具有分压作用可知,S1和S2断开时,电流计与R1串联,改装的应是电压表,由
可知电压表的量程是3V;
(2)[3][4]当S1和S2均闭合时,电流表与电阻R2并联,改装的应是电流表,由
所以电流表的量程是6mA;
19. 电流表 减小 电压表 增大
【解析】
【详解】
[1][2]由图甲所示可知,电阻与G并联,甲为电流表,分流电阻R增大时,电阻分流电流减小,量程减小。
[3][4]由图乙所示可知,电阻R与G串联,乙为电压表,R增大,电阻分压电压变大,量程增大。
20.(1)串联,;(2)并联, ,
【解析】
【详解】
(1)把电流表改装成电压表,需要串联一个分压电阻,电阻阻值为
(2)把电流表改装成大量程电流表,需要并联分流电阻,电阻阻值为
改装后电流表内阻
21.或
【解析】
【分析】
【详解】
由于和串联分压,可知
由电容器的电容定义知
所以两端的电压可以为或,即
解得
22.
【解析】
【分析】
【详解】
根据并联分流,电压相等,有
解得
23.(1);(2)见解析
【解析】
【详解】
(1)根据欧姆定律以及串联电路的特点可得
(2)由以上分析可知CD端的电压
当滑动变阻器的滑动端在最上端时UCD=U;当滑动变阻器的滑动端在最下端时UCD=0;则利用它可以在C、D端获得0和U之间的任意电压。
24.(1)2V;(2),
【解析】
【详解】
(1)由欧姆定律可知,该表头的满偏电压为
(2)接A、B时,R1起分流作用为一支路,电流表与R2串联为一支路,此时量程为,此接法电路的量程为当电流表达到满偏时通过电流表的总电流,即为
同理,接A、C时,R1与R2为一支路起分流的作用,G表为一支路,此时的量程为,则
代入数据,解得
,
答案第1页,共2页
答案第1页,共2页