11.4.串联电路和并联电路练习（word版含答案）

人教版必修第三册 11.4. 串联电路和并联电路
一、单选题
1．导体A、B、C的伏安特性曲线分别是图线1、2、3，其中导体C为一非线性电阻，当它们串联后接在电压恒为6 V的直流电源两端时，它们的电阻分别为R1、R2、R3.则下列说法中正确的是（　　）
A．此时流过三导体的电流均为1 A
B．R1∶R2∶R3=1∶2∶3
C．若将三导体串联后接在3 V的直流电源上，则三导体的阻值之比不变
D．若将三导体并联后接在3 V的直流电源上，则通过它们的电流之比I1∶I2∶I3=2∶3∶1
2．两电阻R1、R2的U-I图线如图所示，则下列说法正确的是（　　）
A．R1∶R2＝1∶4
B．R1∶R2＝4∶1
C．将R1与R2串联后接在电源上，则通过它们的电流之比I1∶I2＝1∶4
D．将R1与R2并联后接在电源上，则通过它们的电流之比I1∶I2＝4∶1
3．如图所示的电路中，R1=R2=R3=4Ω，若在a、b两点之间加上U=12V的电压，则电流表的读数为（　　）
A．0.5A B．1A C．2A D．3A
4．如图是一个简易风速测量仪的示意图，绝缘弹簧的一端固定，另一端与导电的迎风板相连，弹簧套在水平放置的电阻率较大的均匀金属细杆上。迎风板与金属杆接触良好，并能在金属杆上自由滑动。电路的一端与迎风板相连，另一端与金属杆相连。则（　　）
A．风力越大，电压传感器的示数越大
B．风力越大，流过电阻的电流越小
C．风力相同，电阻越大，电压传感器示数越小
D．风力相同，弹簧劲度系数越大，电压传感器示数越小
5．如图所示，，电压表的内阻为，电压表的内阻为，间电压保持不变。当电键闭合后，、的示数变化是（　　）
A．示数变大 B．示数变大
C．、示数均变小 D．、示数均变大
6．电阻R1与电阻R2串联后接入电路中，通过它们的电压之比U1∶U2=3∶2，则电阻之比为（　　）
A．2∶3 B．3∶4 C．3∶2 D．1∶2
7．先后按图中甲、乙所示电路测同一未知电阻的阻值Rx，已知两电路的路端电压恒定不变。若按图甲所示电路测得电压表示数为9V，电流表示数为3mA；那么按图乙所示电路测得的结果应为（　　）
A．电压表示数为9V，电流表示数为3mA
B．电压表示数为9V，电流表示数小于3mA
C．电压表示数小于9V，电阻Rx的实际阻值小于3000Ω
D．电压表示数大于9V，电阻Rx的实际阻值大于3000Ω
8．用甲、乙两个完全相同的电流表表头改装成量程分别为和的电压表，串联后用来测量的电压，则（　　）
A．两表头的指针的偏角相同，示数不同
B．两表头的指针的偏角相同，示数相同
C．两表头的指针的偏角不相同，示数相同
D．两表头的指针的偏角不相同，示数不同
9．一个灵敏电流计的满偏电流，与阻值为的定值电阻串联可改装成量程为的电压表，则该灵敏电流计的内阻为（ ）
A． B． C． D．
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．已知表头的内阻，满偏电流。现在要求把它改装成量程为和的电压表V1和V2。下列说法合理的是（　　）
A．要把表头改装成电压表V1，需要给它串联一个阻值为的定值电阻
B．电压表V1的内阻大于电压表V2的内阻
C．电压表V1和V2并联接在电路中，两表指针偏转角度和示数都相同
D．电压表V1和串联接在电路中，两表指针偏转角度相同，电压表V2的示数较大
12．如图所示，为8个不同的电阻组成，已知R1=12 Ω，其余电阻值未知，测得A、B间的总电阻为4 Ω，今将R1换成6 Ω的电阻，A、B间总电阻为（　　）
A．1 Ω B．2 Ω C．3 Ω D．4 Ω
13．电阻阻值为，与电阻并联后接入电路中，通过它们的电流之比，则电阻的阻值和总电阻的阻值分别为（　　）
A．， B．， C．， D．，
14．如图所示，甲图是由一个灵敏电流计G和一个电阻箱R改装成的电流表，乙图是由同样的一个灵敏电流计G和一个电阻箱R改装成的电压表。当使电阻箱R的电阻减小时，下列说法正确的是（　　）
A．电流表的内阻减小，量程减小
B．电流表的内阻增大，量程减小
C．电压表的内阻减小，量程减小
D．电压表的内阻减小，量程增大
15．如图所示，有一个表头，满偏电流，内阻，把它改装为有和两种量程的电流表，则的阻值为（　　）
A． B． C． D．
二、填空题
16．如图是有两个量程的电压表，当使用a、b两个端点时，量程为0～3V，当使用a、c两个端点时，量程为0～15V。已知电流表的内阻Rg为100Ω，满偏电流为1mA，则电阻R1的阻值是________Ω，电阻R2的阻值是________Ω。
17．如所示电路中，已知，，，，，则通过电流表的电流方向为向___________（填“左”或“右”），电流的大小为___________。
18．有一电流表的内阻Rg=30Ω，满偏电流Ig=1mA，要把它改装成量程0-3V的电压表，要串联________Ω的电阻，改装后电压表的内阻是_______Ω。
三、解答题
19．如图所示是一种悬球式加速度仪，可以用来测定沿水平轨道运动的列车的加速度。质量为m的金属球系在金属丝的下端，金属丝的上端悬挂在点O，AB是一根长为l的电阻丝，其阻值为R。金属丝与电阻丝接触良好，摩擦不计。在电阻丝的中点C焊接一根导线，从点O引出一根导线，两线之间接入一个电压表（金属丝和导线电阻不计），图中虚线OC与AB相垂直，且OC=h。电阻丝AB接在电压为U的直流稳压电源上，整个装置固定在列车中使AB沿着车前进的方向，列车静止时金属丝呈竖直方向，从电压表的示数变化可以测出加速度的大小。
（1）当列车向右做匀加速运动时，试写出加速度a与电压表示数U′的对应关系，以便重新刻制电压表表面使它成为直读加速度数值的加速度计。
（2）为什么点C设置在电阻丝AB的中间？对电压表的选择应有什么特殊要求？
20．电阻的串联和并联我们已经分析过，电源的串联和并联中，电源的总电压和总电阻又什么特点？
21．一位设计师设计了一种“重力灯”。无论你在地球哪一个角落，无论当地的天气如何，它都可以实现照明。如图甲是这种“重力灯”的结构简化图，当重物下落时拉动绳子，转轴转动时，小灯泡就可以发光，重复以上操作，可以实现长时间照明。现挂上一个质量为的重物，该重物恰好可以缓慢匀速下落。在重物下落高度为的过程中，就可以供一个标有“ ”字样的LED灯持续正常发光。（取）
（1）求重物下落时，重力做功的功率；
（2）求重物在一次下落过程中，甲图装置能量转化的效率；
（3）取下灯泡，将甲图装置的两个输出端接入乙图中的、两个接线柱进行实验（设该装置在短时间实验过程中可以稳定输出电压）。为标有“ ”的定值电阻，滑动变阻器标有“ ”，电流表选择量程为，电压表选择量程为。为了保证电路安全，求滑动变阻器接入电路的阻值变化范围。
22．有一电流表G，内阻Rg=10，满偏电流Ig=1mA，若要将其改装成量程为3V的电压表，应该如何连接一个多大的电阻？
试卷第1页，共3页
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参考答案：
1．A
【解析】
【分析】
【详解】
AB．由图可以知道，R1为
R2为
当三个电阻串联时，通过各个电阻的电流相等，则三个电阻两端的电压之和应为6 V，则由图可以知道，三个电阻中的电流应为1 A；R1、R2两端的电压分别为1 V、3 V，则R3.的为2 V，则由欧姆定律可以知道，电阻之比为
B错误A正确；
C．若将三个电阻串联接在3 V的电源上时，两定值电阻的阻值不变，而C因为电压变化，则电阻一定变化，比值即变化，C错误；
D．若将三个电阻并联在3 V的电源上，各电阻的电流分别为3 A、1 A、2 A，D错误。
故选A。
2．B
【解析】
【详解】
AB．U I图线的斜率表示电阻值，两者的图线都是一条倾斜的直线，表示两者都是定值电阻，由图像可得
，
则R1∶R2＝4∶1，故A错误，B正确；
C．串联电路中电流处处相等，故C错误；
D．根据并联分流特点，支路电流与支路电阻值成反比，所以I1∶I2＝1∶4，故D错误。
故选B。
3．B
【解析】
【详解】
根据电路连接方式可知R2和R3并联后再与R1串联接在电源两端，电流表测通过R2的电流，则电路总电阻为
总电流为
根据并联电路分流规律可知电流表的示数为
故选B。
4．C
【解析】
【详解】
AB．风力越大，金属杆接入电路的长度越短，接入电路的阻值越小，金属杆两端电压越小，电压传感器的示数越小，通过电阻的电流越大，故AB错误；
C．风力相同，金属杆接入电路的长度不变，接入电路的阻值不变，电阻越大，电路中电流越小，金属杆两端电压越小，电压传感器示数越小，故C正确；
D．风力相同，弹簧劲度系数越大，金属杆接入电路的长度越长，接入电路的阻值越大，金属杆两端电压越大，电压传感器示数越大，故D错误。
故选C。
5．B
【解析】
【详解】
断开时，两电阻与两电压表并联，则的示数为，的示数为，当闭合时，相当于与并联，与并联，然后再串联，与的总电阻为
与并联后的总电阻为
则可知，电压之比为：，故示数为，示数为，故的示数减小，示数增大。
故选B。
6．C
【解析】
【分析】
【详解】
根据串联电路特点电流相等，根据
可知，电阻两端的电压与电阻成正比，所以电阻之比为3：2，则C正确；ABD错误；
故选C。
7．C
【解析】
【详解】
图甲中电流表内接，有
电阻的实际值为
图乙中电流表外接，有
故ABD错误；C正确。
故选C。
8．A
【解析】
【分析】
【详解】
因为两个表头是串联关系，所以流过表头的电流大小一样，所以两表头的指针偏转角度相同，因为量程不同，内阻不同，所以示数不同，故A正确，BCD错误。
故选A。
9．B
【解析】
【详解】
根据串并联规律
解得
Ig=10Ω
故选B。
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．D
【解析】
【详解】
AB．把表头改装成量程为和的电压表和﹐需要分别串联阻值为和的定值电阻，电压表和的内阻分别是和。故A B错误；
C．电压表V1和并联接在电路中，两表的示数相等，由于，根据欧姆定律有，电压表的指针偏转角度较大，故C错误；
D．将两个电压表串联接在电路中，流过两个表头的电流大小相等，指针偏转角度一样，电压表的示数是表头和定值电阻两端的电压之和，所以电压表的示数较大。故D正确。
故选D。
12．C
【解析】
【详解】
分析电路可知，与其余电阻并联，设其余电阻的总阻值为，则有
解得
当换成时，设整个电路的总电阻为R，则有
解得
故选C。
13．A
【解析】
【详解】
根据并联分流原理
代入数据解得
则和并联之后的总电阻
故选A。
14．C
【解析】
【详解】
AB．电流表的内阻等于R与rg并联的阻值，可知使电阻箱R的电阻减小时，电流表内阻减小；根据
可知，电阻箱R的电阻减小时电流表量程变大，选项AB错误；
CD．电压表的内阻等于R与rg串联的阻值，可知使电阻箱R的电阻减小时，电压表内阻减小；根据
可知，电阻箱R的电阻减小时电流表量程变小，选项C正确，D错误；
故选C。
15．A
【解析】
【分析】
【详解】
当量程为I1=1A时，分流电阻的阻值为
当量程为I2=10A时，R1与表头G串联，R2的阻值为
联立解得
，
A正确。
故选A。
16． 2900 12000
【解析】
【详解】
[1]接a、b时，串联的电阻为R1，则有
[2]接a、c时，串联的电阻为R1和R2，则有
17． 左 1
【解析】
【详解】
[1] [2]流过R2的电流为
I2=I-I1=1.5A-1A=0.5A
根据欧姆定律得电阻R1和R2的电压分别为
U1=I1R1=1×5V=5V
U2=I2R2=0.5×4V=2V
则ab间的电压为
U3=U1-U2=3V
在外电路中顺着电流方向，电势降低，根据电压可知，b的电势比a点高3V，则电流由b流向a，电流大小为
则电流表的电流方向向左，电流的大小为
IA=I3-I2=1.5A-0.5A=1A
18． 2.97×103 3000
【解析】
【详解】
[1]．把电流表改装成电压表，需要串联电阻的阻值
[2]．改装后电压表内阻
19．（1）；（2）见解析
【解析】
【详解】
（1）设列车加速度为a时，小球偏离竖直方向θ角，设金属丝与电阻丝交点为D，此时小球受力情况如图所示
根据牛顿第二定律得
mgtanθ=ma
因为
联立解得
又设列车加速度为a时，电压表读数为U′，则有
联立解得
（2）原因是列车可能加速运动也可能减速运动，加速度方向随之变化，金属丝会摆到C点的右边，所以点C设置在电阻丝AB的中间；所选择的电压表中间刻度应为零。
20．见解析
【解析】
【详解】
在电源的串联中，电源的总电压等于各个电源的电压之和；电源的总电阻等于各个电源的电阻之和；
在电源的并联中，电源的总电压等于各个电源的电压；电源的总电阻的倒数等于各个电源电阻的倒数之和。
21．（1）；（2）；（3）
【解析】
【分析】
【详解】
（1）重物下落时，重力做的功为
则重力做功的功率为
（2）重物在一次下落过程中，甲图装置做的有用功为
则能量转化的效率为
（3）电路中最大电流为，根据欧姆定律得
解得
即最小阻值为。
电压表最大示数为，则有
解得
即最大阻值为。
所以，为了保证电路安全，接入电路的阻值变化范围为。
22．
【解析】
【详解】
改装成电压表要扩大电压的量程，使用串联电路的分压原理，串联的阻值为
答案第1页，共2页
答案第1页，共2页