11.4.串联电路和并联电路（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．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
2．如图所示为两个量程的电流表，已知表头G的满偏电流为Ig，R1、R2的阻值均等于表头的内阻。当使用1和2两个端点时，电流表的最大量程为I1，当使用1和3两个端点时，电流表的最大量程为I2。下列说法正确的是（ ）
A．量程大小I1 < I2
B．I1= 4I2
C．若仅使R1阻值变小为原来一半，则I2变为原来的倍
D．若仅使R2阻值变小为原来一半，则I1变为原来的倍
3．以下仪器能测国际单位制中基本物量的是（　　）
A．量筒 B．电压表 C．弹簧测力计 D．电磁打点计时器
4．阻值较大的电阻R1和R2，串联后，接入电压为U的恒定电路中，如图所示。现用同一电压表依次测量R1和R2的电压，测量值分别为U1与U2，已知电压表内阻、R1和R2相差不大，则（　　）
A．U1＋U2>U B．U1＋U2C． D．
5．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
6．如图所示的电路中，、、和为阻值相同的定值电阻，若电压表的最大量程为3V，则AB端输入电压的最大值为（　　）
A．30V B．25V C．20V D．15V
7．某同学用一个微安表头（量程1mA，内阻90Ω）电阻箱R1和电阻箱R2组装一个多用电表，有电流10mA和电压3V两档，改装电路如图所示，则R1、R2应调到多大阻值（ ）
A．R1=100 ，R2=300 B．R1=10 ，R2=291
C．R1=100 ，R2=291 D．R1=10 ，R2=300
8．如图所示，虚线框的电路中，R1、R2为定值电阻，A、B、C、D、E为接线端，若将表头接入A、B端，则（　　）
A．改装为双量程电压表，使用C、E端为大量程
B．改装为双量程电流表，使用C、E端为大量程
C．改装为双量程电压表，使用C、D端为大量程
D．改装为双量程电流表，使用C、D端为大量程
9．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
10．四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
11．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
12．如图所示，有一个双量程电流表，其中小量程为0～1A，已知表头G的满偏电流Ig=500mA，定值电阻R1=20Ω，R2=180Ω，则表头G的内阻Rg的值为（　　）
A．100Ω B．200Ω
C．250Ω D．500Ω
13．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．
14．如图所示，电流计的内阻，满偏电流，，，则下列说法正确的是（　　）
A．当和均断开时，虚线框中可等效为电流表，最大量程是3A
B．当和均断开时，虚线框中可等效为电压表，最大量程是3V
C．当和均闭合时，虚线框中可等效为电流表，最大量程是3A
D．当和均闭合时，虚线框中可等效为电压表，最大量程是3V
15．如图所示，将一表头（灵敏电流表G）和一电阻箱并联，则该装置为一新的仪器。下列说法正确的是（　　）
A．该装置是电流表，越大量程越大 B．该装置是电流表，越小量程越大
C．该装置是电压表，越大量程越大 D．该装置是电压表，越小量程越大
二、填空题
16．把一个满偏电流、线圈电阻的小量程电流表，改装成量程的电压表，需串联的分压电阻阻值为________。
17．一电流表，允许通过的最大电流（满刻度电流）为，表头电阻，若改装成量程为的电流表，应_______（填“串联”或“并联”）一个阻值为56.2Ω的电阻。若将改装后的电流表再改装成量程为的电压表，应再_______（填“串联”或“并联”）一个阻值为_______Ω的电阻。
18．一只电流表的满偏电流为，内阻为，若改装成量程为的电流表，应并联的电阻阻值为_______；若将该电流表改装成量程为的电压表，应串联一个阻值为______的电阻。（计算结果均保留4位有效数字）
三、解答题
19．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）
20．（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。
21．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？
22．如图所示电路中，电阻，，，U=8V。试求：
（1）两端的电压；
（2）2s内，流过R1上的电荷量q。
试卷第1页，共3页
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参考答案：
1．D
【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。
2．C
【详解】
AB．设R1= R2= Rg= R，根据电路图结构可知
AB错误；
C．设R1= R2= Rg= R，若仅使R1阻值变小为原来一半
原来
则I2变为原来的倍，C正确；
D．设R1 = R2 = Rg = R，若仅使R2阻值变小为原来一半
原来
则I1变为原来的倍，D错误。
故选C。
3．D
【详解】
A．量筒是测量液体体积的，而体积不是国际单位制中的基本物理量，故A错误；
B．电压表是测量电压的，电压不是基本物理量，故B错误；
C．弹簧测力计是测量力的，力不是基本物理量，故C错误；
D．电磁打点计时器是测量时间的，时间是基本物理量，故D正确。
故选D。
4．B
【详解】
AB．假设电压表未接入电路时，电阻R1和R2的电压分别为U1′和U2′，当电压表测量电阻R1的电压时，与R1并联，并联电阻小于R1，而R2不变，则并联部分的电压小于电压表没有接入电路时的电压，即 ，同理 ，则
又
则
A错误B正确；
CD．设电压表的电阻为RV．当电压表测量电阻R1的电压时，根据欧姆定律得到
同理
则
CD错误。
故选B。
5．A
【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。
6．D
【详解】
电路中R3与R4串联后与R2并联，最后再与R1串联，电压表最大量程为3V，则R4两端电压最大为3V，则根据串联电路特点可知，R3和R4的总电压为6V，也即R2两端的电压，设四个电阻的电阻均为R，则R2、R3、R4的总电阻为
则有
解得，R1两端电压为
则AB端输入电压的最大值为
故选D。
7．B
【详解】
微安表并联一个小电阻改装成大量程得电流表，串联一个大电阻改装成大量程的电压表，改装图如图所示
当接O、a接线柱时改装为电流表，根据并联电路特点得
代入数据解得
当接O、b接线柱时改装为电压表，根据串联电路特点得
解得
故B正确，ACD错误。
故选B。
8．A
【详解】
因为电阻R1、R2与表头串联，所以起到分压作用，即改装成大量程的电压表，且串联电阻越大，电压表量程越大，所以使用C、E端为大量程，使用C、D端为小量程。
故选A。
9．C
【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。
10．C
【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。
11．C
【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。
12．B
【详解】
当与表头G并联的电阻越大时，量程越小，即当接线柱接公共端与最右边的接线柱时，量程最小，由欧姆定律可知
（R1＋R2）（I－Ig）=IgRg
代入数据解得
Rg=200Ω
故选B。
13．A
【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。
14．B
【详解】
AB．当和均断开时，电流计与电阻串联，虚线框中可等效为电压表，其量程为
A错误，B正确；
CD．当和均闭合时，电流计与电阻并联，虚线框中可等效为电流表，其量程为
CD错误。
故选B。
15．B
【详解】
灵敏电流表G和一电阻箱并联，则该装置为电流表，由
可知越小，I越大，则量程越大。
故选B。
16．9000
【详解】
串联的分压电阻阻值
17． 并联 串联 9950Ω
【详解】
[1]把电流表改装成大量程电流表，需要并联一个阻值为56.2Ω的电阻；
[2][3]把电流表改装成电压表，需要串联电阻，阻值为
18． 11.11 4900
【详解】
[1]若改装成量程为的电流表，应并联的电阻阻值为
[2]若将该电流表改装成量程为的电压表，应串联的阻值为
19．（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
20．(1)；(2)见解析
【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。
21．（1）；（2）见解析
【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。
22．（1）5V；（2）1C
【详解】
（1）根据串并联电路特点得
解得
（2）由电流的定义式得
由欧姆定律得
根据串联电路特点得
联立解得
C
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