人教版必修第三册 11.4. 串联电路和并联电路
一、单选题
1.两个定值电阻、串联接在12V的恒压直流电源上,把一个内阻并不是远大于、的电压表接在的两端,如图所示,电压表示数为6V,如果把它改接在的两端,则电压表的示数将( )
A.一定小于6V B.一定等于6V C.一定大于6V D.不能确定
2.如图所示,将一个表头(灵敏电流计G)和一个电阻箱R串联后,即成为一个新的装置,关于该新装置,下列说法正确的是( )
A.新装置是电流表,电阻箱R阻值越小,新装置量程越大
B.新装置是电流表,电阻箱R阻值越大,新装置量程越大
C.新装置是电压表,电阻箱R阻值越小,新装置量程越大
D.新装置是电压表,电阻箱R阻值越大,新装置量程越大
3.测量R的电阻时,如图是伏安法测电阻的部分电路,测量时开关先后接通a和b,观察到电流的表示数有显著变化,电压表的示数几乎不变。为了使测量结果准确( )
A.S应接a,测量值偏大
B.S应接a,测量值偏小
C.S应接b,测量值偏小
D.S应接b,测量值偏大
4.电压表由电流表G和电阻R串联而成,原理图如图所示。使用中发现此电压表的读数总比实际值稍小一些,下列校准措施正确的是( )
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大得多的电阻 D.在R上并联一个比R小得多的电阻
5.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
6.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
7.两根材料相同的均匀导线和,长为,长为,串联在电路中时沿长度方向的电势随位置变化的规律如图所示,则导线和的横截面积之比为( )
A.1:9 B.9:1 C.1:4 D.4:1
8.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,有电流和电压两档,改装电路如图所示,则R1、R2应调到多大阻值( )
A., B.,
C., D.,
9.一个表头的内阻为,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
10.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
11.一个电流表的满偏电流、内阻,要把它改装成一个量程为3V的电压表,应在电流表上( )
A.串联一个3kΩ的电阻 B.串联一个2.8kΩ的电阻
C.并联一个3kΩ的电阻 D.并联一个2.8kΩ的电阻
12.有一小量程电流表,满偏电流为200μA,内阻为800Ω。现将它改装成0~1mA、0~10mA的双量程电流表和0~1V、0~10V的双量程电压表,电路如图所示。下列说法正确的是( )
A.当选择开关B接1时,该表为量程1mA的电流表
B.当选择开关B接4时,该表为量程1V的电压表
C.R3阻值为840Ω
D.R1+R2约为16Ω
13.如图所示,一位同学用伏安法测量未知电阻。在保证可以完成实验的前提下,下列可以减小该种测量方法相对误差的是( )
A.用内阻小些的电流表 B.用内阻大些的电流表
C.用内阻小些的电压表 D.用内阻大些的电压表
14.如图所示,由一个电流表改装成有两个量程电压表的电路图,已知电流表满偏电流为,电阻,当使用a、b两个端点时,量程为0~5V,则使用a、c两个端点时的量程是( )
A. B. C. D.
15.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
二、填空题
16.(1)电流表的内阻:表头的电阻Rg叫作电流表的内阻。
(2)满偏电流:指针偏到_______时的电流Ig叫作满偏电流。
(3)满偏电压:表头通过_______时,加在它两端的电压Ug叫作满偏电压。
17.在如图所示的电路中,UAB=1.5V,R1=R2=R3=10Ω,则理想电压表和理想电流表的示数各为___________V、___________A
18.如图所示,,A、B间所加电压为,当K断开时,C、D间电压是_______V,当K闭合时,C、D间电压是________V。
三、解答题
19.如图为美轮美奂的节日彩灯,请思考:这些小彩灯如果有一部分坏了,是不是所有的彩灯都要灭了呢
20.试证明:在串、并联组合的电路中,任一个电阻增大而其余电阻不变时,整个电路的等效电阻都增大。
21.如图所示电路中,电阻,,A、两端的电压保持不变,那么:
(1)若开关断开,、两端的电压分别是多少?
(2)如果电压表V的内阻是,当分别与、接触时电压表的读数分别是多少以及与接触时通过电压表的电流是多少?
22.如图所示是某研究性学习小组自制的电子秤原理图,它利用电压表的示数来指示物体的质量。托盘、弹簧上端和滑动变阻器滑片固定在一起,托盘和弹簧的质量不计,OA间有可收缩的导线,当盘中没有放物体时,电压表的示数为0。已知电阻R0=5Ω,滑动变阻器最大阻值为15Ω,电源电压U=3V,电压表的量程为0﹣3V。现将1kg的物体放在托盘中,滑片刚好指在距R上端处(不计摩擦,弹簧始终在弹性限度内),请计算回答:
(1)将1kg的物体放在托盘中时,电压表的示数为多少?
(2)该电子秤能测量的最大质量是多少?此质量数应标在电压表多少伏的位置上?
试卷第1页,共3页
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参考答案:
1.A
【详解】
将电压表与电阻并联,则其并联的总电阻小于,由题意可知与电压表并联部分的电压与电阻的电压相等,由电路的串并联知识可知,与电压表并联部分的阻值与电阻的阻值相等,可得
而当电压表与并联时,并联部分的总电阻显然小于,所以电压表的读数一定小于6V。
故选A。
2.D
【详解】
根据串并联电路特点可知,灵敏电流计G和一个电阻箱R串联后将改装成一个电压表,根据
可知电阻箱R阻值越大,新装置量程越大。
故选D。
3.D
【详解】
由于电压表偏差较小,接到a、b两端都不会产生较大误差,而电流表偏差较大,因此电流必须准确测量, S应该接b,根据欧姆定律
由于电压测量值偏大,从而电阻的测量值偏大。
故选D。
4.C
【详解】
因为该电压表读数比实际值稍小一些,说明流过电流表的电流稍小一些。要让电流稍大一点,则应减小总电阻,在R上并联一个大得多的电阻,可以使总阻值稍变小一些,从而使流过电流表的电流变大一些。根据并联规律:
当远大于时
并联值略小于,可达到让总电阻稍减小的目的。
故选C。
5.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。
6.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。
7.A
【详解】
由图像可知ab两段导线两端的电压之比为
Ua:Ub=6:2=3:1
可知电阻之比为
Ra:Rb=3:1
根据
可得
则
故选A。
8.B
【详解】
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
故选B。
9.D
【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。
10.A
【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。
11.B
【详解】
要把它改装成一个量程为3V的电压表,应在电流表上串联的电阻为
故选B。
12.C
【详解】
AB.根据串并联电路电流与电压之间的关系可知,改装成电流表需要并联定值电阻进行分流,且并联的定值电阻阻值越小量程越大。改装成电压表需要串联定值电阻进行分压,且串联的定值电阻阻值越大量程越大。由此可知,当选择开关B接1时为大量程电流表,接2时为小量程电流表,接3时为小量程电压表,接4时为大量程电压表,AB错误;
D.当选择开关B接2时为小量程电流表,量程为,最大电流值为
R1+R2为,D错误;
C.当选择开关B接3时为小量程电压表,量程为1V,允许测量的电压最大值为
R3阻值为840Ω,C正确。
故选C。
13.A
【详解】
图中所示为电流表内接法测电阻,根据欧姆定律得
为了减小误差,可以用内阻小的电流表,故A正确,BCD错误。
故选A。
14.B
【详解】
根据欧姆定律
解得
故选B。
15.D
【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。
16. 最大 电流最大
【详解】
(2)[1]满偏电流:指针偏到最大时的电流Ig叫作满偏电流。
(3)[2]满偏电压:表头通过电流最大时,加在它两端的电压Ug叫作满偏电压。
17. 1.5 0.15
【详解】
[1]由题,电流表和电压表均为理想电表,电阻R1、R2被短路,电压表的示数为
U=UAB=1.5V
[2]则根据欧姆定律得,电流表的示数为
18. 5 0
【详解】
[1] 当K断开时,、、三电阻串联,C、D间电压即两端的电压,根据电压的分配规律得
[2] 当K闭合时,C、D被短路,其电压为0。
19.见解析
【详解】
不是的,小彩灯都是并联结构,一部分坏掉并不会影响其他彩灯的正常发光。
20.见解析
【详解】
在串联电路中,串联电路的等效电阻为
则其中任一个电阻增大,等效电阻R增大
并联电路中,并联电路的等效电阻为
由此式可知,当任一个电阻增大时,上式右端的值变小,则由此可知等效电阻R增大,即在串、并联组合的电路中,任一个电阻增大而其余电阻不变时,整个电路的等效电阻都增大。
21.(1)7V,21V;(2)4V,12V,1mA
【详解】
(1)断开,与串联,根据串联电路的电压特点知
,
(2)当与接触时,电压表与并联,并联总电阻
则并联支路电压,即当分与接触时电压表的读数
同理,当与接触时
当与接触时电压表的读数
当S与接触时通过电压表的电流
22.(1)1.5V;(2)3kg ,2.25V处
【详解】
(1)当滑片位于R上端处时,有
根据欧姆定律可得,此时电路中的电流为
电压表的示数为
(2)因为弹簧的伸长(或压缩)与弹簧所受拉力(或压力)成正比,又1kg物体放在托盘中时,滑片指在处,故滑片指到R最下端时,就是该电子秤所能测量的最大质量,应为3kg, 此时
电路中的电流为
电压表的示数为
故电子秤所能测量的最大质量数3kg,应标在电压表示数的2.25V处。
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