人教版（2019）高一下学期物理必修第三册11.4 串联电路和并联电路 课时作业（word版含答案）

人教版高一物理必修第三册课时作业
4串联电路和并联电路
一、单项选择题
1、四个相同的灯泡按如图所示方式连接,关于四个灯泡的亮度,下列结论中正确的是 ( )
A.A灯、B灯一样,C灯次之,D灯最暗
B.A灯最亮、C灯次之,B与D灯最暗且亮度相同
C.A灯最亮、B与C灯一样亮,D灯最暗
D.A与B灯一样亮,C与D灯一样亮,但比A与B灯暗些
2、如图所示电路,开关K断开和闭合时电流表示数之比是1∶3,则可知电阻R1和R2之比为 ( )
A.1∶3 B.1∶2
C.2∶1 D.3∶1
3、如图所示的部分电路中，已知I＝3 A，I1＝2 A，R1＝10 Ω，R2＝5 Ω，R3＝30 Ω，则通过电流表的电流大小和方向是( )
A．0.5 A，向右 B．0.5 A，向左
C．1 A，向右 D．1 A，向左
4、某同学要把一个量程为200 μA、内阻为300 Ω的直流电流计G,改装成量度范围是0~4 V的直流电压表,那么 (　　)
A.串联一个阻值为20 kΩ的电阻
B.并联一个阻值为19.7 kΩ的电阻
C.改装后的电压表内阻为20 kΩ
D.改装后的电压表内阻为19.7 kΩ
5、如图所示，电源内阻不计，已知R1＝2 kΩ，R2＝3 kΩ，现用一个内阻为6 kΩ的电压表并联在R2的两端，电压表的读数为6 V．若把它接在a、b两点间，电压表的读数为( )
A．18 V B．12 V
C．8 V D．6 V
6、如图所示，其中电流表A的量程为0.6 A，表盘均匀划分为30个小格，每一小格表示0.02 A；R1的阻值等于电流表内阻的；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0.04 A
B．将接线柱1、2接入电路时，每一小格表示0.02 A
C．将接线柱1、3接入电路时，每一小格表示0.06 A
D．将接线柱1、3接入电路时，每一小格表示0.01 A
7、用电流表和电压表测量电阻Rx的阻值．如图所示，分别将图甲和乙两种测量电路连接到电路中，按照图甲时，电流表示数为4.60 mA，电压表示数为2.50 V；按照图乙时，电流表示数为5.00 mA，电压表示数为2.30 V，比较这两次结果，正确的是(　　)
A．电阻的真实值更接近543 Ω，且大于543 Ω
B．电阻的真实值更接近543 Ω，且小于543 Ω
C．电阻的真实值更接近460 Ω，且大于460 Ω
D．电阻的真实值更接近460 Ω，且小于460 Ω
8、用两个相同的小量程电流表，分别改装成两个量程不同的大量程电流表A1、A2，若把A1、A2分别采用并联、串联的方式接入电路，如图甲、乙所示．则闭合开关后，下列有关电流表的示数和电流表指针偏转角度的说法正确的是(　　)
A．图甲中的A1、A2的示数相同
B．图甲中的A1、A2的指针偏角相同
C．图乙中的A1、A2的示数和指针偏角都不同
D．图乙中的A1、A2的指针偏角相同
二、多项选择题
9、下列说法中正确的是(　　)
A．一个电阻和一根无电阻的理想导线并联，总电阻为零
B．并联电路任一支路的电阻都大于电路的总电阻
C．并联电路任一支路电阻增大(其他支路不变)，则总电阻一定增大
D．并联电路任一支路电阻增大(其他支路不变)，则总电阻一定减小
10、图中，考虑两表内阻的影响，用两表示数算出的R测＝(　　)
A．比R的真实值小
B．比R的真实值大
C．引起误差的原因是U偏大
D．引起误差的原因是I偏小
11、如图所示，a、b、c、d是滑动变阻器的四个接线柱，现把此变阻器接成一个分压电路向一个小灯泡供电，并要求滑片P向c移动时，小灯泡两端电压减小，下列说法中正确的是(　　)
A．a接电源正极，b接电源负极，c、d接小灯泡两端
B．a接电源正极，b接电源负极，c、a接小灯泡两端
C．a接电源正极，b接电源负极，d、b接小灯泡两端
D．a接电源正极，b接电源负极，d、a接小灯泡两端
12、有两个相同的灵敏电流计,允许通过的电流最大值为Ig=1 mA,表头内阻为Rg=50 Ω,若改装成一个量程为0~3 V的电压表和一个量程为0~0.6 A的电流表,应给它们分别(　　)
A.串联一个550 Ω的电阻改装成电压表
B.串联一个2 950 Ω的电阻改装成电压表
C.并联一个0.083 Ω的电阻改装成电流表
D.并联一个0.017 Ω的电阻改装成电流表
13、如图甲、乙所示的电路图为电表改装的示意图,G为表头、R为可调电阻,则下列说法正确的是 ( )
A.图甲为电流表改装的原理图,增大可调电阻的阻值,改装后电表的量程增大
B.图甲为电流表改装的原理图,增大可调电阻的阻值,改装后电表的量程减小
C.图乙为电压表改装的原理图,增大可调电阻的阻值,改装后电表的量程增大
D.图乙为电压表改装的原理图,增大可调电阻的阻值,改装后电表的量程减小
三、非选择题
14、如图甲所示为磁电式电流表的内部构造示意图,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,允许通过的电流很小,所以在使用时还要扩大量程。一电流表的量程为100 μA,内阻为100 Ω。现串联一个9 900 Ω的电阻将它改装成电压表(原电流表的表盘未改动)。如果用改装后的电压表测量某一电路,电压表示数如图乙所示。
(1)该电压表的量程是多少
(2)此时电压表的示数是多少
15、一个T形电路如图所示,电路中的电阻R1=30 Ω,R2=R3=20 Ω,另有一测试电源,所提供的电压恒为10 V,求:
(1)若将cd端短路,ab之间的等效电阻是多少;
(2)若将ab端短路,cd之间的等效电阻是多少。
16、如图所示电路,电源电动势为E=3 V,内阻为r=1 Ω,定值电阻R0=10 Ω,滑动变阻器R可在0～20 Ω范围内变化。当滑片P处于中点位置时,求:
(1)当电键S断开时,定值电阻R0两端的电压U0;
(2)当电键S闭合时,定值电阻R0两端的电压;
(3)当电键S闭合时,若要使定值电阻R0两端的电压恢复为U0,滑片P应该向左还是向右移动 请简述理由。
17、一块满偏电流Ig=1 mA、线圈电阻Rg=100 Ω的小量程电流表。
(1)把它改装成满偏电压U=10 V的电压表;
(2)把它改装成满偏电流I=0.6 A的电流表,请画出电路图,并算出有关数据。
18、在如图所示的电路中，A、B两端的电压为U＝6 V，R1＝2 Ω，R2＝3 Ω，滑动变阻器R的最大阻值为5 Ω，小灯泡的电阻为10 Ω，电流表和电压表均为理想电表，当滑动触头P在R上滑动时，电流表与电压表的示数变化的范围是多少？
答案与解析
1、B
解析：电路的连接特点是:B灯与D灯串联后与C灯并联再和A灯串联,A灯在干路上,通过它的电流最大,A灯最亮,C灯中的电流大于B与D灯中的电流,C灯较亮,B灯与D灯最暗且亮度相同,综合以上分析得B正确,A、C、D错误。
2、C
解析：开关断开时,两个电阻是串联关系,故流过两个电阻的电流相等,I1=;开关闭合时,R1被短路,则电流为I2=。则=,解得R1∶R2=2∶1,故C正确,A、B、D错误。
3、A
解析：对于稳恒电路中的某一节点，流入的电流总和一定等于流出的电流总和．对于节点c，已知流入的电流I＝3 A，流出的电流I1＝2 A，则还有1 A的电流要流出节点c，由此可知经过R2的电流I2＝1 A，向右．根据欧姆定律，U1＝I1R1＝20 V，U2＝I2R2＝5 V，电压等于电势之差，U1＝φc－φa，U2＝φc－φb，两式相减可得φb－φa＝15 V，即b点电势比a点高15 V，则通过R3的电流I3＝＝0.5 A，方向向上．对于节点b，流入的电流I2＝1 A，流出的电流I3＝0.5 A，则还有0.5 A的电流流出b点，因此可判断流过电流表的电流为0.5 A，向右．A正确．
4、C
解析：把电流计改装成电压表,需要串联一个电阻,由于改装后量程扩大的倍数为n=,所以串联电阻阻值R=300×=19.7kΩ,所以A、B错误;改装后总阻值为串联电阻加上电流计阻值,所以总内阻为20kΩ,C正确,D错误。
5、B
解析：电压表并联在R2两端时，并联部分的电阻为＝ kΩ＝2 kΩ，根据串联电路的分压特点可知，电源电动势为12 V；电压表并联在a、b两端时，测量的是电源的电动势，所以其示数为12 V.
6、C
解析：将接线柱1、2接入电路时，通过R1的电流是通过电流表的2倍，每一小格表示0.02 A＋0.04 A＝0.06 A，选项A、B错误；将接线柱1、3接入电路时，通过R1的电流仍然是通过电流表的2倍，每一小格仍然表示0.06 A，选项C正确，选项D错误．
7、B
解析：比较甲、乙两图对应的电压表读数，可知ΔU＝0.20 V，则＝＝0.08；电流变化ΔI＝0.40 mA，则＝≈0.087，可见>，即电流变化明显一些，可见电压表内阻带来的影响比电流表内阻带来的影响大，故应采取电流表内接法，Rx＝ Ω≈543 Ω，此法测量值偏大，因此选项B正确．
8、B
解析：两个电流表并联时，两个相同的小量程电流表是并联关系，所以通电时，两个小量程的电流表中通过的电流相同，则A1、A2偏角相同，由于两个小量程电流表的量程不同，所以A1、A2的示数不同，选项A错误，B正确；A1、A2两表串联时，通过电流表的电流相同，示数相同，但是由于量程不同，所以A1、A2的偏角不同，选项C、D错误．
9、ABC
解析：并联电路的总电阻的倒数等于各支路电阻的倒数之和，即＝＋，当其中一个分电阻为零时，总电阻为零，A正确．并联电路任一支路电阻都大于电路的总电阻，B正确．并联电路任一支路电阻增大(其他支路不变)，各支路电阻的倒数之和将减小，总电阻的倒数将减小，总电阻将增大，C正确，D错误．
10、BC
解析：由于电流表有内阻，所以电压表的读数U为被测电阻和电流表内阻的电压之和．而R测＝比R真＝偏大，产生误差的原因是由于电流表的分压而使电压表的读数U偏大，故B、C选项正确．
11、BD
解析：分压电路的正确接法是“一上两下”，而且a与b需要接电源两极，可以a接电源正极，b接电源负极．由于题目要求“滑片P向c移动时，小灯泡两端电压减小”，可知滑片P向c移动时，分压部分的电阻丝的长度减小，由图可知P与a之间的电阻丝长度减小，所以需要c、a或d、a接小灯泡两端．故选B、D.
12、BC
解析：把灵敏电流计改装成3V的电压表需要串联分压电阻,串联电阻阻值R=-Rg=-50=2950Ω,A错误,B正确;把灵敏电流计改装成0.6A的电流表需要并联分流电阻,并联电阻阻值R'==0.083Ω,C正确,D错误。
13、BC
解析：电压表电阻分压串联;电流表电阻分流并联。所以图甲为电流表改装的原理图,图乙为电压表改装的原理图。并联电路电阻大时分流少,所以R增大时量程减小;串联电路电阻大时分压多,所以R增大时量程增大,综上所述选项B、C正确。
14、答案：(1)0~1 V
(2)0.8 V
解析：(1)根据串联电路的电压特点有U=IgR+IgRg=Ig(R+Rg)=
10-4×(9900+100)V=1V,故量程为0~1V。
(2)由题图知,此时指针所表示的电压为U=×1V=0.8V。
15、解析：(1)当cd端短路时,ab间电路的结构是:电阻R2、R3并联后与R1串联,等效电阻为:R=+R1=(+30) Ω=40 Ω。
(2)当ab端短路时,cd之间电路结构是:电阻R1、R3并联后与R2串联,等效电阻为:R=+R2=(+20) Ω=32 Ω。
答案:(1)40 Ω
(2)32 Ω
16、解析：(1)S断开时,R0与R的一半电阻串联,则有I== A≈0.14 A
U0=IR0=0.14×10 V=1.4 V
(2)S闭合时,R0与R的一半电阻并联之后再与R的另一半电阻串联,则有
I′== A=0.187 5 A
U′0=I′R并=0.187 5×5 V≈0.94 V
(3)滑片应该向右移动,因为要使定值电阻R0两端的电压恢复为U0,并联部分电压增大,根据分压规律,并联部分电阻要增大,即R左端电阻要增大,故滑片要向右移动。
答案:(1)1.4 V
(2)0.94 V
(3)见解析
17、解析：(1)小量程电流表的满偏电压Ug=IgRg=0.1 V由欧姆定律U=Ig(Rg+Rx),
解得Rx=-Rg=9 900 Ω。
(2)小量程电流表的满偏电流Ig由并联电压相等得:IgRg=(I-Ig)Rx
解得:Rx=Rg≈0.17 Ω。
答案:见解析
18、答案：电流表0.6 A～0.72 A　电压表0～2.4 V
解析：当P在最上端时，电路的电阻最小，此时
Rmin＝R1＋R2＋＝ Ω
Imax＝＝ A＝0.72 A
电压表示数
Umax＝Imax·＝0.72× V＝2.4 V，
当P在最下端时，电路的电阻最大
Rmax＝R1＋R2＋R＝10 Ω
Imin＝＝ A＝0.6 A
电压表示数最小Umin＝0
所以电流的变化范围0.6 A～0.72 A，电压的变化范围0～2.4 V.