4.串联电路和并联电路
合格考达标练
1.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
答案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×=19.7 kΩ,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20 kΩ,C正确,D错误。
2.(2021北京十二中学期中)在校准电压表时利用了“并联电路各支路两端电压总相等”的电路特点。实际上,在恒定电流电路内,各处的电荷分布是稳定的,稳定分布的电荷产生了一种恒定电场,这种恒定电场与静电场的性质基本相同,这成为我们认识电路问题的基础。请判断“并联电路各支路两端电压总相等”这一电路特点,是下列选项中哪一个说法的对应表现( )
A.电荷在电场中受到力的作用
B.匀强电场的电场强度处处相等
C.电场力做功与路径无关
D.沿电场线方向电势逐渐降低
答案C
解析由电势差公式U=知,电荷沿着各支路运动时电场力做的功相等,所以各支路的电势差相等,C正确,A、B、D错误。
3.如图所示电路中,电压表V1和V2的内阻都远远大于R1、R2、R3和R4的电阻。R1和R3电阻未知,R2=R4=20 Ω,电压表V1和V2的读数分别为15 V和10 V,则a、b两点间的电压为( )
A.23 V B.24 V
C.25 V D.26 V
答案C
解析因为R1、R2、R3和R4串联,且R2+R3=R3+R4,故R3和R4上的电压也为10 V。a、b两点间电压是R1和R2上电压与R3和R4上电压之和,即(15+10) V=25 V。
4.(2021湖北武汉期中)如图所示,其中电流表A的量程为0~0.6 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
答案C
解析将接线柱1、2接入电路时,因R1的阻值等于电流表内阻的,故通过电流表的电流为通过R1电流的,接线柱1、2间流过的电流为流过电流表电流的3倍,每一小格表示0.06 A,选项A、B错误;将接线柱1、3接入电路时,电流表先与R1并联,再与R2串联,而串联对电流没影响,故每一小格仍表示0.06 A,故选项C正确,D错误。
5.如图所示,三个完全相同的电阻阻值R1=R2=R3,接在电路中,则它们两端的电压之比为( )
A.1∶1∶1 B.1∶2∶2
C.1∶4∶4 D.2∶1∶1
答案D
解析R2、R3并联电阻为,再根据串联电路分得电压与电阻成正比知,U1∶U2∶U3=2∶1∶1,D项正确。
6.如图所示,a、b两端电压恒定,电阻R1=2 kΩ,用内阻也是2 kΩ的电压表测电阻R1两端电压为2 V,测R2两端电压为4 V,则不接电压表时,关于a、b间总电压判断正确的是( )
A.等于6 V B.大于6 V
C.小于6 V D.以上说法都不对
答案B
解析测R2两端电压时读数为4 V,即电压表与R2并联所得的电压为4 V,此时R1分得的电压应大于2 V,故a、b间总电压应大于6 V。
7.(2021山东日照一中月考)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
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×(9 900+100)V=1 V,故量程为0~1 V。
(2)由题图知,此时指针所表示的电压为U=×1 V=0.8 V。
8.把3 kΩ的R1与4 kΩ的R2串联起来接到电压U恒为40 V的电路中。现在用一个电压表接到R2的两端,测得R2两端电压的示数为20 V。若把这个电压表接到电阻R1的两端,其示数为多少 此时电路中的总电流是多少
答案15 V 6.25 mA
解析根据串、并联电路的特点及已知条件U2=U-U1
显然=R1
代入数值可得RV=12 kΩ
现将电压表与电阻R1并联,其等效电路如图所示。
RV与R1并联后的总电阻
R1'==2.4 kΩ,
解得U1=15 V
电路中的总电流I==6.25 mA。
等级考提升练
9.(2020广东广州高二上学期期末)如图,虚线框内为改装好的电表,M、N为新电表的接线柱,其中灵敏电流计G的满偏电流为200 μA,已测得它的内阻为490 Ω,图中电阻箱读数为10 Ω。现将MN接入某电路,发现灵敏电流计G刚好满偏,则根据以上数据计算可知( )
A.M、N两端的电压为1 mV
B.M、N两端的电压为100 mV
C.流过M、N的电流为2 μA
D.流过M、N的电流为10 mA
答案D
解析M、N两端电压为U=IgRg=200×10-6×490 V=98 mV,A、B错误;流过M、N的电流为I=Ig+=200×10-6 A+ A=10 mA,C错误,D正确。
10.(多选)(2020安徽合肥高二上学期期末考试)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
答案BC
解析把灵敏电流计改装成3 V的电压表需要串联分压电阻,串联电阻阻值R=-Rg=-50=2 950 Ω,A错误,B正确;把灵敏电流计改装成0.6 A的电流表需要并联分流电阻,并联电阻阻值R'==0.083 Ω,C正确,D错误。
11.(多选)如图所示,R1=2 Ω,R2=10 Ω,R3=10 Ω,A、B两端接在电压恒定的电源上,则( )
A.S断开时,R1与R2的电压之比为1∶5
B.S闭合时,通过R1与R2的电流之比为2∶1
C.S闭合时,R1与R2两端的电压之比为1∶5
D.S断开与闭合两种情况下,电阻R1两端的电压之比为2∶1
答案AB
解析S断开时,R1和R2串联,电压之比为电阻之比,为1∶5,R1的电压为,选项A正确;S闭合时,R3与R2并联的阻值为5 Ω,R1与R并的电压之比为2∶5,R1的电压为,选项C、D错误;S闭合时,通过R2与R3的电流相等,等于R1的电流的一半,选项B正确。
12.(多选)四个相同的小量程电流表(表头)分别改装成两个电流表A1、A2和两个电压表V1、V2。已知电流表A1的量程大于A2的量程,电压表V1的量程大于V2的量程,改装好后把它们按如图所示接入电路,则( )
A.电流表A1的读数大于电流表A2的读数
B.电流表A1指针的偏转角小于电流表A2指针的偏转角
C.电压表V1的读数小于电压表V2的读数
D.电压表V1指针的偏转角等于电压表V2指针的偏转角
答案AD
解析A1、A2处相当于表头和分流电阻四个元件并联,显然流过A1、A2两电流表表头的电流相等,故两表指针偏转角相等,但两表头的读数分别为流过表头与分流电阻的电流之和,A1的分流电阻小,电流大,A正确,B错误;V1、V2表处相当于两表头和各自的分压电阻四个元件串联,两表头指针偏角也相等,V1表分压电阻大,读数大,C错误,D正确。
13.(2021湖北武汉常青一中期中)灵敏电流计(表头)是常见的电学仪表,也是科学研究中的常用器材。在如图所示的电路中,小量程电流计的内阻Rg=100 Ω,满偏电流Ig=1 mA,R1=900 Ω,R2= Ω。
(1)当S1和S2均断开时,改装成的是 表,最大量程是 。
(2)当S1和S2均闭合时,改装成的是 表,最大量程是 。
答案(1)电压 1 V (2)电流 1 A
解析(1)由电路图可知,当S1和S2均断开时,G与R1串联,所改装成的表是电压表,最大量程为U=Ig(Rg+R1)=0.001×(100+900) V=1 V。
(2)由电路图可知,当S1和S2均闭合时,G与R2并联,所改装成的表是电流表,最大量程为I=Ig+A=1 A。
14.如图所示,R1=2 Ω,R2=3 Ω,滑动变阻器最大值R3=5 Ω,则当滑片从a滑到b的过程中,安培表示数的最小值为多少
答案2 A
解析设滑片上部分电阻为x,则下部分为5 Ω-x,总电阻R=
由数学知识可知当2 Ω+x=8 Ω-x,即x=3 Ω时,R最大,此时R max= Ω=2.5 Ω
安培表的示数最小Imin= A=2 A。4.串联电路和并联电路
合格考达标练
1.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
2.(2021北京十二中学期中)在校准电压表时利用了“并联电路各支路两端电压总相等”的电路特点。实际上,在恒定电流电路内,各处的电荷分布是稳定的,稳定分布的电荷产生了一种恒定电场,这种恒定电场与静电场的性质基本相同,这成为我们认识电路问题的基础。请判断“并联电路各支路两端电压总相等”这一电路特点,是下列选项中哪一个说法的对应表现( )
A.电荷在电场中受到力的作用
B.匀强电场的电场强度处处相等
C.电场力做功与路径无关
D.沿电场线方向电势逐渐降低
3.如图所示电路中,电压表V1和V2的内阻都远远大于R1、R2、R3和R4的电阻。R1和R3电阻未知,R2=R4=20 Ω,电压表V1和V2的读数分别为15 V和10 V,则a、b两点间的电压为( )
A.23 V B.24 V
C.25 V D.26 V
4.(2021湖北武汉期中)如图所示,其中电流表A的量程为0~0.6 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
5.如图所示,三个完全相同的电阻阻值R1=R2=R3,接在电路中,则它们两端的电压之比为( )
A.1∶1∶1 B.1∶2∶2
C.1∶4∶4 D.2∶1∶1
6.如图所示,a、b两端电压恒定,电阻R1=2 kΩ,用内阻也是2 kΩ的电压表测电阻R1两端电压为2 V,测R2两端电压为4 V,则不接电压表时,关于a、b间总电压判断正确的是( )
A.等于6 V B.大于6 V
C.小于6 V D.以上说法都不对
7.(2021山东日照一中月考)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
8.把3 kΩ的R1与4 kΩ的R2串联起来接到电压U恒为40 V的电路中。现在用一个电压表接到R2的两端,测得R2两端电压的示数为20 V。若把这个电压表接到电阻R1的两端,其示数为多少 此时电路中的总电流是多少
等级考提升练
9.(2020广东广州高二上学期期末)如图,虚线框内为改装好的电表,M、N为新电表的接线柱,其中灵敏电流计G的满偏电流为200 μA,已测得它的内阻为490 Ω,图中电阻箱读数为10 Ω。现将MN接入某电路,发现灵敏电流计G刚好满偏,则根据以上数据计算可知( )
A.M、N两端的电压为1 mV
B.M、N两端的电压为100 mV
C.流过M、N的电流为2 μA
D.流过M、N的电流为10 mA
10.(多选)(2020安徽合肥高二上学期期末考试)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
11.(多选)如图所示,R1=2 Ω,R2=10 Ω,R3=10 Ω,A、B两端接在电压恒定的电源上,则( )
A.S断开时,R1与R2的电压之比为1∶5
B.S闭合时,通过R1与R2的电流之比为2∶1
C.S闭合时,R1与R2两端的电压之比为1∶5
D.S断开与闭合两种情况下,电阻R1两端的电压之比为2∶1
12.(多选)四个相同的小量程电流表(表头)分别改装成两个电流表A1、A2和两个电压表V1、V2。已知电流表A1的量程大于A2的量程,电压表V1的量程大于V2的量程,改装好后把它们按如图所示接入电路,则( )
A.电流表A1的读数大于电流表A2的读数
B.电流表A1指针的偏转角小于电流表A2指针的偏转角
C.电压表V1的读数小于电压表V2的读数
D.电压表V1指针的偏转角等于电压表V2指针的偏转角
13.(2021湖北武汉常青一中期中)灵敏电流计(表头)是常见的电学仪表,也是科学研究中的常用器材。在如图所示的电路中,小量程电流计的内阻Rg=100 Ω,满偏电流Ig=1 mA,R1=900 Ω,R2= Ω。
(1)当S1和S2均断开时,改装成的是 表,最大量程是 。
(2)当S1和S2均闭合时,改装成的是 表,最大量程是 。
14.如图所示,R1=2 Ω,R2=3 Ω,滑动变阻器最大值R3=5 Ω,则当滑片从a滑到b的过程中,安培表示数的最小值为多少
