人教版物理必修3同步练习: 11.4 串联电路和并联电路(基础巩固)
一、选择题
1.(2020高二上·长治期中)如右图所示,电源电动势约为4V,因线路故障,按通K时,灯L1和L2均不亮,用电压表测得Uab=0,Ubc=0,Ucd=4V。由此可知开路处为( )
A.灯L1 B.灯L2 C.变阻器 D.不能确定
2.(2019高二上·应县期中)如图所示电路L1发光,L2,L3不亮,A1有读数,A2没有读数,则产生的故障应是(只有一处有故障)( )
A.灯泡L1断路 B.灯泡L2断路 C.灯泡L2短路 D.灯泡L3短路
3.(2019高二上·河北月考)如图所示的电路中,闭合开关S,灯 、 正常发光,由于电路出现故障,突然发现灯 变亮,灯 变暗,电流表的示数变小,根据分析,发生的故障可能是( )
A. 断路 B. 断路 C. 短路 D. 短路
4.(2019高二上·黑龙江期末)在如图所示的电路中,电源电动势为6 V,当开关S接通后,灯泡L1和L2都不亮,用电压表测得各部分电压是 ,由此可断定( )
A.L1和L2的灯丝都烧断了 B..L1的灯丝烧断
C.L2的灯丝烧断 D.变阻器R烧断
5.(2023高二下·大庆开学考)如图所示为某一电路的一部分,其中R1=10Ω, R2=R3=20Ω,下列关于R1、R1、R3消耗的电功率P1、P2、P3,以及R1、R1、R3两端的电压U1、U2、 U3的关系正确的是( )
A.U1:U2:U3=1:2:2 B.U1:U2:U3=1:1:1
C.P1:P2:P3=1:1:1 D.P1:P2:P3=1:2:2
6.(2023高二上·昌平期末)如图所示,甲电路中只有一个小灯泡,乙电路中有四个小灯泡并联,两个电路所用电池和小灯泡的规格都相同。闭合开关后发现,乙电路中每个小灯泡的亮度明显比甲电路中的小灯泡暗。对该现象的解释,正确的是( )
A.甲电路中流过电源的电流更大
B.甲电路中的路端电压更大
C.甲电路中灯泡的电压是乙电路中灯泡电压的四倍
D.甲电路中流过灯泡的电流是乙电路中流过每个灯泡电流的四倍
7.(2022·柯桥模拟)两个阻值分别为R1=2Ω和R2=4Ω的定值电阻并联,若并联电路两端电压U=4V,则通过该并联电路的总电流为( )
A.A B.1A C.2A D.3A
8.(2018-2019学年人教版高中物理 选修3-1 2.4 串联电路和并联电路 同步练习)在如图所示的电路中,电阻 , , ,电流表内阻不计,在A、B两点间加上9V的电压时,电流表的读数为
A.0 B.1A C.A D.2A
9.(2024高二上·辽宁期末)已知灵敏电流计的内阻Rg=50Ω,满偏电流Ig=10mA,欲将其改装成量程为0~3V的电压表,下列做法正确的是( )
A.并联一阻值为25Ω的电阻 B.并联一阻值为250Ω的电阻
C.串联一阻值为25Ω的电阻 D.串联一阻值为250Ω的电阻
10.(2023高一下·六盘水期末)已知某表头的内阻为,满偏电流为3mA,若将该表头改装成量程为0~3V的电压表,则需将该表头( )
A.串联一个阻值为的定值电阻
B.并联一个阻值为的定值电阻
C.串联一个阻值约为的定值电阻
D.并联一个阻值约为的定值电阻
11.(2023高二上·房山期末)某学习小组想要测量电动车蓄电池的路端电压(蓄电池额定电压为36V)。实验室可提供的电压表最大量程为0~15V,不满足电压测量需求。小组同学讨论后决定利用电阻箱将该电压表改装成量程为0~45V的新电压表,已知量程为0~15V电压表的内阻RV=15kΩ,以下操作正确的是( )
A.选择电路图甲进行改装,将R1的阻值调至15kΩ
B.选择电路图甲进行改装,将R1的阻值调至30kΩ
C.选择电路图乙进行改装,将R2的阻值调至15kΩ
D.选择电路图乙进行改装,将R2的阻值调至30kΩ
12.(2022高一下·海安期末)有一个电流表,内阻为,满偏电流为。如果把它改装为量程为的电流表,则( )
A.给它串联一个电阻,阻值为
B.给它串联一个电阻,阻值为
C.给它并联一个电阻,阻值为
D.给它并联一个电阻,阻值为
二、多项选择题
13.(2019高二上·安新期中)某学生研究串联电路电压特点的实验时,接成如图所示的电路,接通S后,电路中没有电流,他将高内阻的电压表并联在A、C两点间时,电压表读数为U;当并联在A、B两点间时,电压表读数也为U;当并联在B、C两点间时,电压表读数为零,故障的原因可能是( )
A.AB段断路 B.BC段断路 C.AB段短路 D.BC段短路
14.(2018高一下·长清期末)如图所示电路,当 闭合后两灯均不亮,已知两灯泡、电源、电键及电键到电源负极间的导线都完好,其余三条导线中有一条发生断路。若某同学使用多用电表来检查断线部分,他用多用表的红表笔与 点相连接,把黑表笔分别先后与 点、 点相连。则以下检测断线部分的方法可行的是________
A. 闭合,用多用表的电压表
B. 断开,用多用表的电流表
C. 断开,用多用表 量程的欧姆表
D. 闭合,用多用表 量程的欧姆表
15.(2023高二上·昆明期中)电阻、、串联在电路中,已知、,两端的电压为,两端的电压为,则
A.电路中的电流为 B.电阻的阻值为
C.三个电阻两端的总电压为 D.电阻两端的电压为
16.(2024高二上·松原期中)在如图所示的电路中,R1=5Ω,R2=20Ω,滑动变阻器R3能在0~20Ω之间进行调节,当滑动变阻器的滑片滑动时,A、B间的 ( )
A.最小电阻为0 Ω B.最小电阻为5 Ω
C.最大电阻为15 Ω D.最大电阻为35 Ω
17.(2023高一下·贵阳期末) 一个内阻值为,满偏电流为的小量程电流表,与并联构成量程为的电流表;与串联构成量程为的电压表,如图甲、乙所示。则( )
A.的值约为 B.的值约为
C.的值约为 D.的值约为
18.(2020高二上·河南期中)一多量程多用电表的简化电路如图所示,该多用电表由一个小量程的电流表与若干元件组成,当转动选择旋钮S时,可实现不同的功能。已知表内电池的电动势E<E′,下列关于多用电表的说法,正确的是( )
A.当S接通1或2时,为电流挡,接2时量程较大
B.当S接通3或4时,为欧姆挡,接4时比接3时倍率高
C.当S接通3或4时,为电流挡,接4时量程较大
D.当S接通5或6时,为电压挡,接6时量程较大
19.(2019高一下·阜阳月考)如图甲,有两个量程的电流表,当使用a、b两个端点时,量程为1A,当使用a、c两个端点时,量程为 ,已知电流表的内阻 为 ,满偏电流 为2mA;如图乙,是有两个量程的电压表,当使用d、e两个端点时,量程为 。当使用d、f两个端点时,量程为 。已知电流表的内阻 为 ,满偏电流 为1mA;则电阻 、 、 、 分别为:( )
A. B. C. D.
20.(2018高二上·杭锦后旗月考)如图所示,甲、乙两个改装电表的电路,都是由一个灵敏电流表G和一个电阻箱R组成,下列说法中正确的是( )
A.甲表是电流表,R增大时量程增大
B.甲表是电流表,R增大时量程减小
C.乙表是电压表,R增大时量程减小
D.乙表是电压表,R增大时量程增大
21.(2018高二上·长春月考)如图所示,甲、乙两个电路,都是由一个灵敏电流表G和一个变阻器R组成,下列说法正确的是( )
A.甲表是电流表,R增大时量程增大
B.甲表是电流表,R增大时量程减小
C.乙表是电压表,R增大时量程增大
D.乙表是电压表,R增大时量程减小
22.(2018高二上·昌平期末)图为双量程的电流表电路示意图,其量程分别为0-0.6A和0-3A,已知表头内阻rg为200Ω,满偏电流Ig为2mA。( )
A.当使用a、b两个端点时,量程为0-0.6A
B.当使用a、b两个端点时,量程为0-3A
C.当使用a、c两个端点时,量程为0-0.6A
D.当使用a、c两个端点时,量程为0-3A
三、非选择题
23.(2019高二上·鸡泽月考)如图是某同学连接的实验实物图,闭合开关S后,发现A、B灯都不亮,他采用多用电表的欧姆挡检查故障。
(1)测试前,应将开关S (填断开或闭合)。
(2)测量结果如下表所示,由此可以断定故障是________。
A.灯A断路 B.灯B断路
C.灯A,B都断路 D.d、e间导线断路
24.(2018高二上·峨山期末)某同学利用电压表和电阻箱测定一种特殊电池的电动势(电动势E大约在9 V左右,内阻r约为50 Ω),已知该电池允许输出的最大电流为150 mA.该同学利用如图(a)所示的电路进行实验,图中电压表的内阻约为2 kΩ,R为电阻箱.阻值范围0~9 999 Ω,R0是定值电阻,起保护电路的作用.
(1)实验室备有的定值电阻有以下几种规格:
本实验应选________(填入相应的字母)作为保护电阻.
A.2 Ω B.20 Ω C.200 Ω D.2 000 Ω
(2)在图(b)的实物图中,已正确地连接了部分电路,请完成余下电路的连接.
25.(2022高二上·洛阳期中)有一电流表G,内阻,满偏电流。
(1)要把它改装成量程为0~3V的电压表,需要一个多大的电阻
(2)把它改装成量程为0~0.6A的电流表,需要一个多大的电阻
26.(2021高二上·通州期中)一个表头的内阻Rg=30Ω,满偏电流Ig=1mA。要把它改装为量程是0~3V的电压表。求
(1)要串联电阻R的大小。
(2)改装后的电压表内阻r。
27.(2019高二上·瓦房店月考)在图所示的电路中,小量程电流表的内阻Rg=100Ω,满偏电流Ig=1mA,R1=900Ω,R2= Ω.
(1)当S1和S2均断开时,改装所成的表是什么表?量程为多大?
(2)当S1和S2均闭合时,改装所成的表是什么表?量程为多大?
28.(2021高二上·高邮期中)某同学组装一个多用电表,可选用的器材有:微安表头(量程100μA,内阻900Ω);电阻箱R1(阻值范围0~999.9Ω);电阻箱R2(阻值范围0~99999.9Ω);导线若干.要求利用所给器材先组装一个量程为2.5mA的直流电流表,在此基础上再将它改装成量程为3V的直流电压表,组装好的多用电表有电流2.5mA和电压3V两挡。
(1)作为电压表使用时,红、黑表笔应该插入图中哪两个插孔中;
(2)电阻箱R1、R2的阻值分别为多少?
29.(2021高二上·江西期中)
(1)把电流表改装成电压表的实验中,所用电流表G的满偏电流为200 μA,内阻500Ω,现在通过串联一个24.5kΩ的电阻把它改装成一个电压表,此电压表的量程为 (填写格式为“0~10V”)
(2)如图是用上述改装后的电压表测定未知电阻的电路图,测量时,电流表的读数为0.20A,而改装后的电压表的表头读数如图所示,那么的阻值等于 Ω
30.(2019高二上·江西月考)
(1)有一游标卡尺,主尺的最小分度是1mm,游标上有20个小的等分刻度.用它测量一小球的直径,如图1所示的读数是 mm.如图2,用螺旋测微器测量一根金属丝的直径,如图所示的读数是 mm.
(2)有一个电流表G,内阻Rg=30Ω,满偏电流Ig=1mA.要把它改装为量程0~3V的电压表,要 (填串联或并联)一个阻值为 Ω的电阻.
答案解析部分
1.【答案】C
【知识点】电路故障分析
【解析】【解答】由于Ucd=4V,说明c与电源正极相通,灯L1、灯L2正常,而电压都加在变阻器上,说明电阻器开路,电流无法通过。
故答案为:C。
【分析】由于Ucd=4V,说明c与电源正极相通,灯L1、灯L2正常,而电压都加在变阻器上,说明电阻器开路,电流无法通过,即可分析。
2.【答案】C
【知识点】电路故障分析
【解析】【解答】A、若灯泡 断路,电路中没有电流,电流表 应没有读数,与题不符,故不可能是灯泡L1断路,A不符合题意;
B、若灯泡 断路, 没有读数,而灯泡 仍有电流通过,则 应亮,与题不符,故不可能是灯泡 断路,B不符合题意;
C、若灯泡 短路,电流表内阻不计,灯泡 也被短路,不变,电流能通过 ,所以 有读数,与题相符,C符合题意;
D、若灯泡 短路,电流表内阻不计,灯泡 也被短路,两个电表都有电流通过,都有读数,与题不符,D不符合题意。
故答案为:C
【分析】本题分析时要抓住电流表的内阻不计,相当于导线,理解短路的含义,再进行分析。
3.【答案】A
【知识点】电路故障分析
【解析】【解答】画出原电路的等效电路图如图所示,若 断路,则 增大,根据闭合电路欧姆定律得 ,得 减小,则 分得的电流变小,即 变暗,电流表的示数变小,又由 可知,路端电压增大,而 , 减小,可得 增大,故 变亮,A符合题意,依次分析其他选项,可知BCD不符合题意。
故答案为:A
【分析】分析电路结构,结合电流表、电压表示数的变化,分析电路存在的故障即可。
4.【答案】C
【知识点】电路故障分析
【解析】【解答】 ,即L2的电压等于电源两极间的电压,说明d与a连接完好,c与b连接完好,所以不可能是L1的灯丝烧断了,也不可能变阻器R断路。只可能是L2的灯丝烧断,ABD不符合题意,C符合题意。
故答案为:C。
【分析】本题考查的是电路的故障分析, 由于ab电压6V,cd电压6V,ad电压0V因此判定L2断路。
5.【答案】B
【知识点】串联电路和并联电路的特点及应用
【解析】【解答】AB.因R2、R3并联,所以。R2、R3并联电阻为:。因R1、R23串联,所以:,综上:,故A不符合题意,B符合题意;
CD.令,则R1消耗的电功率为:,R2、R3消耗的功率为:,综上:,故CD均不符合题意。
故答案为:B
【分析】R2和R3并联之后与R1串联,并且R2和R3的电阻相等,根据串并联关系和电功率公式分析求解即可。
6.【答案】B
【知识点】串联电路和并联电路的特点及应用
【解析】【解答】两个电路中的电池相同,灯泡规格相同,根据并联电路的规律可知,外电阻减小,根据闭合电路欧姆定律可知,干路电流增大,内电压增大,路端电压减小,即灯泡两端电压减小,所以乙电路中的灯泡变暗。
故答案为:B。
【分析】根据闭合电路欧姆定律可知,干路电流增大,内电压增大,路端电压减小,灯泡两端电压减小,所以乙电路中的灯泡变暗。
7.【答案】D
【知识点】串联电路和并联电路的特点及应用
【解析】【解答】两电阻并联之后的总电阻为
通过该并联电路的总电流为
故答案为:D。
【分析】由并联电路电阻规律求得两电阻并联之后的总电阻,从而求得通过该并联电路的总电流。
8.【答案】B
【知识点】串联电路和并联电路的特点及应用
【解析】【解答】图中电阻 与 并联后与 串联,电路的总电阻为: ;
根据欧姆定律,干路电流为:
由于并联电路的电流与电阻成反比,故:
,B对;ACD不符合题意
故答案为:B.
【分析】本题考查运用欧姆定律解决串并联电路问题。题中电阻 R 2 与 R 3 并联后与 R 1 串联,根据串并联电路的电阻关系求出电路的总电阻,由欧姆定律得出总电流,再根据并联分流关系可求流经电阻R3的电流。
9.【答案】D
【知识点】表头的改装
【解析】【解答】灵敏电流计串联电阻改装成电压表,设串联电阻阻值为R,满足
即
R=300Ω
D符合题意,ABC不符合题意。
故答案为:D
【分析】利用改装电压表内阻特点可求出串联电阻大小。
10.【答案】A
【知识点】表头的改装
【解析】【解答】电流表改装成电压表应串联电阻,根据
得
故答案为:A。
【分析】熟悉掌握电表改装的实验原理,电流表改装成电压表应串联电阻,再根据串联电路的规律结合欧姆定律进行解答。
11.【答案】B
【知识点】表头的改装
【解析】【解答】要将电压表改成量程更大的电压表,需要串联一个新的电阻,根据欧姆定律可得
故答案为:B。
【分析】要将电压表改成量程更大的电压表,需要串联一个新的电阻去进行分压。
12.【答案】D
【知识点】表头的改装
【解析】【解答】要把满偏电流为电流计改装成的电流表,根据串并联电路特点,可知需要给电流计并联一个电阻,且有
求得需要并联电阻的阻值为
故答案为:D。
【分析】将表头改装成大量程电流表,需要清楚利用的是并联电路的分流作用,由于表头本身最多只能通过满偏电流,所以分流电阻通过(n-1)倍满偏电流。
13.【答案】A,D
【知识点】电路故障分析
【解析】【解答】A.接通S后,将电压表并联在A、C两点间时电压表读数为U,说明电源没有故障。当并联在A、B两点间时,电压表读数也为U,当并联在B、C两点间时,电压表的读数为零,说明AB间有断路,A符合题意;
B.因为电路中没有电流,B、C间为定值电阻,根据欧姆定律U=IR可知,B、C间电压就应为零,这时,A点电势与电源的正极电势相等,B点电势与电源的负极电势相等。若B、C间断路,电压表并联在A、B两点间时,读数不应为U,与题设条件不符,B不符合题意。
C.若A、B短路,电压表并联在A、B两点间时,电压表读数应为零,与题设条件不符,C不符合题意。
D.由题知,电压表并联在B、C两点间时,读数为零,可能B、C间短路,D符合题意。
故答案为:AD
【分析】分析电路结构,两个定值电阻是串联关系,结合电流表、电压表示数的变化,分析电路存在的故障即可。
14.【答案】A,C
【知识点】电路故障分析
【解析】【解答】A. 电路中发生断路,断路处元件两端的电压等于电源的电动势,故S闭合时,多用表应用电压表,A符合题意;
B.S闭合时,若ab完好,电流表接在ab间,没有读数,若此处电路有断路,电流表串联在电路,应有读数,所以用电流表不能判断断路故障在何处,B不符合题意;
C.S断开时,多用表用R×1量程的欧姆表测量各段电阻,可判断出故障所在的位置。C符合题意;
D. S闭合时,不能用多用表的欧姆表,可能会损坏欧姆表,D不符合题意。
故答案为:AC
【分析】本题考查多用表使用方法。当用多用电表判断故障时,电流表和电压表应在电路连通状态使用,而欧姆表必须是电路断开状态使用。
15.【答案】A,C
【知识点】串联电路和并联电路的特点及应用;欧姆定律的内容、表达式及简单应用
【解析】【解答】A.根据欧姆定律可得通过的电流为,串联电路中各处的电流相等,所以电路中的电流为0.2A,A符合题意;
B.根据欧姆定律得,B不符合题意;
CD.电阻两端的电压,总电压,C符合题意,D不符合题意。
故答案为:AC。
【分析】根据串联电路的特点,由欧姆定律求解各选项中的物理量。
16.【答案】B,C
【知识点】串联电路和并联电路的特点及应用
【解析】【解答】AB.当时,被短路
故A不符合题意,B符合题意;
CD.当时
故D不符合题意,C符合题意。
故答案为:BC
【分析】当时,电阻被短路,A、B间的电阻最小;当时,A、B间的电阻最大,再根据电阻串并联规律求解。
17.【答案】A,D
【知识点】表头的改装
【解析】【解答】AB、对图甲有
解得
故A正确,B错误;
CD、对图乙有
解得
故C错误,D正确。
故答案为:AD。
【分析】熟悉掌握电表改装的原理,再根据欧姆定律及串并联电路的规律进行解答。计算时注意各单位之间的换算。
18.【答案】B,D
【知识点】表头的改装
【解析】【解答】A.由图可知,当S与1、2连接时,多用电表就成了电流表,电阻与表头并联,当并联电阻越小时,量程越大,因此前者量程较大,A不符合题意;
BC.由图可知,当S与3、4连接时,测量电阻,为欧姆档,接4时比接3时倍率高,B 正确、C不符合题意;
D. 要测量电压,电流表应与电阻串联,由图可知当转换开关S旋到位置5、6时,测量电压,电流表所串联的电阻越大,所测量电压值越大,故当转换开关S旋到6的量程比旋到5的量程大,D符合题意。
故答案为:BD。
【分析】通过并联一个小电阻起分流作用,可以把电流计改装成电流表,利用欧姆定律求解量程即可;通过串联一个大电阻起分压作用,可以把电流计改装成电压表,利用欧姆定律求解量程即可。
19.【答案】B,C
【知识点】表头的改装
【解析】【解答】A、B项:接a、b时,R1起分流作用为一支路,G与R2串联为一支路,此时量程为 I1=1A,而电流表的量程为当G表头达到满偏时通过两个支路的总电流,即为
,同理,接a、c时,R1+R2为一支路起分流作用,G为一支路,此时量程为 I2=0.1A,则 ,联立解得: ,A不符合题意,B符合题意;
C、D项:由图示电路图可知: , ,联立解得: ,C符合题意,D不符合题意。
故答案为:BC
【分析】通过并联一个小电阻起分流作用,可以把电流计改装成电流表,利用欧姆定律求解量程即可;通过串联一个大电阻起分压作用,可以把电流计改装成电压表,利用欧姆定律求解量程即可。
20.【答案】B,D
【知识点】表头的改装
【解析】【解答】由图甲所示可知,G与电阻R并联,甲表是电流表,R增大时,甲表中变阻器分流减小,量程减小,A不符合题意,B符合题意.由图乙所示可知,G与R串联,乙是电压表,R增大时,变阻器分担的电压增大,乙表量程增大,C不符合题意,D符合题意,
故答案为:BD。
【分析】通过并联一个小电阻起分流作用,可以把电流计改装成电流表,利用欧姆定律求解量程即可;通过串联一个大电阻起分压作用,可以把电流计改装成电压表,利用欧姆定律求解量程即可。
21.【答案】B,C
【知识点】表头的改装
【解析】【解答】由甲图所示可知,G与电阻R并联,甲图是电流表,R增大,R的分流较小,电流表量程减小,B符合题意,A不符合题意;由乙图所示可知,G与R串联,乙表是电压表,R增大时,变阻器分担的电压增大,电压表量程增大,CD不符合题意;
故答案为:BC。
【分析】甲表并联电路只能改变通过表头的电流所以是电流表,R越大通过电流越小;乙图串联电路只能改变电压,R越大电压越大。
22.【答案】B,C
【知识点】表头的改装
【解析】【解答】当使用a、b两个端点时,表头与R2串联,再与R1并联,此时量程为: ;
当使用a、c两个端点时,R1与R2串联,再与表头并联,此时量程为: ;
由数学知识可知, ,BC符合题意。
故答案为:BC
【分析】通过并联一个小电阻起分流作用,可以把电流计改装成电流表,利用欧姆定律求解量程即可。
23.【答案】(1)断开
(2)D
【知识点】电路故障分析
【解析】【解答】(1)用欧姆表检查电路故障,测试前,应将开关断开,避免烧坏电表;(2)欧姆表右偏说明两接触点之间没断路;不偏转,说明两接触点之间断路了,即d、e间导线断路,D符合题意。
【分析】(1)用欧姆表检查电路故障,测试前,应将开关断开,避免烧坏电表;(2)用欧姆表判断故障时,指针偏转说明被测电路没有断路,指针不偏转说明被测电路断路.
24.【答案】(1)B
(2)解:如图所示:
【知识点】串联电路和并联电路的特点及应用
【解析】【解答】(1)当滑动变阻器短路时,电路中通过的最大电流为50mA,则由闭合电路欧姆定律可知,定值电阻的最小阻值为: -50Ω=60-50Ω=10Ω,故滑动变阻器应选B;(2)根据原理图可得出对应的实物图,如图所示;
【分析】(1)利用电动势除以安全电压可以求出电路中的安全电阻减去内阻就可以知道选择哪种定值电阻;
(2)参照电路图可以进行连线。
25.【答案】(1)解:由题意知电流表 G 的满偏电压Ug=IgRg=0.03V
改装成量程为 0~3V 的电压表,当达到满偏时,串联的分压电阻R1的电压U1=U Ug=2.97V
分压电阻R1= =990
(2)解:改装成量程为 0~0.6A 的电流表,当达到满偏时,并联的分流电阻 R2 的电流I2=I Ig=0.597A
分流电阻R2= =0.05
【知识点】表头的改装
【解析】【分析】(1)根据电压表的改装原理以及欧姆定律得出分压电阻的大小;
(2)根据电流表的改装原理以及欧姆定律得出分流电阻的大小。
26.【答案】(1)解:要串联电阻R的大小
(2)解:改装后的电压表内阻
【知识点】表头的改装
【解析】【分析】(1)已知改装后电压表的量程,利用欧姆定律结合电表的内阻可以求出串联电阻的大小;
(2)已知电表内阻和串联电阻的大小可以求出电压表内阻的大小。
27.【答案】(1)解:由图示电路图可知,当S1和S2均断开时,G与R1串联,此时为电压表,改装后电压流表量程为:U=Ig(R1+Rg)=0.001×(100+900)=1.0V
(2)解:由图示电路图可知,当S1和S2均闭合时,G与R2并联,此时为电流表,改装后电流表量程为:I=Ig+IR2=Ig+ =0.001+ =1.0A
【知识点】表头的改装
【解析】【分析】本题的关键是明确串联电阻具有分压作用,并联电阻具有分流作用,即电流表改装为电压表时,应将电流表与电阻串联,改装为电流表时,应将电流表与电阻并联.
28.【答案】(1)解:微安表头改装成电流表需要并联一个小电阻,电流表改装成一个电压表需要串联一个大电阻。
(2)解:微安表头改装成电流表需要并联一个小电阻R1==37.5Ω
电流表改装成一个电压表应串联一个大电阻R2==1164Ω
【知识点】表头的改装
【解析】【分析】(1)根据电表改装原则表头改装成电流表需要并联一个小电阻,改装成一个电压表需要串联一个大电阻。
(2)微安表头改装成电流表需要并联一个小电阻分担剩余电流, 电流表改装成一个电压表应串联一个大电阻分压。
29.【答案】(1)0~5 V
(2)15
【知识点】表头的改装
【解析】【解答】(1)根据串并联规律可知,改装的电压表量程应为:=5 V
所以此电压表的量程为:0~5 V
(2)因改装后的电压表量程为5 V,所以电压表的读数为:V
待测电阻的阻值为:Ω
【分析】(1)根据串并联规律可知,改装的电压表量程应为0~5 V。
(2)因改装后的电压表量程为5 V,结合电表的刻度,所以电压表的读数为3V,电阻为15Ω。
30.【答案】(1)15.25;0.740
(2)串联;2970
【知识点】表头的改装
【解析】【解答】(1)游标卡尺的主尺读数为1.5cm,游标读数为 ,所以最终读数为: ;
螺旋测微器的固定刻度读数为0.5mm,可动刻度读数为 ,所以最终读数为: .(2)电流表改装成电压表要串联电阻,所串阻值为: .
【分析】(1)明确螺旋测微器每一个小格代表的数值,并且在最后的读数时注意估读即可;明确游标卡尺的读数规则进行读数即可;
(2)通过串联一个大电阻起分压作用,可以把电流计改装成电压表,利用欧姆定律求解串联电阻的阻值。
1 / 1人教版物理必修3同步练习: 11.4 串联电路和并联电路(基础巩固)
一、选择题
1.(2020高二上·长治期中)如右图所示,电源电动势约为4V,因线路故障,按通K时,灯L1和L2均不亮,用电压表测得Uab=0,Ubc=0,Ucd=4V。由此可知开路处为( )
A.灯L1 B.灯L2 C.变阻器 D.不能确定
【答案】C
【知识点】电路故障分析
【解析】【解答】由于Ucd=4V,说明c与电源正极相通,灯L1、灯L2正常,而电压都加在变阻器上,说明电阻器开路,电流无法通过。
故答案为:C。
【分析】由于Ucd=4V,说明c与电源正极相通,灯L1、灯L2正常,而电压都加在变阻器上,说明电阻器开路,电流无法通过,即可分析。
2.(2019高二上·应县期中)如图所示电路L1发光,L2,L3不亮,A1有读数,A2没有读数,则产生的故障应是(只有一处有故障)( )
A.灯泡L1断路 B.灯泡L2断路 C.灯泡L2短路 D.灯泡L3短路
【答案】C
【知识点】电路故障分析
【解析】【解答】A、若灯泡 断路,电路中没有电流,电流表 应没有读数,与题不符,故不可能是灯泡L1断路,A不符合题意;
B、若灯泡 断路, 没有读数,而灯泡 仍有电流通过,则 应亮,与题不符,故不可能是灯泡 断路,B不符合题意;
C、若灯泡 短路,电流表内阻不计,灯泡 也被短路,不变,电流能通过 ,所以 有读数,与题相符,C符合题意;
D、若灯泡 短路,电流表内阻不计,灯泡 也被短路,两个电表都有电流通过,都有读数,与题不符,D不符合题意。
故答案为:C
【分析】本题分析时要抓住电流表的内阻不计,相当于导线,理解短路的含义,再进行分析。
3.(2019高二上·河北月考)如图所示的电路中,闭合开关S,灯 、 正常发光,由于电路出现故障,突然发现灯 变亮,灯 变暗,电流表的示数变小,根据分析,发生的故障可能是( )
A. 断路 B. 断路 C. 短路 D. 短路
【答案】A
【知识点】电路故障分析
【解析】【解答】画出原电路的等效电路图如图所示,若 断路,则 增大,根据闭合电路欧姆定律得 ,得 减小,则 分得的电流变小,即 变暗,电流表的示数变小,又由 可知,路端电压增大,而 , 减小,可得 增大,故 变亮,A符合题意,依次分析其他选项,可知BCD不符合题意。
故答案为:A
【分析】分析电路结构,结合电流表、电压表示数的变化,分析电路存在的故障即可。
4.(2019高二上·黑龙江期末)在如图所示的电路中,电源电动势为6 V,当开关S接通后,灯泡L1和L2都不亮,用电压表测得各部分电压是 ,由此可断定( )
A.L1和L2的灯丝都烧断了 B..L1的灯丝烧断
C.L2的灯丝烧断 D.变阻器R烧断
【答案】C
【知识点】电路故障分析
【解析】【解答】 ,即L2的电压等于电源两极间的电压,说明d与a连接完好,c与b连接完好,所以不可能是L1的灯丝烧断了,也不可能变阻器R断路。只可能是L2的灯丝烧断,ABD不符合题意,C符合题意。
故答案为:C。
【分析】本题考查的是电路的故障分析, 由于ab电压6V,cd电压6V,ad电压0V因此判定L2断路。
5.(2023高二下·大庆开学考)如图所示为某一电路的一部分,其中R1=10Ω, R2=R3=20Ω,下列关于R1、R1、R3消耗的电功率P1、P2、P3,以及R1、R1、R3两端的电压U1、U2、 U3的关系正确的是( )
A.U1:U2:U3=1:2:2 B.U1:U2:U3=1:1:1
C.P1:P2:P3=1:1:1 D.P1:P2:P3=1:2:2
【答案】B
【知识点】串联电路和并联电路的特点及应用
【解析】【解答】AB.因R2、R3并联,所以。R2、R3并联电阻为:。因R1、R23串联,所以:,综上:,故A不符合题意,B符合题意;
CD.令,则R1消耗的电功率为:,R2、R3消耗的功率为:,综上:,故CD均不符合题意。
故答案为:B
【分析】R2和R3并联之后与R1串联,并且R2和R3的电阻相等,根据串并联关系和电功率公式分析求解即可。
6.(2023高二上·昌平期末)如图所示,甲电路中只有一个小灯泡,乙电路中有四个小灯泡并联,两个电路所用电池和小灯泡的规格都相同。闭合开关后发现,乙电路中每个小灯泡的亮度明显比甲电路中的小灯泡暗。对该现象的解释,正确的是( )
A.甲电路中流过电源的电流更大
B.甲电路中的路端电压更大
C.甲电路中灯泡的电压是乙电路中灯泡电压的四倍
D.甲电路中流过灯泡的电流是乙电路中流过每个灯泡电流的四倍
【答案】B
【知识点】串联电路和并联电路的特点及应用
【解析】【解答】两个电路中的电池相同,灯泡规格相同,根据并联电路的规律可知,外电阻减小,根据闭合电路欧姆定律可知,干路电流增大,内电压增大,路端电压减小,即灯泡两端电压减小,所以乙电路中的灯泡变暗。
故答案为:B。
【分析】根据闭合电路欧姆定律可知,干路电流增大,内电压增大,路端电压减小,灯泡两端电压减小,所以乙电路中的灯泡变暗。
7.(2022·柯桥模拟)两个阻值分别为R1=2Ω和R2=4Ω的定值电阻并联,若并联电路两端电压U=4V,则通过该并联电路的总电流为( )
A.A B.1A C.2A D.3A
【答案】D
【知识点】串联电路和并联电路的特点及应用
【解析】【解答】两电阻并联之后的总电阻为
通过该并联电路的总电流为
故答案为:D。
【分析】由并联电路电阻规律求得两电阻并联之后的总电阻,从而求得通过该并联电路的总电流。
8.(2018-2019学年人教版高中物理 选修3-1 2.4 串联电路和并联电路 同步练习)在如图所示的电路中,电阻 , , ,电流表内阻不计,在A、B两点间加上9V的电压时,电流表的读数为
A.0 B.1A C.A D.2A
【答案】B
【知识点】串联电路和并联电路的特点及应用
【解析】【解答】图中电阻 与 并联后与 串联,电路的总电阻为: ;
根据欧姆定律,干路电流为:
由于并联电路的电流与电阻成反比,故:
,B对;ACD不符合题意
故答案为:B.
【分析】本题考查运用欧姆定律解决串并联电路问题。题中电阻 R 2 与 R 3 并联后与 R 1 串联,根据串并联电路的电阻关系求出电路的总电阻,由欧姆定律得出总电流,再根据并联分流关系可求流经电阻R3的电流。
9.(2024高二上·辽宁期末)已知灵敏电流计的内阻Rg=50Ω,满偏电流Ig=10mA,欲将其改装成量程为0~3V的电压表,下列做法正确的是( )
A.并联一阻值为25Ω的电阻 B.并联一阻值为250Ω的电阻
C.串联一阻值为25Ω的电阻 D.串联一阻值为250Ω的电阻
【答案】D
【知识点】表头的改装
【解析】【解答】灵敏电流计串联电阻改装成电压表,设串联电阻阻值为R,满足
即
R=300Ω
D符合题意,ABC不符合题意。
故答案为:D
【分析】利用改装电压表内阻特点可求出串联电阻大小。
10.(2023高一下·六盘水期末)已知某表头的内阻为,满偏电流为3mA,若将该表头改装成量程为0~3V的电压表,则需将该表头( )
A.串联一个阻值为的定值电阻
B.并联一个阻值为的定值电阻
C.串联一个阻值约为的定值电阻
D.并联一个阻值约为的定值电阻
【答案】A
【知识点】表头的改装
【解析】【解答】电流表改装成电压表应串联电阻,根据
得
故答案为:A。
【分析】熟悉掌握电表改装的实验原理,电流表改装成电压表应串联电阻,再根据串联电路的规律结合欧姆定律进行解答。
11.(2023高二上·房山期末)某学习小组想要测量电动车蓄电池的路端电压(蓄电池额定电压为36V)。实验室可提供的电压表最大量程为0~15V,不满足电压测量需求。小组同学讨论后决定利用电阻箱将该电压表改装成量程为0~45V的新电压表,已知量程为0~15V电压表的内阻RV=15kΩ,以下操作正确的是( )
A.选择电路图甲进行改装,将R1的阻值调至15kΩ
B.选择电路图甲进行改装,将R1的阻值调至30kΩ
C.选择电路图乙进行改装,将R2的阻值调至15kΩ
D.选择电路图乙进行改装,将R2的阻值调至30kΩ
【答案】B
【知识点】表头的改装
【解析】【解答】要将电压表改成量程更大的电压表,需要串联一个新的电阻,根据欧姆定律可得
故答案为:B。
【分析】要将电压表改成量程更大的电压表,需要串联一个新的电阻去进行分压。
12.(2022高一下·海安期末)有一个电流表,内阻为,满偏电流为。如果把它改装为量程为的电流表,则( )
A.给它串联一个电阻,阻值为
B.给它串联一个电阻,阻值为
C.给它并联一个电阻,阻值为
D.给它并联一个电阻,阻值为
【答案】D
【知识点】表头的改装
【解析】【解答】要把满偏电流为电流计改装成的电流表,根据串并联电路特点,可知需要给电流计并联一个电阻,且有
求得需要并联电阻的阻值为
故答案为:D。
【分析】将表头改装成大量程电流表,需要清楚利用的是并联电路的分流作用,由于表头本身最多只能通过满偏电流,所以分流电阻通过(n-1)倍满偏电流。
二、多项选择题
13.(2019高二上·安新期中)某学生研究串联电路电压特点的实验时,接成如图所示的电路,接通S后,电路中没有电流,他将高内阻的电压表并联在A、C两点间时,电压表读数为U;当并联在A、B两点间时,电压表读数也为U;当并联在B、C两点间时,电压表读数为零,故障的原因可能是( )
A.AB段断路 B.BC段断路 C.AB段短路 D.BC段短路
【答案】A,D
【知识点】电路故障分析
【解析】【解答】A.接通S后,将电压表并联在A、C两点间时电压表读数为U,说明电源没有故障。当并联在A、B两点间时,电压表读数也为U,当并联在B、C两点间时,电压表的读数为零,说明AB间有断路,A符合题意;
B.因为电路中没有电流,B、C间为定值电阻,根据欧姆定律U=IR可知,B、C间电压就应为零,这时,A点电势与电源的正极电势相等,B点电势与电源的负极电势相等。若B、C间断路,电压表并联在A、B两点间时,读数不应为U,与题设条件不符,B不符合题意。
C.若A、B短路,电压表并联在A、B两点间时,电压表读数应为零,与题设条件不符,C不符合题意。
D.由题知,电压表并联在B、C两点间时,读数为零,可能B、C间短路,D符合题意。
故答案为:AD
【分析】分析电路结构,两个定值电阻是串联关系,结合电流表、电压表示数的变化,分析电路存在的故障即可。
14.(2018高一下·长清期末)如图所示电路,当 闭合后两灯均不亮,已知两灯泡、电源、电键及电键到电源负极间的导线都完好,其余三条导线中有一条发生断路。若某同学使用多用电表来检查断线部分,他用多用表的红表笔与 点相连接,把黑表笔分别先后与 点、 点相连。则以下检测断线部分的方法可行的是________
A. 闭合,用多用表的电压表
B. 断开,用多用表的电流表
C. 断开,用多用表 量程的欧姆表
D. 闭合,用多用表 量程的欧姆表
【答案】A,C
【知识点】电路故障分析
【解析】【解答】A. 电路中发生断路,断路处元件两端的电压等于电源的电动势,故S闭合时,多用表应用电压表,A符合题意;
B.S闭合时,若ab完好,电流表接在ab间,没有读数,若此处电路有断路,电流表串联在电路,应有读数,所以用电流表不能判断断路故障在何处,B不符合题意;
C.S断开时,多用表用R×1量程的欧姆表测量各段电阻,可判断出故障所在的位置。C符合题意;
D. S闭合时,不能用多用表的欧姆表,可能会损坏欧姆表,D不符合题意。
故答案为:AC
【分析】本题考查多用表使用方法。当用多用电表判断故障时,电流表和电压表应在电路连通状态使用,而欧姆表必须是电路断开状态使用。
15.(2023高二上·昆明期中)电阻、、串联在电路中,已知、,两端的电压为,两端的电压为,则
A.电路中的电流为 B.电阻的阻值为
C.三个电阻两端的总电压为 D.电阻两端的电压为
【答案】A,C
【知识点】串联电路和并联电路的特点及应用;欧姆定律的内容、表达式及简单应用
【解析】【解答】A.根据欧姆定律可得通过的电流为,串联电路中各处的电流相等,所以电路中的电流为0.2A,A符合题意;
B.根据欧姆定律得,B不符合题意;
CD.电阻两端的电压,总电压,C符合题意,D不符合题意。
故答案为:AC。
【分析】根据串联电路的特点,由欧姆定律求解各选项中的物理量。
16.(2024高二上·松原期中)在如图所示的电路中,R1=5Ω,R2=20Ω,滑动变阻器R3能在0~20Ω之间进行调节,当滑动变阻器的滑片滑动时,A、B间的 ( )
A.最小电阻为0 Ω B.最小电阻为5 Ω
C.最大电阻为15 Ω D.最大电阻为35 Ω
【答案】B,C
【知识点】串联电路和并联电路的特点及应用
【解析】【解答】AB.当时,被短路
故A不符合题意,B符合题意;
CD.当时
故D不符合题意,C符合题意。
故答案为:BC
【分析】当时,电阻被短路,A、B间的电阻最小;当时,A、B间的电阻最大,再根据电阻串并联规律求解。
17.(2023高一下·贵阳期末) 一个内阻值为,满偏电流为的小量程电流表,与并联构成量程为的电流表;与串联构成量程为的电压表,如图甲、乙所示。则( )
A.的值约为 B.的值约为
C.的值约为 D.的值约为
【答案】A,D
【知识点】表头的改装
【解析】【解答】AB、对图甲有
解得
故A正确,B错误;
CD、对图乙有
解得
故C错误,D正确。
故答案为:AD。
【分析】熟悉掌握电表改装的原理,再根据欧姆定律及串并联电路的规律进行解答。计算时注意各单位之间的换算。
18.(2020高二上·河南期中)一多量程多用电表的简化电路如图所示,该多用电表由一个小量程的电流表与若干元件组成,当转动选择旋钮S时,可实现不同的功能。已知表内电池的电动势E<E′,下列关于多用电表的说法,正确的是( )
A.当S接通1或2时,为电流挡,接2时量程较大
B.当S接通3或4时,为欧姆挡,接4时比接3时倍率高
C.当S接通3或4时,为电流挡,接4时量程较大
D.当S接通5或6时,为电压挡,接6时量程较大
【答案】B,D
【知识点】表头的改装
【解析】【解答】A.由图可知,当S与1、2连接时,多用电表就成了电流表,电阻与表头并联,当并联电阻越小时,量程越大,因此前者量程较大,A不符合题意;
BC.由图可知,当S与3、4连接时,测量电阻,为欧姆档,接4时比接3时倍率高,B 正确、C不符合题意;
D. 要测量电压,电流表应与电阻串联,由图可知当转换开关S旋到位置5、6时,测量电压,电流表所串联的电阻越大,所测量电压值越大,故当转换开关S旋到6的量程比旋到5的量程大,D符合题意。
故答案为:BD。
【分析】通过并联一个小电阻起分流作用,可以把电流计改装成电流表,利用欧姆定律求解量程即可;通过串联一个大电阻起分压作用,可以把电流计改装成电压表,利用欧姆定律求解量程即可。
19.(2019高一下·阜阳月考)如图甲,有两个量程的电流表,当使用a、b两个端点时,量程为1A,当使用a、c两个端点时,量程为 ,已知电流表的内阻 为 ,满偏电流 为2mA;如图乙,是有两个量程的电压表,当使用d、e两个端点时,量程为 。当使用d、f两个端点时,量程为 。已知电流表的内阻 为 ,满偏电流 为1mA;则电阻 、 、 、 分别为:( )
A. B. C. D.
【答案】B,C
【知识点】表头的改装
【解析】【解答】A、B项:接a、b时,R1起分流作用为一支路,G与R2串联为一支路,此时量程为 I1=1A,而电流表的量程为当G表头达到满偏时通过两个支路的总电流,即为
,同理,接a、c时,R1+R2为一支路起分流作用,G为一支路,此时量程为 I2=0.1A,则 ,联立解得: ,A不符合题意,B符合题意;
C、D项:由图示电路图可知: , ,联立解得: ,C符合题意,D不符合题意。
故答案为:BC
【分析】通过并联一个小电阻起分流作用,可以把电流计改装成电流表,利用欧姆定律求解量程即可;通过串联一个大电阻起分压作用,可以把电流计改装成电压表,利用欧姆定律求解量程即可。
20.(2018高二上·杭锦后旗月考)如图所示,甲、乙两个改装电表的电路,都是由一个灵敏电流表G和一个电阻箱R组成,下列说法中正确的是( )
A.甲表是电流表,R增大时量程增大
B.甲表是电流表,R增大时量程减小
C.乙表是电压表,R增大时量程减小
D.乙表是电压表,R增大时量程增大
【答案】B,D
【知识点】表头的改装
【解析】【解答】由图甲所示可知,G与电阻R并联,甲表是电流表,R增大时,甲表中变阻器分流减小,量程减小,A不符合题意,B符合题意.由图乙所示可知,G与R串联,乙是电压表,R增大时,变阻器分担的电压增大,乙表量程增大,C不符合题意,D符合题意,
故答案为:BD。
【分析】通过并联一个小电阻起分流作用,可以把电流计改装成电流表,利用欧姆定律求解量程即可;通过串联一个大电阻起分压作用,可以把电流计改装成电压表,利用欧姆定律求解量程即可。
21.(2018高二上·长春月考)如图所示,甲、乙两个电路,都是由一个灵敏电流表G和一个变阻器R组成,下列说法正确的是( )
A.甲表是电流表,R增大时量程增大
B.甲表是电流表,R增大时量程减小
C.乙表是电压表,R增大时量程增大
D.乙表是电压表,R增大时量程减小
【答案】B,C
【知识点】表头的改装
【解析】【解答】由甲图所示可知,G与电阻R并联,甲图是电流表,R增大,R的分流较小,电流表量程减小,B符合题意,A不符合题意;由乙图所示可知,G与R串联,乙表是电压表,R增大时,变阻器分担的电压增大,电压表量程增大,CD不符合题意;
故答案为:BC。
【分析】甲表并联电路只能改变通过表头的电流所以是电流表,R越大通过电流越小;乙图串联电路只能改变电压,R越大电压越大。
22.(2018高二上·昌平期末)图为双量程的电流表电路示意图,其量程分别为0-0.6A和0-3A,已知表头内阻rg为200Ω,满偏电流Ig为2mA。( )
A.当使用a、b两个端点时,量程为0-0.6A
B.当使用a、b两个端点时,量程为0-3A
C.当使用a、c两个端点时,量程为0-0.6A
D.当使用a、c两个端点时,量程为0-3A
【答案】B,C
【知识点】表头的改装
【解析】【解答】当使用a、b两个端点时,表头与R2串联,再与R1并联,此时量程为: ;
当使用a、c两个端点时,R1与R2串联,再与表头并联,此时量程为: ;
由数学知识可知, ,BC符合题意。
故答案为:BC
【分析】通过并联一个小电阻起分流作用,可以把电流计改装成电流表,利用欧姆定律求解量程即可。
三、非选择题
23.(2019高二上·鸡泽月考)如图是某同学连接的实验实物图,闭合开关S后,发现A、B灯都不亮,他采用多用电表的欧姆挡检查故障。
(1)测试前,应将开关S (填断开或闭合)。
(2)测量结果如下表所示,由此可以断定故障是________。
A.灯A断路 B.灯B断路
C.灯A,B都断路 D.d、e间导线断路
【答案】(1)断开
(2)D
【知识点】电路故障分析
【解析】【解答】(1)用欧姆表检查电路故障,测试前,应将开关断开,避免烧坏电表;(2)欧姆表右偏说明两接触点之间没断路;不偏转,说明两接触点之间断路了,即d、e间导线断路,D符合题意。
【分析】(1)用欧姆表检查电路故障,测试前,应将开关断开,避免烧坏电表;(2)用欧姆表判断故障时,指针偏转说明被测电路没有断路,指针不偏转说明被测电路断路.
24.(2018高二上·峨山期末)某同学利用电压表和电阻箱测定一种特殊电池的电动势(电动势E大约在9 V左右,内阻r约为50 Ω),已知该电池允许输出的最大电流为150 mA.该同学利用如图(a)所示的电路进行实验,图中电压表的内阻约为2 kΩ,R为电阻箱.阻值范围0~9 999 Ω,R0是定值电阻,起保护电路的作用.
(1)实验室备有的定值电阻有以下几种规格:
本实验应选________(填入相应的字母)作为保护电阻.
A.2 Ω B.20 Ω C.200 Ω D.2 000 Ω
(2)在图(b)的实物图中,已正确地连接了部分电路,请完成余下电路的连接.
【答案】(1)B
(2)解:如图所示:
【知识点】串联电路和并联电路的特点及应用
【解析】【解答】(1)当滑动变阻器短路时,电路中通过的最大电流为50mA,则由闭合电路欧姆定律可知,定值电阻的最小阻值为: -50Ω=60-50Ω=10Ω,故滑动变阻器应选B;(2)根据原理图可得出对应的实物图,如图所示;
【分析】(1)利用电动势除以安全电压可以求出电路中的安全电阻减去内阻就可以知道选择哪种定值电阻;
(2)参照电路图可以进行连线。
25.(2022高二上·洛阳期中)有一电流表G,内阻,满偏电流。
(1)要把它改装成量程为0~3V的电压表,需要一个多大的电阻
(2)把它改装成量程为0~0.6A的电流表,需要一个多大的电阻
【答案】(1)解:由题意知电流表 G 的满偏电压Ug=IgRg=0.03V
改装成量程为 0~3V 的电压表,当达到满偏时,串联的分压电阻R1的电压U1=U Ug=2.97V
分压电阻R1= =990
(2)解:改装成量程为 0~0.6A 的电流表,当达到满偏时,并联的分流电阻 R2 的电流I2=I Ig=0.597A
分流电阻R2= =0.05
【知识点】表头的改装
【解析】【分析】(1)根据电压表的改装原理以及欧姆定律得出分压电阻的大小;
(2)根据电流表的改装原理以及欧姆定律得出分流电阻的大小。
26.(2021高二上·通州期中)一个表头的内阻Rg=30Ω,满偏电流Ig=1mA。要把它改装为量程是0~3V的电压表。求
(1)要串联电阻R的大小。
(2)改装后的电压表内阻r。
【答案】(1)解:要串联电阻R的大小
(2)解:改装后的电压表内阻
【知识点】表头的改装
【解析】【分析】(1)已知改装后电压表的量程,利用欧姆定律结合电表的内阻可以求出串联电阻的大小;
(2)已知电表内阻和串联电阻的大小可以求出电压表内阻的大小。
27.(2019高二上·瓦房店月考)在图所示的电路中,小量程电流表的内阻Rg=100Ω,满偏电流Ig=1mA,R1=900Ω,R2= Ω.
(1)当S1和S2均断开时,改装所成的表是什么表?量程为多大?
(2)当S1和S2均闭合时,改装所成的表是什么表?量程为多大?
【答案】(1)解:由图示电路图可知,当S1和S2均断开时,G与R1串联,此时为电压表,改装后电压流表量程为:U=Ig(R1+Rg)=0.001×(100+900)=1.0V
(2)解:由图示电路图可知,当S1和S2均闭合时,G与R2并联,此时为电流表,改装后电流表量程为:I=Ig+IR2=Ig+ =0.001+ =1.0A
【知识点】表头的改装
【解析】【分析】本题的关键是明确串联电阻具有分压作用,并联电阻具有分流作用,即电流表改装为电压表时,应将电流表与电阻串联,改装为电流表时,应将电流表与电阻并联.
28.(2021高二上·高邮期中)某同学组装一个多用电表,可选用的器材有:微安表头(量程100μA,内阻900Ω);电阻箱R1(阻值范围0~999.9Ω);电阻箱R2(阻值范围0~99999.9Ω);导线若干.要求利用所给器材先组装一个量程为2.5mA的直流电流表,在此基础上再将它改装成量程为3V的直流电压表,组装好的多用电表有电流2.5mA和电压3V两挡。
(1)作为电压表使用时,红、黑表笔应该插入图中哪两个插孔中;
(2)电阻箱R1、R2的阻值分别为多少?
【答案】(1)解:微安表头改装成电流表需要并联一个小电阻,电流表改装成一个电压表需要串联一个大电阻。
(2)解:微安表头改装成电流表需要并联一个小电阻R1==37.5Ω
电流表改装成一个电压表应串联一个大电阻R2==1164Ω
【知识点】表头的改装
【解析】【分析】(1)根据电表改装原则表头改装成电流表需要并联一个小电阻,改装成一个电压表需要串联一个大电阻。
(2)微安表头改装成电流表需要并联一个小电阻分担剩余电流, 电流表改装成一个电压表应串联一个大电阻分压。
29.(2021高二上·江西期中)
(1)把电流表改装成电压表的实验中,所用电流表G的满偏电流为200 μA,内阻500Ω,现在通过串联一个24.5kΩ的电阻把它改装成一个电压表,此电压表的量程为 (填写格式为“0~10V”)
(2)如图是用上述改装后的电压表测定未知电阻的电路图,测量时,电流表的读数为0.20A,而改装后的电压表的表头读数如图所示,那么的阻值等于 Ω
【答案】(1)0~5 V
(2)15
【知识点】表头的改装
【解析】【解答】(1)根据串并联规律可知,改装的电压表量程应为:=5 V
所以此电压表的量程为:0~5 V
(2)因改装后的电压表量程为5 V,所以电压表的读数为:V
待测电阻的阻值为:Ω
【分析】(1)根据串并联规律可知,改装的电压表量程应为0~5 V。
(2)因改装后的电压表量程为5 V,结合电表的刻度,所以电压表的读数为3V,电阻为15Ω。
30.(2019高二上·江西月考)
(1)有一游标卡尺,主尺的最小分度是1mm,游标上有20个小的等分刻度.用它测量一小球的直径,如图1所示的读数是 mm.如图2,用螺旋测微器测量一根金属丝的直径,如图所示的读数是 mm.
(2)有一个电流表G,内阻Rg=30Ω,满偏电流Ig=1mA.要把它改装为量程0~3V的电压表,要 (填串联或并联)一个阻值为 Ω的电阻.
【答案】(1)15.25;0.740
(2)串联;2970
【知识点】表头的改装
【解析】【解答】(1)游标卡尺的主尺读数为1.5cm,游标读数为 ,所以最终读数为: ;
螺旋测微器的固定刻度读数为0.5mm,可动刻度读数为 ,所以最终读数为: .(2)电流表改装成电压表要串联电阻,所串阻值为: .
【分析】(1)明确螺旋测微器每一个小格代表的数值,并且在最后的读数时注意估读即可;明确游标卡尺的读数规则进行读数即可;
(2)通过串联一个大电阻起分压作用,可以把电流计改装成电压表,利用欧姆定律求解串联电阻的阻值。
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