2025粤教版高中物理必修第三册同步练习题--第四节电阻的串联和并联

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2025粤教版高中物理必修第三册
第四节　电阻的串联和并联
基础过关练
题组一　电阻的串联
1.(2021湖南常德期中)(多选)电阻R1、R2、R3串联在电路中。已知R1=10 Ω、R3=5 Ω,R1两端的电压为6 V,R2两端的电压为12 V,则(　　)
A.电路中的电流为0.6 A
B.电阻R2的阻值为20 Ω
C.三只电阻两端的总电压为21 V
D.电阻R3两端的电压为4 V
2.(2022江苏常州礼嘉中学阶段教学质量调研)
如图所示,当a、b两端接入100 V电压时,c、d两端电压为20 V;当c、d两端接入100 V电压时,a、b两端电压为50 V,则R1∶R2∶R3为(　　)
A.2∶1∶1　　　　　　B.3∶2∶1
C.4∶1∶2　　　　　　D.以上都不对
题组二　电阻的并联
3.(2021河北辛集第二中学月考)如图所示电路,电压U保持不变,
当开关S断开时,理想电流表A的示数为0.6 A,当开关S闭合时,理想电流表的示数为0.9 A,则两电阻阻值之比R1∶R2为(　　)
A.1∶2　　　　　　B.2∶1　　　　　　C.2∶3　　　　　　D.3∶2
题组三　电阻的混联
4.(2021四川绵阳南山中学月考)如图电路中,R1=R2=R3=2 Ω,
若在a、c两点之间加上U=6 V的电压,则电流表的读数为(　　)
A.0　　　　　　B.0.5 A　　　　　　C.1 A　　　　　　D.1.5 A
5.(2021山东邹城一中月考)(多选)有三个电阻的阻值及额定电流分别为R1=10 Ω,I1=1 A,R2=20 Ω,I2=2 A,R3=5 Ω,I3=2 A。它们组成的电路如图甲、乙、丙所示,下列关于各图的说法中正确的是(　　)
A.图甲中电路两端允许加的最大电压为60 V
B.图乙中电路允许通过的最大电流为3.5 A
C.图丙中电路两端允许加的最大电压为17.5 V
D.图丙中电路允许通过的最大电流为2 A
题组四　电流表和电压表
6.(2021甘肃天水期中)(多选)将分压电阻串联在表头上,改装成电压表,下列说法中正确的是(　　)
A.接上分压电阻后,增大了表头的满偏电压
B.接上分压电阻后,电压按一定比例分别加在表头和分压电阻上,表头的满偏电压不变
C.如果分压电阻是表头内阻的n倍,则电压表量程扩大为表头满偏电压的n倍
D.通电时,表头和分压电阻中通过的电流一定相等
7.(2021山东济宁实验中学月考)一个电流表,刻度盘的每1小格代表1 μA,内阻为Rg,如果想把它改装成量程较大的电流表,刻度盘的每一小格代表n μA,则应(　　)
A.给它串联一个电阻,阻值为nRg
B.给它串联一个电阻,阻值为(n-1)Rg
C.给它并联一个电阻,阻值为
D.给它并联一个电阻,阻值为
8.(2021黑龙江大庆一中月考)如图所示是有两个量程的电压表的内部电路图,当使用a、b两个端点时,量程为0~3 V,当使用a、c两个端点时,量程为0~15 V。已知电流表的内阻Rg为50 Ω,满偏电流为10 mA,则电阻R1、R2的值分别为(　　)
A.1 450 Ω　250 Ω　　　　　　B.1 200 Ω　250 Ω
C.250 Ω　1 450 Ω　　　　　　D.250 Ω　1 200 Ω
9.(2022湖北华中师范大学第一附属中学检测)电压表、电流表都是由小量程电流表改装而成的,图甲、乙所示分别是电压表、电流表的改装图,以下说法正确的是(　　)
A.若改装后的电流表示数比标准表稍小一些,可以给并联电阻再并一个较大的电阻
B.若改装后的电压表示数比标准表稍小一些,可以给串联电阻再串联一个较大的电阻
C.小量程电流表内阻为Rg,并联一个电阻R,改装后电流表量程是原来的倍
D.为实现对改装电表的逐格校准,可采用滑动变阻器限流式接法
10.(2021广东广州月考)某同学用量程1 mA、内阻99.9 Ω的毫安表按图(a)所示的电路进行电表改装。图中定值电阻R1=2 900.1 Ω、R2=0.1 Ω,S1、S2为开关。回答下列问题:
(1)某次用毫安表直接测量电流的实验中,示数如图(b)所示,该读数为　　　　　　mA;
(2)根据图(a)所示的电路,将图(c)所示的实物图连线补充完整;
(3)开关S1、S2均闭合时,该电表用于测量　　　　　　(填“电流”“电压”或“电阻”),最大测量值为　　　　　　;
(4)若将S1、S2均断开后进行测量,表头的指针仍处在图(b)所示的位置,则改装后电表的测量值为　　　　　　。
图(a)
图(b)
图(c)
能力提升练
题组一　混联电路的分析及计算
1.(2021重庆一中月考)(多选)如图所示电路中,A1和A2为理想电流表,示数分别为I1和I2,R1∶R2∶R3=1∶2∶3。当a、b两点间加以恒定的电压U后,下列结论正确的是(　　)
A.I1∶I2=3∶4
B.I1∶I2=5∶9
C.将A1、A2换成理想电压表,其示数之比为3∶5
D.将A1、A2换成理想电压表,其示数之比为1∶1
2.(2021四川绵竹月考)
如图所示电路图中,R1=R2=R3=6 Ω,R4=3 Ω。电流表的电阻不计,将A、B两端加上10 V的稳恒电压,当S接通时,电流表的示数为(　　)
A. A　　　　　　B. A　　　　　　C.1 A　　　　　　D.2 A
3.如图所示电路中,R1=4 Ω,R2=R3=12 Ω,R4=6 Ω,A、B间电压恒定。当开关S断开时,电压表示数为42 V,求:
(1)此时电流表示数。
(2)当开关S闭合后,电压表示数和电流表示数。
题组二　电表的指针偏角与读数
4.(2021山东六校联考)(多选)用两个完全相同的电流表分别改装成量程为0~3 V 的电压表V1和0~15 V的电压表V2,串联后接在9 V的电源两端,如图所示,下列说法正确的是(　　)
A.V1、V2的指针的偏角相同
B.V1、V2的指针的偏角不相同
C.V1、V2示数相同,均为4.5 V
D.V1、V2电表示数不同
5.(2021广东珠海期中)如图所示电路,将两个相同的表头分别改装成量程为0~3 A的电流表A1和量程为0~0.6 A的电流表A2,把两个改装后的电流表并联接入电路中测量电流,则下列说法中正确的是(　　)
A.A1的读数为1 A时,干路中的电流为1.2 A
B.A1的读数为1 A时,A2的读数为0.6 A
C.A1的指针还没有满偏,A2的指针已经满偏
D.A1的指针半偏时,A2的指针还不到半偏
6.(2021黑龙江、吉林两省十校期中联考)(多选)用两个相同的小量程电流表G,分别改装成了两个量程不同的大量程电流表A1、A2,若A1量程大于A2,将A1、A2接入如图甲、乙所示的电路中,闭合开关后,下列有关说法正确的是(　　)
A.G改装成A1、A2时要串联电阻,A1串联的电阻大
B.图甲中A1、A2的指针偏角相同
C.G改装成A1、A2时要并联电阻,A1并联的电阻大
D.图乙中A1、A2的示数相同
7.(2022湖北华中师范大学第一附属中学检测)如图所示,某同学利用一块表头G和三个定值电阻设计了如图所示的电表,该电表有1、2两个量程,表头G的内阻Rg=500 Ω,满偏电流Ig=1 mA,表盘均匀划分为20格,每格表示0.05 mA,改装为电压表时量程分别为0~3 V和0~15 V。关于该电表,下列说法中正确的是(　　)
A.测电压时,量程2大于量程1
B.测电压时,将接线柱1接入电路时,表头每一小格表示0.15 V
C.定值电阻R1=2.5 kΩ、R3=12 kΩ
D.若改装后电流表最大量程为0~3 A,则定值电阻R2约为15 Ω
题组三　电表的改装及校对
8.(2021广东汕头金山中学期中)某同学要将一量程为250 μA的微安表改装为量程为20 mA 的电流表。该同学测得微安表内阻为1 200 Ω,经计算后将一阻值为R的电阻与微安表连接,进行改装。然后利用一标准毫安表,根据图(a)所示电路对改装后的电表进行检测(虚线框内是改装后的电表)。
图(a)
图(b)
图(c)
(1)根据图(a)和题给条件,将(b)中的实物连接。
(2)当标准毫安表的示数为16.0 mA时,微安表的指针位置如图(c)所示,由此可以推测出改装的电表量程不是预期值,而是　　　　　　。(填正确答案标号)
A.18 mA　　　　　　B.21 mA
C.25 mA　　　　　　D.28 mA
(3)产生上述问题的原因可能是　　　　　　。(填正确答案标号)
A.微安表内阻测量错误,实际内阻大于1 200 Ω
B.微安表内阻测量错误,实际内阻小于1 200 Ω
C.R值计算错误,接入的电阻偏小
D.R值计算错误,接入的电阻偏大
答案全解全析
基础过关练
1.ABC　由欧姆定律可知流过R1的电流为I===0.6 A,选项A正确;电阻R2的阻值为R2===20 Ω,选项B正确;R3两端的电压为U3=IR3=3 V,选项D错误;三只电阻两端的总电压为U=U1+U2+U3=21 V,选项C正确。
2.C　当a、b两端接入100 V电压时,c、d两端电压即R3两端电压为20 V,R1两端电压为40 V,则=;当c、d两端接入100 V电压时,a、b两端电压即R3两端电压为50 V,R2两端电压为25 V,则=,则R1∶R2∶R3=4∶1∶2,C对。
3.A　当开关S断开时,理想电流表A的示数为0.6 A,即通过R1的电流为0.6 A;当开关S闭合时,理想电流表的示数为0.9 A,R1、R2并联,由于R1两端电压不变,因此通过R1的电流仍为0.6 A,则通过R2的电流为I2=I-I1=0.9 A-0.6 A=0.3 A,由并联电路电流规律可得R1∶R2=I2∶I1=1∶2,选项A正确,B、C、D错误。
4.C　由题图可知,在a、c两点间加电压时,电路为R2与R3并联后与R1串联,电流表测的是R3的电流,I3=·=1 A,选项C正确。
5.BC　对题图甲分析,Imax甲=I1=1 A,最大电压Umax甲=I1(R1+R2+R3)=35 V,选项A错误。对题图乙各电阻的额定电压U1=10 V,U2=40 V,U3=10 V,故并联电路允许加的最大电压值Umax乙=10 V,电路允许通过的最大总电流Imax乙=++= A=3.5 A,选项B正确。对题图丙分析,由于R1、R2的额定电压分别是10 V和40 V,故并联部分允许承受的最大电压Umax并=10 V,该部分的最大电流Imax并=+= A=1.5 A,又知R3的额定电流I3=2 A,故整个电路允许通过的最大电流Imax丙=Imax并=1.5 A,电路两端允许加的最大电压Umax丙=Imax丙(R3+R并)=17.5 V,选项C正确,选项D错误。
6.BD　表头的满偏电压等于表头内阻与满偏电流的乘积,串联分压电阻后,表头满偏电压不变,选项A错误;接上分压电阻后,电压按一定比例分别加在表头和分压电阻上,表头的满偏电压不变,选项B正确;若分压电阻是表头内阻的n倍,根据串联电路规律可知电压表量程扩大为表头满偏电压的(n+1)倍,选项C错误;表头与分压电阻串联,通电时,表头和分压电阻通过的电流一定相等,选项D正确。
7.D　因Ig=,电流表量程扩大后,量程为nIg,则应有(n-1)Ig被分流,故应并联一个分流电阻,阻值R==,选项D正确。
8.D　当使用a、b两个端点时,由欧姆定律得U1=3 V=Ig(R1+Rg),当使用a、c两个端点时,由欧姆定律得U2=15 V=Ig(R2+R1+Rg),联立解得R1=250 Ω,R2=1 200 Ω,选项D正确。
9.C　若改装后的电流表示数比标准表稍小一些,说明流过表头的电流小,可以增大分流电阻使其分流少些,从而增大流过表头的电流,故应该给并联电阻串联一个较小的电阻,A错误;若改装后的电压表示数比标准表稍小一些,说明流过表头的电流小,应该减小串联电阻,或给串联电阻再并联一个较大的电阻,B错误;小量程电流表内阻为Rg,给它并联一个电阻R,改装后的电流表的最大测量值I=Ig+,得出=,C正确;分压式电路中的电压、电流可以从零开始调节,可以实现对改装电表的逐格校准,D错误。
10.答案　(1)0.60　(2)图见解析　(3)电流　1 A　(4)1.80 V
解析　(1)由题图可知,毫安表的分度值为0.02 mA,则该读数为0.60 mA;
(2)按原理图连接实物图如图:
(3)开关S1、S2均闭合时,毫安表与小电阻R2并联,则该电表测电流,由于电表内阻为R2的999倍,则R2分流为毫安表电流的999倍,所以量程为1 A;
(4)将S1、S2均断开后,毫安表与R1串联,总电阻为3 000 Ω,由欧姆定律可得改装后电表的测量值为U=3 000×0.60×10-3 V=1.80 V。
能力提升练
1.BC　当a、b两点间加以恒定的电压U后,电路图如图甲所示,根据并联电路中各支路两端的电压相等,且干路电流等于各支路电流之和,则有==,选项A错误,B正确;将A1、A2换成理想电压表,电路如图乙所示,R1、R2、R3串联,则有UR1∶UR2∶UR3=1∶2∶3,所以==,选项C正确,D错误。
方法技巧
电路简化原则
(1)无电流的支路除去;(2)电势相等的各点合并;(3)理想导线可任意长短;(4)理想电流表电阻为零,理想电压表电阻为无穷大;(5)电压稳定时电容器可认为断路。
2.A　S接通后,把电流表看成导线时,电路为R1、R2并联,R3、R4并联,两个并联电路再串联,则有R1、R2并联后的总电阻为R左=3 Ω,R3、R4并联后的总电阻为R右=2 Ω,电路中的总电阻为R=R左+R右=5 Ω,干路中总电流为I== A=2 A。因为R1=R2,R3=2R4,通过每一个电阻的电流为I1=I2=1 A,I3= A,I4= A,所以上边通过R1支路的电流会分出1 A- A= A的电流流到下面支路R4中,使通过R4的电流为 A,即有 A的电流自上而下流过电流表,选项A正确。
方法技巧
电路简化的方法
(1)电流分支法:先将各节点用字母标上,判定各支路元件的电流方向(若无电流,可假设在总电路两端加上电压后判定),按电流流向,自左向右将各元件、节点、分支逐一画出,加工整理即可;
(2)等势点排列法:标出节点字母,判断出各节点电势的高低(电路无电压时可先假设在总电路两端加上电压),将各节点按电势高低自左向右排列,再将各节点间的支路画出,然后加工整理即可。注意以上两种方法可以交替使用。
3.答案　(1)3.5 A　(2)27 V　6 A
解析　(1)当开关S断开时,电压表测的是R2两端的电压,则流过R2的电流为I== A=3.5 A,电流表与R2串联,所以电流表的示数为3.5 A。
(2)当开关S断开时,R4两端的电压为U4=IR4=3.5×6 V=21 V
则A、B间的电压为U=U2+U4=42 V+21 V=63 V
当开关S闭合后,R1与R2并联,则并联电阻为R12==3 Ω
R3与R4并联,则并联电阻为R34==4 Ω
所以此时电路的总电阻为R=R12+R34=7 Ω
则电路的总电流为I总== A=9 A
所以电压表的示数为U'2=I总R12=9×3 V=27 V
则R3与R4并联的电压为U34=U-U'2=63 V-27 V=36 V
所以电流表的示数为I'== A=6 A
4.AD　电压表由电流表和电阻串联改装而成,故两电压表串联时,电流表也是串联关系,由串联电路电流相等可知,流过电流表的电流相同,即两电压表的指针偏角相同,选项A正确,B错误;两电压表的量程不同,分压电阻不同,即分压不同,因此电压表的示数不同,选项C错误,D正确。
5.A　两电流表并联,故两电流表两端电压相等,两电流表量程之比为5∶1,则两电流表的内阻之比为1∶5,则通过两电流表的电流之比为5∶1。A1的读数为1 A时,A2的读数为0.2 A,则干路中的电流为1.2 A,选项B错误,A正确;电流表是由表头并联一个电阻改装而成,两电流表并联,两电流表两端电压相等,流过两表头的电流相等,所以当A1的指针半偏时,A2的指针也半偏,当A1的指针还没有满偏时,A2的指针也没有满偏,选项C、D错误。
6.BD　设小量程电流表G的满偏电流为Ig,内阻为Rg,利用并联分流的原理改装成电流表,若并联的分流电阻的阻值为R,则改装成的电流表的最大测量值为I=Ig+,改装后电流表的量程越大,并联的分流电阻越小,由于A1的量程大于A2的量程,因此A1并联的电阻小,选项A、C错误;题图甲中,由于A1、A2并联,因此两个小量程电流表G两端的电压相等,流过小量程电流表G的电流相等,A1、A2的指针偏角相同,选项B正确;题图乙中,由于A1、A2串联,因此流过A1、A2的电流相等,A1、A2的示数相同,选项D正确。
7.C　测电压使用量程1时的最大测量值为U1=Ig(Rg+R1+R3),使用量程2时的最大测量值为U2=Ig(Rg+R1),A错误;测电压使用量程1时,电压表的最大测量值为15 V,表头每一小格表示0.75 V,B错误;定值电阻R1的阻值为R1=-Rg=2.5 kΩ,定值电阻R3的阻值为R3=-(Rg+R1)=12 kΩ,C正确;若改装后电流表的最大量程为0~3 A,则定值电阻R2的阻值约为R2== Ω≈5 Ω,所以D错误。
8.答案　(1)图见解析　(2)C　(3)AC
解析　(1)微安表与分流电阻并联可以改装成大量程电流表,根据题图(a)所示电路图连接实物电路图如图所示。
(2)微安表量程为250 μA,由题图(c)所示表盘可知,其分度值为5 μA,示数为160 μA,标准毫安表示数为16.0 mA,标准毫安表示数为微安表示数的=100倍,改装后电流表量程为250×10-6×100 A=25×10-3 A=25 mA,选项C正确。
(3)由(2)分析可知,改装后电流表量程偏大,则流过分流电阻的电流偏大,由并联电路特点可知,分流电阻阻值偏小,如果R值计算错误,接入的电阻偏小会导致改装后电流表量程偏大,选项C正确,D错误。把微安表改装成大量程电流表需要并联分流电阻,并联电阻阻值R=。如果微安表内阻Rg测量值错误,微安表内阻实际阻值大于1 200 Ω,即内阻Rg测量值偏小,并联电阻阻值R=偏小,会导致改装后电流表量程偏大,选项A正确,B错误。
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