11.4.《串联电路和并联电路》 筑基提能同步练习 高中物理必修第三册(人教版2019)
一、筑基培根——建立物理观念
1.(2023高二下·奉贤期中)如图,电阻R1、R2串联接入电路,已知U1:U2=1:2,则R1:R2为( )
A.1:2 B.1:4 C.1:6 D.1:8
【答案】A
【知识点】串联电路和并联电路的特点及应用
【解析】【解答】两电阻串联,通过它们的电流相等,则,解得:,故A符合题意,BCD不符合题意。
故答案为:A
【分析】两电阻串联,通过它们的电流相等,根据求解。
2.(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。
3.(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。
4.(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。
5.(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、能力发展——科学探究与思维
6.(2024高一下·黔西月考)电阻串联在电路中,,,的电压为,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.串联电路中各处的电流相等,根据欧姆定律得
故A正确;
B.根据欧姆定律得
故B错误;
CD.电阻两端的电压
总电压
故C正确,D错误。
故答案为:AC。
【分析】串联电路中各处的电流相等,总电压等于各个用电器电压之和,根据欧姆定律求解电流大小以及电阻大小。
7.(2024·武汉模拟) 彩灯串是由几十个额定电压约为6V的小灯泡串联组成,小灯泡的结构如图所示:小灯泡内有一根表面涂有氧化层(导电性能很差)的细金属丝(电阻可忽略)与灯丝并联,正常工作时,细金属丝与灯丝支架不导通;当加上较高电压时,细金属丝的氧化层被击穿,与灯丝支架导通。当某个小灯泡的灯丝熔断时,下列说法正确的是( )
A.彩灯串上其他小灯泡仍能发光
B.彩灯串上其他小灯泡不能发光
C.彩灯串上其他小灯泡两端电压均略有增加
D.彩灯串上其他小灯泡两端电压均保持不变
【答案】A,C
【知识点】串联电路和并联电路的特点及应用
【解析】【解答】AB、当其中一只彩灯灯丝烧断瞬间,发生断路的地方的电压接近电源电压220V,氧化铜被击穿,细金属丝与灯丝支架导通,保证其它灯泡继续发光,故A正确,B错误;
CD、由于导通的部分相当于导线,整个彩灯串上相当于少了一个灯,根据串联电路特点可知,总电阻减小,总电流略有增大,所以彩灯串上其他小灯泡两端电压均略有增加,故C正确,D错误。
故答案为:AC。
【分析】灯丝被烧断时,断路的地方的电压接近电源电压,细金属丝与灯丝支架导通,将断路部分断路,确保其他灯泡仍形成闭合回路正常工作。灯泡之间相互并联,当某个小灯泡的灯丝熔断时, 灯丝支架导通将断路部分短路,相当于回路中减少一个小灯泡。
8.(2023高二上·邵东月考) 一个T型电路如图所示,电路中的电阻,,,另有一测试电源,电源提供的电压为10V,内阻忽略不计,则( )
A.当cd端短路时,ab之间的等效电阻是4Ω
B.当ab端短路时,cd之间的等效电阻是12Ω
C.当ab两端接通测试电源时,cd两端的电压为8V
D.当cd两端接通测试电源时,ab两端的电压为6V
【答案】A,C
【知识点】串联电路和并联电路的特点及应用
【解析】【解答】A、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
故A正确;
B、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
故B错误;
C、当ab两端接通测试电源时,cd两端的电压等于电阻R3两端的电压,为
故C正确;
D、当cd两端接通测试电源时,ab两端的电压等于电阻R3两端的电压,为
故D错误。
故答案为:AC。
【分析】】对于电路的问题,根据题意确定电路的连接情况,确定各电阻之间的串并联关系。短路时,可将两端点直接用导线相连,测两端点之间电压时,可在两端点之间增加电压表,使电路情况更加的易懂。
9.(2023高二上·辽源期中)由相同的电流表改装而成的三个电压表按如图所示的方式接入电路,已知的量程最大,的量程最小,且的量程等于与的量程之和,当电路导通时,三个电压表的示数分别为,指针偏转的角度分别为,则有( )
A., B.,
C., D.,
【答案】B,D
【知识点】串联电路和并联电路的特点及应用;表头的改装
【解析】【解答】相同的电流表改装而成的三个电压表,则满偏电流Ig相同,V3的量程最大,V1的量程最小,且V3的量程等于V1和V2的量程之和,则
AB.电压表V1和V2串联,则流过两电表的电流I相同,电表指针偏转角度相等,即
由于,根据
知
故A不符合题意,B符合题意;
CD.电压表V1和V2串联,然后与V3并联,由串并联电路特点知,电压表示数关系为
由于并联电路电压相等
则两支路电流相等,各电表指针偏转角度相等
故C不符合题意,D符合题意。
故答案为:BD
【分析】电压表V1和V2串联,流过两电表的电流I相同,电表指针偏转角度相等;电压表V1和V2串联,然后与V3并联,由串并联电路特点分析电压表示数关系,
10.(2023高二上·新郑月考)四个相同的电流表分别改装成两个电流表、和两个电压表、,的量程大于的量程的量程,的量程大于的量程,把它们接入如图所示的电路,闭合开关后( )
A.的读数比的读数小
B.指针偏转角度比指针偏转角度小
C.读数比读数大
D.指针偏转角度比指针偏转角度大
【答案】B,C
【知识点】串联电路和并联电路的特点及应用;表头的改装
【解析】【解答】A.电流表A1、A2串联,则流经两电流表的电流相同,则他们的读数相同,故A错误;
B.电流表A1、A2是由相同的电流表改装而成的,A1的读数与A2的读数相同,A1的量程较大,分流电阻较小,串联时流经A1表头的电流较小,指针偏转的角度较小,故B正确;
CD.电压表V1、V2是相同电流表改装而成的,串联时流过表头的电流相同,指针偏转的角度相同,由于V1的量程大于V2的量程,所以V1读数比V2读数大,故C正确、D错误。
故选BC。
【分析】解题关键要对电表的内部结构要了解,知道电表改装原理。电流表是由表头与分流电阻并联改装而成,量程越大分流电阻越小;电压表是由表头与分压电阻串联,量程越大分压电阻越大。结合串并联电路电流特点分析。
三、科学本质——质疑交流与创新
11.(2024高二下·成都月考) 某同学要将一小量程电流表(满偏电流为250 μA,内阻为 10Ω)改装成有两个量程的电流表, 设计电路如图(a)所示, 其中定值电阻R1=6Ω,R2=4Ω。
(1)当开关S接A端时, 该电流表的量程为0~ mA;
(2)当开关S接B端时, 该电流表的量程0~ mA;
【答案】(1)0.5
(2)1.25
【知识点】表头的改装
【解析】【解答】(1)由图可知当S接A时,和串联接入电路,再和电流表并联,由欧姆定律可得通过改装表的最大电流为
所以该电流表的量程为0~0.5mA。
(2)由图可知当S接B时,电流表和串联,再和并联,由欧姆定律可得通过改装表的最大电流为
所以该电流表的量程为0~1.25mA。
【分析】(1)(2)根据电流表的改装原理,由欧姆定律求解改装后电流表的量程。
12.(2024高二下·湘西期末)一灵敏电流计G的内阻,满偏电流,现把它改装成如图所示的多量程电表。开关、都闭合时为电流表,量程为0~3A;开关、都断开时为电压表,量程为0~3V。试回答下列问题:
(1)定值电阻 、
(2)开关闭合、断开时为 (填“电流”或“电压”)表,量程为 。
【答案】(1)4;0.25
(2)电压;0~12.6V
【知识点】表头的改装
【解析】【解答】(1)满偏电压
开关、都断开时为电压表,原理示意图如图所示
开关、都闭合时为电流表,原理示意图如下图所示
(2)
开关闭合、断开时为电压表,原理示意图如下图所示
【分析】(1)开关、都断开时为电压表,开关、都闭合时为电流表,画出原理示意图,根据串联分压以及并联分流求解定值电阻的大小;
(2)开关闭合、断开时为电压表,根据串联分压求解量程。
(1)[1]由题意知电流表G的满偏电压
开关、都断开时为电压表,原理示意图如图所示
当达到满偏时有
所以分压电阻
[2]开关、都闭合时为电流表,原理示意图如下图所示
当达到满偏时有
所以
(2)[1][2]开关闭合、断开时为电压表,原理示意图如下图所示
当达到满偏时有
13.(2024高二下·衡阳期末)某同学用伏安法测电阻的阻值(约为),除了待测电阻,开关S、导线外,还有下列器材。
电流表A(量程0~3mA,内阻约为)。
电压表V(量程0~3V,内阻约为);
滑动变阻器R(,允许通过的最大电流2A)。
蓄电池E(电动势为3V,内阻约为)。
(1)要求能多测几组数据,且测量值尽可能准确,你在图A、B、C、D中选择的电路图是______(填字母序号)。
A. B.
C. D.
(2)按所选电路进行实验,在闭合开关S前,应将滑动变阻器的滑片P滑到 端(填“A”或“B”),测量时测量值比真实值 (填“偏大”、“偏小”或“不变”)。
(3)实验中该同学发现电压表坏了,于是找来一个电流表G(量程0~1mA,内阻)和电阻箱串联改装成量程为0~3V的电压表,则电阻箱的电阻值应调节为 。该同学将改装成功后的电压表正确连入选择的电路,又想办法测出了电流表A的准确内阻,实验时电流表A的读数为,电流表G的读数为,则待测电阻 (用符号表示)。
【答案】(1)B
(2)A;偏大
(3)2990;
【知识点】表头的改装;伏安法测电阻
【解析】【解答】 (1)实验要求能多测几组数据,控制电路采用滑动变阻器的分压式接法,电压表的分流影响大,实验中需要排除电压表的分流影响,即测量电路采用电流表的内接法,可知,第二个选择项符合要求。
故选B。
(2)按所选电路进行实验,为了确保安全,在闭合开关S前,应将滑动变阻器的滑片P移到让待测电阻被短路的位置即滑到A端;测量电路采用电流表内接法,则测量时测量值比真实值偏大。
(3)根据电压表的改装原理,串联的电阻箱的电阻值应调节为
根据欧姆定律,待测电阻为
【分析】 (1)实验要求能多测几组数据,控制电路采用滑动变阻器的分压式接法,电压表的分流影响大,实验中需要排除电压表的分流影响,即测量电路采用电流表的内接法。
(2)在闭合开关S前,应将滑动变阻器的滑片P移到让待测电阻被短路的位置;
(3)根据欧姆定律求解待测电阻阻值。
14.(2024·安徽) 某实验小组要将电流表 G(铭牌标示:Ig=500μA,Rg=800Ω)改装成量程为 1V 和 3V的电压表,并用标准电压表对其进行校准。选用合适的电源、滑动变阻器、电阻箱、开关和标准电压表等实验器材,按图⑴所示连接电路,其中虚线框内为改装电路。
(1)开关S1闭合前,滑片 P 应移动到 (填“M”或“N”)端。
(2)根据要求和已知信息,电阻箱R1的阻值已调至1200 ,则R2的阻值应调至 。
(3)当单刀双掷开关S2与 a 连接时,电流表 G 和标准电压表 V 的示数分别为 I、U,则电流表 G 的内阻
可表示为 。(结果用 U、I、R1、R2表示)
(4)校准电表时,发现改装后电压表的读数始终比标准电压表的读数偏大,经排查发现电流表 G 内阻的真实值与铭牌标示值有偏差,则只要____即可。(填正确答案标号)
A.增大电阻箱R1的阻值
B.减小电阻箱R2的阻值
C.将滑动变阻器的滑片 P 向 M 端滑动
(5)校准完成后,开关S2与 b 连接,电流表 G 的示数如图(2)所示,此示数对应的改装电压表读数为 V。(保留 2 位有效数字)
【答案】(1)M
(2)4000
(3)
(4)A
(5)0.86
【知识点】电表的改装与应用
【解析】【解答】 (1)开关S1闭合前,为保护电路,滑动变阻器应处于最大阻值处,故滑片P应移动到M端;
(2)根据要将电流表G改装成量程为1V和3V的电压表,可得,当单刀双掷开关S2与a相连时,量程为3V,根据欧姆定律有: ,代入数值解得:R2=4000Ω
(3)当单刀双掷开关S2与a连接时,根据欧姆定律有:
(4)校准电表时,发现改装后电压表的读数始终比标准电压表的读数偏大,则改装后电压表的电流偏大,故电阻偏小,需要增大电阻,故BC错误,A正确。
故选:A。
(5)校准完成后,开关S2与b连接,此时读数为430μA,且改装后的电压表量程为1V,根据比例关系有: ,解得此示数对应的改装电压表读数U'=0.86V。
故答案为:(1)M;(2)4000;(3) ;(4)A;(5)0.86。
【分析】 (1)根据保护电路思想,滑动变阻器最开始应处于最大阻值处分析求解;
(2)根据欧姆定律结合改装的量程分析求解;
(3)根据欧姆定律,结合电路的串并联关系分析求解;
(4)根据改装后电压表的读数始终比标准电压表的读数偏大,则改装后电压表的电流偏大,分析求解;
(5)根据改装的电压表量程和原表量程,按照比例关系分析求解。
1 / 111.4.《串联电路和并联电路》 筑基提能同步练习 高中物理必修第三册(人教版2019)
一、筑基培根——建立物理观念
1.(2023高二下·奉贤期中)如图,电阻R1、R2串联接入电路,已知U1:U2=1:2,则R1:R2为( )
A.1:2 B.1:4 C.1:6 D.1:8
2.(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
3.(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
4.(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
5.(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、能力发展——科学探究与思维
6.(2024高一下·黔西月考)电阻串联在电路中,,,的电压为,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
7.(2024·武汉模拟) 彩灯串是由几十个额定电压约为6V的小灯泡串联组成,小灯泡的结构如图所示:小灯泡内有一根表面涂有氧化层(导电性能很差)的细金属丝(电阻可忽略)与灯丝并联,正常工作时,细金属丝与灯丝支架不导通;当加上较高电压时,细金属丝的氧化层被击穿,与灯丝支架导通。当某个小灯泡的灯丝熔断时,下列说法正确的是( )
A.彩灯串上其他小灯泡仍能发光
B.彩灯串上其他小灯泡不能发光
C.彩灯串上其他小灯泡两端电压均略有增加
D.彩灯串上其他小灯泡两端电压均保持不变
8.(2023高二上·邵东月考) 一个T型电路如图所示,电路中的电阻,,,另有一测试电源,电源提供的电压为10V,内阻忽略不计,则( )
A.当cd端短路时,ab之间的等效电阻是4Ω
B.当ab端短路时,cd之间的等效电阻是12Ω
C.当ab两端接通测试电源时,cd两端的电压为8V
D.当cd两端接通测试电源时,ab两端的电压为6V
9.(2023高二上·辽源期中)由相同的电流表改装而成的三个电压表按如图所示的方式接入电路,已知的量程最大,的量程最小,且的量程等于与的量程之和,当电路导通时,三个电压表的示数分别为,指针偏转的角度分别为,则有( )
A., B.,
C., D.,
10.(2023高二上·新郑月考)四个相同的电流表分别改装成两个电流表、和两个电压表、,的量程大于的量程的量程,的量程大于的量程,把它们接入如图所示的电路,闭合开关后( )
A.的读数比的读数小
B.指针偏转角度比指针偏转角度小
C.读数比读数大
D.指针偏转角度比指针偏转角度大
三、科学本质——质疑交流与创新
11.(2024高二下·成都月考) 某同学要将一小量程电流表(满偏电流为250 μA,内阻为 10Ω)改装成有两个量程的电流表, 设计电路如图(a)所示, 其中定值电阻R1=6Ω,R2=4Ω。
(1)当开关S接A端时, 该电流表的量程为0~ mA;
(2)当开关S接B端时, 该电流表的量程0~ mA;
12.(2024高二下·湘西期末)一灵敏电流计G的内阻,满偏电流,现把它改装成如图所示的多量程电表。开关、都闭合时为电流表,量程为0~3A;开关、都断开时为电压表,量程为0~3V。试回答下列问题:
(1)定值电阻 、
(2)开关闭合、断开时为 (填“电流”或“电压”)表,量程为 。
13.(2024高二下·衡阳期末)某同学用伏安法测电阻的阻值(约为),除了待测电阻,开关S、导线外,还有下列器材。
电流表A(量程0~3mA,内阻约为)。
电压表V(量程0~3V,内阻约为);
滑动变阻器R(,允许通过的最大电流2A)。
蓄电池E(电动势为3V,内阻约为)。
(1)要求能多测几组数据,且测量值尽可能准确,你在图A、B、C、D中选择的电路图是______(填字母序号)。
A. B.
C. D.
(2)按所选电路进行实验,在闭合开关S前,应将滑动变阻器的滑片P滑到 端(填“A”或“B”),测量时测量值比真实值 (填“偏大”、“偏小”或“不变”)。
(3)实验中该同学发现电压表坏了,于是找来一个电流表G(量程0~1mA,内阻)和电阻箱串联改装成量程为0~3V的电压表,则电阻箱的电阻值应调节为 。该同学将改装成功后的电压表正确连入选择的电路,又想办法测出了电流表A的准确内阻,实验时电流表A的读数为,电流表G的读数为,则待测电阻 (用符号表示)。
14.(2024·安徽) 某实验小组要将电流表 G(铭牌标示:Ig=500μA,Rg=800Ω)改装成量程为 1V 和 3V的电压表,并用标准电压表对其进行校准。选用合适的电源、滑动变阻器、电阻箱、开关和标准电压表等实验器材,按图⑴所示连接电路,其中虚线框内为改装电路。
(1)开关S1闭合前,滑片 P 应移动到 (填“M”或“N”)端。
(2)根据要求和已知信息,电阻箱R1的阻值已调至1200 ,则R2的阻值应调至 。
(3)当单刀双掷开关S2与 a 连接时,电流表 G 和标准电压表 V 的示数分别为 I、U,则电流表 G 的内阻
可表示为 。(结果用 U、I、R1、R2表示)
(4)校准电表时,发现改装后电压表的读数始终比标准电压表的读数偏大,经排查发现电流表 G 内阻的真实值与铭牌标示值有偏差,则只要____即可。(填正确答案标号)
A.增大电阻箱R1的阻值
B.减小电阻箱R2的阻值
C.将滑动变阻器的滑片 P 向 M 端滑动
(5)校准完成后,开关S2与 b 连接,电流表 G 的示数如图(2)所示,此示数对应的改装电压表读数为 V。(保留 2 位有效数字)
答案解析部分
1.【答案】A
【知识点】串联电路和并联电路的特点及应用
【解析】【解答】两电阻串联,通过它们的电流相等,则,解得:,故A符合题意,BCD不符合题意。
故答案为:A
【分析】两电阻串联,通过它们的电流相等,根据求解。
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。
3.【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。
4.【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。
5.【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。
6.【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.串联电路中各处的电流相等,根据欧姆定律得
故A正确;
B.根据欧姆定律得
故B错误;
CD.电阻两端的电压
总电压
故C正确,D错误。
故答案为:AC。
【分析】串联电路中各处的电流相等,总电压等于各个用电器电压之和,根据欧姆定律求解电流大小以及电阻大小。
7.【答案】A,C
【知识点】串联电路和并联电路的特点及应用
【解析】【解答】AB、当其中一只彩灯灯丝烧断瞬间,发生断路的地方的电压接近电源电压220V,氧化铜被击穿,细金属丝与灯丝支架导通,保证其它灯泡继续发光,故A正确,B错误;
CD、由于导通的部分相当于导线,整个彩灯串上相当于少了一个灯,根据串联电路特点可知,总电阻减小,总电流略有增大,所以彩灯串上其他小灯泡两端电压均略有增加,故C正确,D错误。
故答案为:AC。
【分析】灯丝被烧断时,断路的地方的电压接近电源电压,细金属丝与灯丝支架导通,将断路部分断路,确保其他灯泡仍形成闭合回路正常工作。灯泡之间相互并联,当某个小灯泡的灯丝熔断时, 灯丝支架导通将断路部分短路,相当于回路中减少一个小灯泡。
8.【答案】A,C
【知识点】串联电路和并联电路的特点及应用
【解析】【解答】A、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
故A正确;
B、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
故B错误;
C、当ab两端接通测试电源时,cd两端的电压等于电阻R3两端的电压,为
故C正确;
D、当cd两端接通测试电源时,ab两端的电压等于电阻R3两端的电压,为
故D错误。
故答案为:AC。
【分析】】对于电路的问题,根据题意确定电路的连接情况,确定各电阻之间的串并联关系。短路时,可将两端点直接用导线相连,测两端点之间电压时,可在两端点之间增加电压表,使电路情况更加的易懂。
9.【答案】B,D
【知识点】串联电路和并联电路的特点及应用;表头的改装
【解析】【解答】相同的电流表改装而成的三个电压表,则满偏电流Ig相同,V3的量程最大,V1的量程最小,且V3的量程等于V1和V2的量程之和,则
AB.电压表V1和V2串联,则流过两电表的电流I相同,电表指针偏转角度相等,即
由于,根据
知
故A不符合题意,B符合题意;
CD.电压表V1和V2串联,然后与V3并联,由串并联电路特点知,电压表示数关系为
由于并联电路电压相等
则两支路电流相等,各电表指针偏转角度相等
故C不符合题意,D符合题意。
故答案为:BD
【分析】电压表V1和V2串联,流过两电表的电流I相同,电表指针偏转角度相等;电压表V1和V2串联,然后与V3并联,由串并联电路特点分析电压表示数关系,
10.【答案】B,C
【知识点】串联电路和并联电路的特点及应用;表头的改装
【解析】【解答】A.电流表A1、A2串联,则流经两电流表的电流相同,则他们的读数相同,故A错误;
B.电流表A1、A2是由相同的电流表改装而成的,A1的读数与A2的读数相同,A1的量程较大,分流电阻较小,串联时流经A1表头的电流较小,指针偏转的角度较小,故B正确;
CD.电压表V1、V2是相同电流表改装而成的,串联时流过表头的电流相同,指针偏转的角度相同,由于V1的量程大于V2的量程,所以V1读数比V2读数大,故C正确、D错误。
故选BC。
【分析】解题关键要对电表的内部结构要了解,知道电表改装原理。电流表是由表头与分流电阻并联改装而成,量程越大分流电阻越小;电压表是由表头与分压电阻串联,量程越大分压电阻越大。结合串并联电路电流特点分析。
11.【答案】(1)0.5
(2)1.25
【知识点】表头的改装
【解析】【解答】(1)由图可知当S接A时,和串联接入电路,再和电流表并联,由欧姆定律可得通过改装表的最大电流为
所以该电流表的量程为0~0.5mA。
(2)由图可知当S接B时,电流表和串联,再和并联,由欧姆定律可得通过改装表的最大电流为
所以该电流表的量程为0~1.25mA。
【分析】(1)(2)根据电流表的改装原理,由欧姆定律求解改装后电流表的量程。
12.【答案】(1)4;0.25
(2)电压;0~12.6V
【知识点】表头的改装
【解析】【解答】(1)满偏电压
开关、都断开时为电压表,原理示意图如图所示
开关、都闭合时为电流表,原理示意图如下图所示
(2)
开关闭合、断开时为电压表,原理示意图如下图所示
【分析】(1)开关、都断开时为电压表,开关、都闭合时为电流表,画出原理示意图,根据串联分压以及并联分流求解定值电阻的大小;
(2)开关闭合、断开时为电压表,根据串联分压求解量程。
(1)[1]由题意知电流表G的满偏电压
开关、都断开时为电压表,原理示意图如图所示
当达到满偏时有
所以分压电阻
[2]开关、都闭合时为电流表,原理示意图如下图所示
当达到满偏时有
所以
(2)[1][2]开关闭合、断开时为电压表,原理示意图如下图所示
当达到满偏时有
13.【答案】(1)B
(2)A;偏大
(3)2990;
【知识点】表头的改装;伏安法测电阻
【解析】【解答】 (1)实验要求能多测几组数据,控制电路采用滑动变阻器的分压式接法,电压表的分流影响大,实验中需要排除电压表的分流影响,即测量电路采用电流表的内接法,可知,第二个选择项符合要求。
故选B。
(2)按所选电路进行实验,为了确保安全,在闭合开关S前,应将滑动变阻器的滑片P移到让待测电阻被短路的位置即滑到A端;测量电路采用电流表内接法,则测量时测量值比真实值偏大。
(3)根据电压表的改装原理,串联的电阻箱的电阻值应调节为
根据欧姆定律,待测电阻为
【分析】 (1)实验要求能多测几组数据,控制电路采用滑动变阻器的分压式接法,电压表的分流影响大,实验中需要排除电压表的分流影响,即测量电路采用电流表的内接法。
(2)在闭合开关S前,应将滑动变阻器的滑片P移到让待测电阻被短路的位置;
(3)根据欧姆定律求解待测电阻阻值。
14.【答案】(1)M
(2)4000
(3)
(4)A
(5)0.86
【知识点】电表的改装与应用
【解析】【解答】 (1)开关S1闭合前,为保护电路,滑动变阻器应处于最大阻值处,故滑片P应移动到M端;
(2)根据要将电流表G改装成量程为1V和3V的电压表,可得,当单刀双掷开关S2与a相连时,量程为3V,根据欧姆定律有: ,代入数值解得:R2=4000Ω
(3)当单刀双掷开关S2与a连接时,根据欧姆定律有:
(4)校准电表时,发现改装后电压表的读数始终比标准电压表的读数偏大,则改装后电压表的电流偏大,故电阻偏小,需要增大电阻,故BC错误,A正确。
故选:A。
(5)校准完成后,开关S2与b连接,此时读数为430μA,且改装后的电压表量程为1V,根据比例关系有: ,解得此示数对应的改装电压表读数U'=0.86V。
故答案为:(1)M;(2)4000;(3) ;(4)A;(5)0.86。
【分析】 (1)根据保护电路思想,滑动变阻器最开始应处于最大阻值处分析求解;
(2)根据欧姆定律结合改装的量程分析求解;
(3)根据欧姆定律,结合电路的串并联关系分析求解;
(4)根据改装后电压表的读数始终比标准电压表的读数偏大,则改装后电压表的电流偏大,分析求解;
(5)根据改装的电压表量程和原表量程,按照比例关系分析求解。
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