11.4 串联电路和并联电路 同步巩固练 2024-2025学年物理人教版(2019) 必修第三册

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11.4 串联电路和并联电路 同步巩固练
2024-2025学年物理人教版(2019) 必修第三册
一、单选题
1．小聪观察家里的冰箱，发现冰箱的灯在开冰箱门时亮，关冰箱门时灭，冰箱的压缩机则在需要制冷时才工作。关于冰箱里的灯和压缩机的连接方式，下列判断正确的是（　　）
A．一定是串联 B．一定是并联
C．有时是串联，有时是并联 D．不能判断是串联还是并联
2．如图所示，电源两端电压为3V，。闭合开关S，电流表示数为0.1A，下列说法正确的是（　　）
A．通过的电流为0.6A B．的电阻为25Ω
C．两端的电压为3V D．两端的电压为2.5V
3．电流表的内阻是，满刻度电流值是微安，现欲把这电流表改装成量程为的电压表，正确的方法是（　　）
A．应串联一个的电阻
B．应并联一个的电阻
C．应串联一个的电阻
D．应并联一个的电阻
4．已知通过三个并联支路的电流之比是I1：I2：I3=1：2：3，则三个并联支路的电阻之比R1：R2：R3为（　　）
A．1：2：3 B．3：2：1 C．2：3：6 D．6：3：2
5．某同学设计了如图所示的电路进行电表改装，已知电流表A的量程为500mA，内阻，，。则若将接线柱（　　）
A．1、2接入电路时，最大可以测量的电流为0.5A
B．1、3接入电路时，最大可以测量的电压为3.0V
C．1、2接入电路也可作为电压表使用，R1阻值越小量程越大
D．1、3接入电路也可作为电流表使用，R2阻值越小量程越大
6．如图所示，已知，电压表的电阻，电源两端电压保持不变，当开关和闭合，开关断开时电压表示数为。则当开关和闭合，开关断开时电压表示数和电源电压分别是（　　）
A．、 B．、 C．、 D．、
7．图为复杂电路的一部分，电阻R1、R2、R3的阻值之比为1：2：3，通过这三个电阻的电流之比为4：1：2，则电流表A1、A2的示数之比为（ ）
A．1：1 B．2：1 C．3：1 D．4：1
8．四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的读数等于电流表A2的读数
B．电流表A1的偏转角等于电流表A2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的偏转角大于电压表V2的偏转角
9．如图所示，滑动变阻器M的总电阻为10Ω，滑动变阻器N的总电阻为200Ω，电阻R的阻值约为20Ω，为了使电压表的示数略微增大，应该（　　）
A．把N的滑片向左移一小段距离 B．把M的滑片向左移一小段距离
C．把N的滑片向右移一小段距离 D．把M的滑片向右移一小段距离
10．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、两个量程，表头G的内阻Rg=500Ω，满偏电流Ig=1mA，表盘均匀划分为20格，每格表示0.05mA，改装为电压表时量程分别为3V和15V。关于该电表，下列说法中正确的是 （　　）
A．测电压时，量程2可能大于量程1
B．测电压时，将接线柱1接入电路时，表头每一小格表示0.15V
C．定值电阻R1=2.5kΩ、R3=12kΩ
D．若改装后电流表最大量程为3A，则定值电阻R2约为15Ω
二、多选题
11．把电流表改装成电压表时，下列说法中正确的是（ ）
A．改装的原理是串联电阻有分压作用
B．改装成电压表后，原电流表本身允许通过的最大电流值也随着变大了
C．改装后原电流表自身的电阻也增大了
D．改装后使用时，加在原电流表两端的电压的最大值不变
12．如图示电路，已知，两端电压为6V，两端电压为1V。、为定值电阻。则（　　）
A．两端电压可能为5V
B．A、B两端电压可能为13V
C．若A、B两端电压为11V，可以判断出
D．若A、B两端电压为13V，可以判断出
13．如图所示，固定电阻，电源电压恒为U，电压表、完全相同（均有一定电阻）。只合上时读数为，只合上时读数为。下列说法正确的是（　　）
A． B．
C． D．
三、实验题
14．在“把电流表改装为电压表”的实验中，测电流表G的内阻时备有下列器材：
A．待测电流表（量程，内阻约几十欧）
B．滑动变阻器（阻值范围）
C．滑动变阻器（阻值范围）
D．电阻箱（ ）
E．电阻箱（）
F．电源（电动势）
G．电源（电动势）
H．电源（电动势）
I．开关、导线
（1）若采用如图所示电路测定电流表G的内阻，并要求有较高的精确度，以上器材中，应选 ，应选用 ，电源应选用 。（用器材前的英文字母表示）
（2）若在实验中，当闭合，调节使电流表G半偏时，读得的阻值是，则电流表的内阻 ，若要将该电流表改装成量程是的电压表，则应 （填“串联”或“并联”）一个阻值是 的电阻。
（3）使用（2）中这个新电压表去测电压时，新电压表的读数相比于准确值会 （填“稍小些”“稍大些”），采取下列哪种措施可以改进 。
A．在R上串联一个比R小得多的电阻
B．在R上串联一个比R大得多的电阻
C．在R上并联一个比R小得多的电阻
D．在R上并联一个比R大得多的电阻
15．某小组欲测量约为几欧的金属丝阻值，并利用金属丝改装电表。
(1)该小组设计了如图甲所示电路测金属丝阻值，图中的导线b端应与电流表 （填“一”“0.6”或“3”）接线柱连接。开关闭合前，图甲中滑动变阻器滑片应置于 （填“左”或“右”）端。
(2)该小组用镍铬丝（电阻率为，横截面积为S）将满偏电流、内阻为r的表头G改装成电流表。如图乙所示，表头G两端并联长为L的镍铬丝，调节滑动变阻器使表头G满偏，记录毫安表示数为I．改变L，重复上述步骤，获得多组I、L数据，作出图像如图丙所示。则图像斜率k= （用题中所给的字母表示）。若要把该表头G改装成量程为9mA的电流表，需要把长为 m的镍铬丝并联在表头G两端（结果保留两位有效数字）。
四、解答题
16．有一内阻为Rg=5Ω满偏电流Ig=2mA的表头G，现将它改装成电压表和电流表。
（1）若改装成量程为0~3V的电压表，应如何改装？改装后电压表的内阻是多大？
（2）若改装成量程为0~0.6A的电流表，应如何改装？改装后电流表的内阻是多大（结果保留三位小数）？
17．电流、电压、电阻是电路中三个基本的物理量。请完成如下几个实际问题：
（1）手电筒中的干电池给小灯泡供电时，在某次接通开关的8s内通过电路某一横截面的电荷量为2.4C，求通过小灯泡的电流I；
（2）小鸟站在一条通过400A电流的铜质裸导线上。假设这只小鸟的安全电压为20V，请你通过计算判断小鸟能否安然无恙。已知小鸟两爪之间的距离约为5cm，铜导线的横截面积为150mm2，电阻率为1.5×10-8Ω·m；
（3）如图所示的电路，A、B间的电压为UAB=12V，R1=6Ω，R2=3Ω，R3=4Ω。求电阻R2两端的电压U2。
18．如图所示电路中，、、、、，b处接地（接地线电流为0），干路电流。
（1）当S断开，d处电势为多少？
（2）当S闭合，通过的电流，干路电流不变，则c点的电势为多少？通过的电流为多少？
参考答案
1．B
由于冰箱里照明用的灯和冰箱的压缩机互相不影响，所以它们之间是并联的关系，B正确。
故选B。
2．B
A．闭合开关S，、与电流表串联，电流表示数为0.1A，所以通过的电流为0.1A，故A错误；
D．两端的电压为
故D错误；
C．两端的电压为
故C错误；
B．的电阻为
故B正确。
故选B。
3．C
有电表的改装原理可知，改装大量程的电压表需要串联一个电阻，电阻两端的电压为
串联电阻的阻值为
故选C。
4．D
由欧姆定律有R=，在并联电路中，电压相等，所以有
R1：R2：R3=：：：：=6：3：2
故选D。
5．B
AC．1、2接入电路时，也可作为电流表使用，R1阻值越小量程越大；因为，通过R1的最大电流为500mA，最大可以测量的电流为1A， AC错误；
BD．1、3接入电路也可作为电压表使用，R2阻值越大量程越大；电流表A两端最大电压为
R2两端最大电压为
最大可以测量的电压为
B正确。
故选B。
6．D
当开关和闭合，开关断开时，与并联后与，因并联电路中总电阻的倒数等于各分电阻倒数之和，所以并联部分电阻
干路中的电流
两端的电压
所以电源电压
和闭合，开关断开时,与串联后与并联在电路中，与串联部分电压等于电源电压，根据分压原理可得
故选D。
7．B
三个电阻R1、R2、R3的电流之比为4：1：2，设比例中的每一份为1A，则I1 = 4A，I2 = 1A，I3 = 2A；电阻R1、R2、R3的阻值之比为1：2：3，设比例中的每一份为1Ω，则R1 = 1Ω，R2 = 2Ω，R3 = 3Ω，根据欧姆定律U = IR可得：三个电阻两端电压分别为：U1 = 4V，U2 = 2V，U3 = 6V；又因为R1与R3的左端电势相等，可知只有当R1与R2的电流反向时才能使R3两端的电压等于6V，故画出电流可能的流向，有两种情况，如图所示
因所有进入某节点的电流的总和等于所有离开这节点的电流的总和，则：图1中
A1 = I1＋I3 = 4A＋2A = 6A
A2 = I3＋I2 = 2A＋1A = 3A
故流过A1、A2的示数之比为2：1；
图2中
A1 = I1＋I3 = 4A＋2A = 6A
A2 = I3＋I2 = 2A＋1A = 3A
故流过A1、A2的示数之比仍为2∶1。
故选B。
8．B
AB．由于电流表是由小量程的电流表并联一个小电阻改装成的，并且并联的电阻越小，量程越大，由于A1量程大于A2的量程，因此A1的内阻小于A2的内阻，从而流过A1的电流大于A2的电流，而在改装的内部电路中，两个小量程电流表接入电路中也是并联的关系，流过小量程电流表表头的电流相同，因此两块电流表表针偏转角度相同，A错误、B正确；
CD．电压表是由小量程的电流表串联一个大电阻改装成的，而且串联的电阻越大，电压表的量程越大，由于V1的内阻大于V2的内阻，当两块电压表串联时，V1分得的电压高，读数大，而在两块电压表内部，两个表头也是串联的关系，流过表头的电流相同，从而两块表头的偏转角度相同，CD错误。
故选B。
9．A
A．图中的滑动变阻器M和N并联后，再与电阻R串联，电压表测的是电阻R两端的电压，为了使电压表的示数略微增大，则需要让电路中的电流略微增大，把N的滑片向左移一小段距离，它的阻值会变小，但由于它的阻值相对于原来还是很大，这样通过它的电流只是略微增大，从而使得通过R的电流略微增大，则R两端的电压略微增大，故A正确；
B．把M的滑片向左移一小段距离，它的阻值会变小，由于它的最大阻值本来就很小，再稍微一减小，这样通过M的电流就会明显增大，从而使得通过R的电流明显增大，则R两端的电压明显增大，故B错误；
CD．把M或N的滑片向右移一小段距离，电路中的阻值都会增大，使得通过R的电流变小，则R两端的电压会变小，故CD错误。
故选A。
10．C
A．测电压时，量程1为
量程2为
所以量程1可能大于量程2，则A错误；
B．测电压时，将接线柱1接入电路时，电压表量程为15V，所以表头每一小格表示0.75V，则B错误；
C．定值电阻R1为
定值电阻R3为
所以C正确；
D．若改装后电流表最大量程为3A，则定值电阻R2约为
所以D错误；
故选C。
11．AD
A．根据串并联规律可知，电流表改装为电压表时，应将电流表与电阻串联，即串联电阻具有分压作用，所以A正确；
B．改装成电压表以后，原电流表本身允许通过的最大电流没有发生变化，所以B错误；
C．改装前后，原电流表的内阻不会发生变化，所以C错误；
D．改装前后，加在原电流表两端的电压的最大值不会发生变化，所以D正确。
故选AD。
12．AB
A．已知，已知两端电压为6V，两端电压为1V，根据欧姆定律，流过的电流为
流过的电流为
故流过电阻的电流可能为
也可能为
若流过的电流为，则两端电压为5V；若流过的电流为，则两端电压为7V；故A正确；
B．点A与点B间的电压等于电阻与电压之和；两端电压为6V，若两端电压为5V，则A、B两端电压11V；两端电压为6V，若两端电压为7V，则A、B两端电压13V；故B正确；
C．若A、B两端电压为11V，说明通过电阻的电流方向从下向上，电阻下端的电势较高，上端的电势较低，则两端的电压等于与之和为7V，两端的电压等于与之差为4V；通过的电流是通过与电流之和
得
故C错误；
D．若A、B两端电压为13V，说明通过电阻的电流方向从上向下，电阻上端的电势较高，下端的电势较低，则两端的电压加电压等于电压，即两端电压为5V，两端的电压等于与之和为8V；通过的电流和电流是通过电流，可得
得
故D错误。
故选AB。
13．ABC
B．首先分析电路结构：与串联，与有一定电阻，因此开关闭合以后对电路的影响不能忽略；闭合时，与并联，减少了分得电压，与并联，减少了分得电压，因此与分别小于只是两个固定电阻串联分别分得的电压，即
故B正确；
A．设两电压表的电阻为，与并联后的电阻
得
同理，与并联后的电阻
因为
得
因此得
得
根据串联分压特点可知
故A正确；
C D．设电压表电阻为，只合上时,电压表与并联后再与串联，则
只合上时,电压表与并联后再与串联，则
故
故C正确、D错误。
故选ABC。
14． E D G 50 串联 2950 稍小些 D
（1）[1][2][3]用半偏法测量电流表内阻，根据电路图可知，设电源电动势为E，内阻为r，打开时，设满偏时电流为
实验要求
这样才有
当闭合时，和并联，并联后总阻值
这样才有闭合后，电路中总电流几乎不变，仍然近似等于，调节使电流表半偏为，所以流过的电流也为，所以
故应选远大于的电阻箱；故应选E。选接近的电阻箱，选择D；电源选择较大电动势的电源，当选择H时，由
则电源选择太大，故电源选择G。
（2）[4]由上述可知，半偏时
则
[5][6]根据改装电压表的规律可知，需串联大电阻，由闭合电路欧姆定律可知
则
（3）[7]当闭合时，和电流表并联，并联后总电阻减小，而电阻不变，所以闭合后的干路电流比闭合前的总电流要大，即电流大于，而此时电流表所在支路的电流的电流等于，则所在的支路电流要大于，那么其电阻肯定要小于，所以此方法中电流表的内阻的测量值比真实值要偏小。电流表内阻测量值小于真实值，则改装成电压表取测量一稳定的电压时，电压表内阻偏大，流过电压表的电流偏小，电压表指针偏小，则测量值和真实值相比，测量值偏小，即测量值稍微小一些。
[8]改装后的电压表读数不准，说明串联的电阻不准确，所以应使串联的电阻改变。若减小电阻时，可并联一个比大得多的电阻，若增大阻值，可串联一个很小的电阻。电压表的读数比准确值稍微偏小，说明流过电压表的电流稍微小些，串联的电阻稍大了些，要使电压表读数准确，应使电流表比原来稍大些，串联电阻的总阻值稍小些，故减小电阻，要并联一个比R大得多的电阻。
故选D。
15．(1) 0.6 左
(2) 0.25
（1）[1]约为几欧的金属丝为小电阻，则应该采用电流表外接电路，电流表用0.6A量程即可，则图中的导线b端应与电流表 “0.6”接线柱连接。
[2]开关闭合前，图甲中滑动变阻器滑片应置于左端。
（2）[1]由电路可知
即
则图像斜率
[2]由图像可知
把该表头G改装成量程为9mA的电流表，需要并联的电阻
即
16．（1）串联阻值为的分压电阻，；（2）并联阻值为的分流电阻，
（1）根据电压表改装原理
解得
若改装成量程为0~3V的电压表，需串联阻值为的分压电阻，改装后电压表的内阻是
（2）根据电流表改装原理
解得
若改装成量程为0~0.6A的电流表，需并联阻值为的分流电阻，改装后电流表的内阻是
17．（1）0.3A；（2）见解析；（3）4V
（1）通过小灯泡的电流为
（2）由电阻定律可得，鸟两爪间的电阻
两爪间的电压
两爪间的电压远小于20V，因此小鸟是安全的；
（3）R1和R2并联的电阻阻值为
干路电流
电阻R2两端的电压为
18．（1）；（2），
（1）当S断开时，由图可知R1和R4串联，串联电阻为，R2和R5串联，串联电阻为，然后并联，总电阻为
kΩ=2kΩ
根据欧姆定律可得ad间的电势差为
因为R2和R5串联且阻值相等，R5两端电势差为
b处接地故b处的电势为零，所以有：
可得，即d处电势为-9V；
（2）由题意可知当S闭合，通过的电流，则两端的电势差为
流过的电流为
两端的电势差为
设a点的电势为，则有
又因为b处的电势为零，故可得，即c点的电势为。所以
通过R3的电流为
所以流过R5的电流为
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