4.串联电路和并联电路
考点一 串联电路和并联电路
1.(多选)三个阻值都为12 Ω的电阻,它们任意连接、组合,总电阻可能为( )
A.4 Ω B.24 Ω
C.8 Ω D.36 Ω
2.R1=10 Ω,R2=20 Ω,R1允许通过的最大电流为1.5 A,R2两端允许加的最大电压为10 V,若将它们串联,加在电路两端的最大电压是( )
A.45 V B.5 V
C.25 V D.15 V
3.将一阻值为6 Ω的电阻R1与另一电阻R2并联,然后接入一电压为U的电源两端,经测量可知流过两电阻的电流之比为I1∶I2=2∶3。则R2的阻值和并联电路的总电阻分别为( )
A.4 Ω 2.4 Ω B.4 Ω 3.6 Ω
C.9 Ω 3.6 Ω D.9 Ω 4.5 Ω
4.如图所示的电路中,电阻R1、R2、R3的阻值相等,电池的电阻不计。那么开关S接通后流过R2的电流是S接通前的( )
A. B.
C. D.
考点二 电压表、电流表的改装
5.现有一个灵敏电流计,它的满偏电流为Ig=1 mA,内阻Rg=500 Ω,若要将它改装成量程为3 V的电压表,则应在该灵敏电流计上( )
A.串联一个2 500 Ω的电阻
B.串联一个25 000 Ω的电阻
C.串联一个3 000 Ω的电阻
D.并联一个2 500 Ω的电阻
6.一电流表的满偏电流Ig=1 mA,内阻为200 Ω。要把它改装成一个量程为0~0.5 A的电流表,则应在电流表上( )
A.并联一个约为200 Ω的电阻
B.并联一个约为0.4 Ω的电阻
C.串联一个约为0.4 Ω的电阻
D.串联一个约为200 Ω的电阻
7.将一个满偏电流为10 mA,内阻为120 Ω的电流计改装为量程为0.06 A和15 V的电流表和电压表两用表,其内部结构如图所示,则电阻R2的阻值为( )
A.24 Ω B.250 Ω
C.130 Ω D.230 Ω
8.(多选)将两个相同的表头分别改装成A1(0~3 A)和A2(0~0.6 A)两个电流表,把两个电流表并联接入电路中测量电流,如图所示,则下列说法正确的是( )
A.A1的指针半偏时,A2的指针也半偏
B.A1的指针还没半偏时,A2的指针已经半偏
C.A1的读数为1.0 A时,A2的读数为0.2 A
D.A1的读数为1.0 A时,干路的电流为2.0 A
9.(多选)如图所示的甲、乙两个电路,都是由一个灵敏电流计G和一个变阻器R组成,它们之中一个是测电压的电压表,另一个是测电流的电流表,那么以下结论中正确的是( )
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增大时量程增大
D.乙表是电压表,R增大时量程减小
10.(多选)如图所示,四个相同的表头分别改装成两个电流表和两个电压表,电流表A1的量程大于电流表A2的量程,电压表V1的量程大于电压表V2的量程,把它们按图接入电路,则( )
A.电流表A1的读数大于电流表A2的读数
B.电流表A1的偏转角小于电流表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的偏转角等于电压表V2的偏转角
11.如图所示的电路电源电压为U=8 V,两定值电阻的阻值满足R1∶R2=3∶5,电容大小为C=200 μF,当电路接通一段时间后,电容器所带的电荷量为( )
A.1×10-3 C B.6×10-3 C
C.6×10-4 C D.1.6×10-3 C
12.如图所示的电路中,各电阻的阻值已标出。已知R=1 Ω,当输入电压UAB=110 V时,求:
(1)流经10R电阻的电流;
(2)输出电压UCD。
13.在如图所示的电路中,小量程电流表G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,改装成的表是什么表?量程为多大?
(2)当S1和S2均闭合时,改装成的表是什么表?量程为多大?
4.串联电路和并联电路
1.ACD 共有四种组合,三个串联:总电阻为36 Ω;三个并联:总电阻为4 Ω;两个串联再跟第三个并联:总电阻为8 Ω;两个并联再跟第三个串联,总电阻为18 Ω。故A、C、D正确。
2.D 根据欧姆定律求出通过R2的最大电流为I= A=0.5 A,若将它们串联时,允许的最大电流为0.5 A,而不是1.5 A,所以加在电路两端的最大电压是U=IR=0.5×30 V=15 V,故A、B、C错误,D正确。
3.A 由并联电路的特点知I1R1=I2R2,所以R2=R1=4 Ω,R总==2.4 Ω,A正确。
4.B 设电池提供的电压为U,每个电阻的阻值为R。S接通前,通过R2的电流I==。S接通后,通过R2的电流I'=×=×=,=,故B正确。
5.A 将小量程的电流表改装成电压表需要串联一个大一些的电阻,改装后电压表量程为3 V,所串联电阻的阻值为R=-Rg=Ω=2 500 Ω,故A正确,B、C、D错误。
6.B 要使电流表的量程变为0~0.5 A,需要并联分流电阻,流过分流电阻的电流I=0.5 A-0.001 A=0.499 A,并联部分的电压U=IgR=0.001×200 V=0.2 V,则需要并联的电阻r== Ω≈0.4 Ω,故选B。
7.D 把电流计改装成大量程电流表要并联电阻分流,所以R1== Ω=24 Ω,改装后电流表内阻为R并= Ω=20 Ω,改装成电压表需要串联分压电阻,串联电阻阻值为R2= Ω-R并=250 Ω-20 Ω=230 Ω,故选D。
8.AC A1(0~3 A)和A2(0~0.6 A)是由两个相同的表头改装而成的,只是改装时与它们并联的电阻不同。当两个电流表并联时,加在两电流表上的电压相等,所以通过两表头的电流也相等,选项A正确,B错误;A1的读数为1.0 A时,A2的读数应为×0.6 A=0.2 A,通过干路的电流为1.2 A,选项C正确,D错误。
9.BC 由图甲所示可知,G与电阻R并联,所以甲表是电流表,R增大时,电阻R的分流减小,电流表量程减小,故A错误,B正确;由图乙所示可知,G与电阻串联,所以乙是电压表,R增大时,电阻分压增大,电压表量程增大,故C正确,D错误。
10.AD 电流表A1的量程大于电流表A2的量程,根据电流表的改装原理可知电流表A1的电阻值小于电流表A2的电阻值,在并联电路中,电阻小的支路电流大,故电流表A1的读数大于电流表A2的读数,A正确;两个电流表的表头是并联关系,电压相同,故偏转角度相等,B错误;表头改装成电压表需要串联分压电阻,分压电阻越大,分担的电压越大,量程越大,电压表V1的量程大于电压表V2的量程,则电压表V1的电阻值大于电压表V2的电阻值,故电压表V1的读数大于电压表V2的读数,C错误;两个电压表的表头是串联关系,电流相等,故偏转角度相等,D正确。
11.A 由题中电路图可知,两定值电阻R1、R2串联,由串联电路的特点可知,两定值电阻两端的电压与电阻成正比,则U1∶U2=R1∶R2=3∶5,又U1+U2=8 V,所以U1=3 V,U2=5 V;电容器两极板之间的电压等于阻值为R2的定值电阻两端的电压,所以UC=U2=5 V,所以Q=CU2=1×10-3 C,A正确。
12.(1)10 A (2)1 V
解析:(1)并联部分的等效电阻为R并==R
则电路的总电阻为R总=10R+R=11R
根据欧姆定律得流经10R电阻的电流为I== A=10 A。
(2)由串联分压得并联部分R并上的电压为
U并=UAB·=110× V=10 V
而输出电压UCD即电阻R上分到的电压,再由串联分压得UCD=U并·=10× V=1 V。
13.(1)电压表 0~1 V (2)电流表 0~1 A
解析:(1)S1和S2均断开时,电阻R1与小量程电流表G串联,可组成较大量程的电压表,电压表的内阻RV=Rg+R1=1 000 Ω,所以电压表两端的电压最高为U=IgRV=0.001×1 000 V=1 V,即改装成的电压表的量程为0~1 V。
(2)S1和S2均闭合时,电阻R1被短路,电阻R2与小量程电流表G并联,组成较大量程的电流表。当小量程电流表G满偏时,通过R2的电流为IR2== A=0.999 A,故改装成的电流表的电流最大为I=IR2+Ig=0.999 A+0.001 A=1 A,即改装成的电流表的量程为0~1 A。
2 / 34.串联电路和并联电路
课标要求 素养目标
1.认识串联电路和并联电路,知道串、并联电路中电流、电压、电阻的关系。 2.能对常见的电路问题进行分析推理。 3.能用串、并联电路的特点分析电表改装问题 1.通过复习,回忆初中学习的串、并联电路知识,分析推导得出串、并联电路的电压、电流和电阻规律。(物理观念) 2.通过分析小量程电流计的结构,理解其工作原理,结合串、并联电路规律,探究用小量程电流计改装大量程电流表和电压表的方法。(科学探究)
知识点一 串、并联电路中的电流、电压和电阻
串联电路 并联电路
电流 电流处处相等: I= 总电流等于各支路 :I=I1+I2+…+In
电压 总电压等于各部分电路两端 : U=U1+U2+…+Un 总电压与各支路电压相等:U=
总电阻 总电阻等于各部分电路电阻之和: R= 总电阻的倒数等于各支路电阻的 : =++…+
知识点二 电压表和电流表的电路结构
1.表头:小量程的电流表,通过表头的 是可以从刻度盘上读出来的。
2.小量程电流表G(表头)的三个参量
3.电表改装原理
(1)电压表改装:给表头 一个较大电阻,如图所示。
(2)电流表改装:给表头 一个较小电阻,如图所示。
【情景思辨】
如图为美轮美奂的节日彩灯,彩灯给节日营造了欢乐的气氛。判断下列说法的正误。
(1)图中小彩灯都是并联结构,一部分坏掉并不会影响其他彩灯的正常发光。( )
(2)图中的小彩灯是串联的,通过每个小彩灯的电流相等。( )
(3)若其中两个小彩灯亮度不同,则说明通过两个彩灯的电流不同。( )
(4)并联彩灯的总电阻小于电路中任何一个彩灯的电阻。( )
(5)当电路中的一个小彩灯被烧坏后,其电路中总电阻变小。( )
要点一 串、并联电路的理解与计算
【探究】
你能看出图中三个灯泡是怎么连接的吗?这样连接有什么好处?
【归纳】
1.串联电路、并联电路总电阻的比较
串联电路的总电阻R总 并联电路的总电阻R总
不同点 n个相同电阻R串联,总电阻R总=nR n个相同电阻R并联,总电阻R总=
R总大于任一电阻阻值 R总小于任一电阻阻值
一个大电阻和一个小电阻串联时,总电阻接近大电阻 一个大电阻和一个小电阻并联时,总电阻接近小电阻
相同点 多个电阻无论串联还是并联,其中任一电阻增大或减小,总电阻也随之增大或减小
2.串、并联电路中,电压和电流的分配关系
(1)串联电路中各电阻两端的电压跟它的阻值成正比,即
==…===I或U1∶U2∶U3∶…∶Un=R1∶R2∶R3∶…∶Rn。
(2)并联电路中通过各支路电阻的电流跟它们的阻值成反比,即
I1R1=I2R2=…=InRn=I总R总=U或I1∶I2∶I3∶…∶In=∶∶∶…∶。
【典例1】 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R2两端的电压之比为5∶1
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
尝试解答
1.三个电阻的阻值之比为R1∶R2∶R3=1∶2∶5,并联后接入电路,则通过三个支路电流的比值为( )
A.1∶2∶5 B.5∶2∶1
C.10∶5∶2 D.2∶5∶10
2.如图所示,A、B间电压恒为U,当滑动变阻器的滑片P逐渐向a端移动的过程中灯泡上的电压数值( )
A.一直为U B.一直为0
C.逐渐增大到U D.逐渐减小到0
要点二 电压表的改装
项目 改装成电压表
量程 U
电路结构
改装原理 串联分压
接入电阻的阻值 R=-Rg=(n-1)Rg
改装后的总内阻 RV=Rg+R=nRg或RV=
【典例2】 如图为实验室常用的两个量程的电压表原理图。当使用O、A两接线柱时,量程为0~3 V;当使用O、B两接线柱时,量程为0~15 V,已知电流计的内阻Rg=500 Ω,满偏电流Ig=100 μA。求分压电阻R1和R2的阻值。
尝试解答
1.一电压表由电流表G和电阻R串联而成,若在使用过程中发现此电压表的读数总比准确值稍小一些,采用下列哪种措施可以改进( )
A.在R上串联一个比R大得多的电阻
B.在R上串联一个比R小得多的电阻
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
2.(多选)如图是两个量程的电压表,当使用A、B两个端点时,量程为0~5 V,当使用A、C两个端点时,量程是0~15 V,已知表头电阻Rg=300 Ω,满偏电流Ig为1 mA,则( )
A.R1=4.7×103 Ω B.R1=5×103 Ω
C.R2=1×104 Ω D.R2=1.5×104 Ω
要点三 电流表的改装
项目 改装成电流表
量程 I
电路结构
改装原理 并联分流
接入电阻的阻值 R==
改装后的总内阻 RA==或RA=
【典例3】 如图所示是一个双量程电流表。已知表头的内阻Rg=500 Ω,满偏电流Ig=1 mA,使用A、B两个端点时,电流表的量程为0~1 A,使用A、C两个端点时,电流表的量程为0~0.1 A,则( )
A.R1≈45 Ω B.R2≈50 Ω
C.R1=10R2 D.R2=9R1
尝试解答
1.如果将满偏电流和内阻分别为Ig=2 mA、Rg=200 Ω 的表头分别按图甲和图乙的方式改装成双量程的电流表。则满足题中要求的定值电阻R1、R2、R3、R4的阻值分别为( )
A.4.08 Ω,0.4 Ω,0.41 Ω,3.67 Ω
B.4.08 Ω,4 Ω,4.1 Ω,3.67 Ω
C.40.8 Ω,4 Ω,41 Ω,3.67 Ω
D.4.08 Ω,4 Ω,4.01 Ω,36.7 Ω
2.如图所示是一个双量程电流表。已知表头的内阻Rg=1 000 Ω,满偏电流Ig=1 mA,电阻R1=50 Ω,R2=200 Ω,则使用A、B两个端点时,电流表的量程为( )
A.0~8 mA B.0~50 mA
C.0~12 mA D.0~25 mA
1.如图所示的电路接在电源的两端,已知定值电阻的阻值分别为R1=2 Ω、R2=4 Ω、R3=11 Ω,则流过三个定值电阻的电流之比为( )
A.1∶2∶3 B.3∶2∶1
C.2∶1∶3 D.3∶1∶2
2.如图所示的电路中,R0为定值电阻,R为滑动变阻器。移动滑片P,电路的总电阻会发生变化。下列叙述正确的是( )
A.P向左滑动时总电阻将减小
B.P向右滑动时总电阻将减小
C.P滑到最左端时总电阻为R0
D.P滑到最右端时总电阻为零
3.一个量程为0~150 V的电压表,内阻为20 kΩ,把它与一个高阻值电阻串联后接在电压为110 V的电路两端,电压表的读数为10 V,则这个高阻值电阻的阻值为( )
A.100 kΩ B.200 kΩ
C.300 kΩ D.400 kΩ
4.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,允许通过的电流很弱,所以在使用时还要扩大量程。已知某一表头G内阻Rg=30 Ω,满偏电流Ig=5 mA,要将它改装为量程为0~3 A的电流表,所需的操作是( )
A.串联一个570 Ω的电阻
B.并联一个570 Ω的电阻
C.串联一个0.05 Ω的电阻
D.并联一个0.05 Ω的电阻
4.串联电路和并联电路
【基础知识·准落实】
知识点一
I1=I2=…=In 电流之和 电压之和 U1=U2=…=Un R1+R2+…+Rn 倒数之和
知识点二
1.电流 3.(1)串联 (2)并联
情景思辨
(1)√ (2)× (3)√ (4)√ (5)×
【核心要点·快突破】
要点一
知识精研
【探究】 提示:三个灯泡是并联连接的。这样连接的好处是当其中一个灯泡断开时,不影响其他灯泡正常工作。
【典例1】 B 串联电路各电阻两端的电压与各电阻的阻值成正比,则S断开时U1∶U2=R1∶R2=1∶5,故A错误;根据串、并联电路的特点可知I1=I2+I3,由于R2=R3,所以I2=I3,则I1=2I2,即S闭合时,通过R1与R2的电流之比为2∶1,故B正确;由U=IR,结合S闭合时R1∶R2=1∶5,I1=2I2,可知S闭合时,R1与R2两端的电压之比为2∶5,故C错误;S断开时U1∶U2=R1∶R2=1∶5,则U1=,S闭合时U1'∶U2'=2∶5,则U1'=,故S断开与闭合两种情况下,电阻R1两端的电压之比为7∶12,故D错误。
素养训练
1.C 由部分电路欧姆定律I=可知,三个电阻并联后接入电路电压相同,则通过三个支路电流的比为I1∶I2∶I3=∶∶=10∶5∶2,选项C正确,A、B、D错误。
2.C 滑动变阻器为分压式接法,灯泡两端的电压在0~U范围内变化,滑片P逐渐向a端移动的过程中,灯泡上的电压值逐渐增大到U,选项C正确。
要点二
知识精研
【典例2】 2.95×104 Ω 1.2×105 Ω
解析:当使用O、A两接线柱时,量程为0~3 V,即当UAO=3 V时,流过电流计的电流为Ig,这时在表的内部只有R1与电流计串联,R2不起作用,所以R1=-Rg,代入数据得R1=2.95×104 Ω;当使用O、B两接线柱时,量程为0~15 V,即当UBO=15 V时,流过电流计的电流为Ig,这时R1、R2与电流计串联,所以R2=-Rg-R1,代入数据得R2=1.2×105 Ω。
素养训练
1.D 因为使用过程中发现此电压表的读数总比准确值稍小一些,故要让电流稍大一点,则应减小总电阻,给R并联一电阻可达到要求,若并联一比R小得多的电阻,其并联值会比并联的电阻阻值还要小,电流增加太多,故应并联一比R大得多的电阻,可使总电阻稍变小,A、B、C错误,D正确。
2.AC R1=-Rg= Ω-300 Ω=4 700 Ω,R2=-Rg-R1= Ω-300 Ω-4 700 Ω=1×104 Ω,故选A、C。
要点三
知识精研
【典例3】 D 使用A、B两个端点,当表头达到满偏电流时,电路中的总电流I1=Ig+=1 A,使用A、C两个端点,当表头达到满偏电流时,电路中的总电流I2=Ig+=0.1 A,联立解得R1= Ω,R2= Ω,则有R2=9R1,D正确,A、B、C错误。
素养训练
1.A 按题图甲接法,由并联电路中电流跟电阻成反比,可得R1=Rg=×200 Ω≈4.08 Ω,R2=Rg=×200 Ω≈0.4 Ω,按题图乙接法,量程为1 A时,R4和Rg串联后与R3并联;量程为0.1 A时,R3和R4串联后与Rg并联。则有Ig(Rg+R4)=(1 A-Ig)R3,IgRg=(0.1 A-Ig)(R3+R4),解得R3≈0.41 Ω,R4≈3.67 Ω。综上,A正确,B、C、D错误。
2.D 使用A、B两个端点时,当表头达到满偏电流时,电路中的总电流为I=Ig+=1 mA+ mA=25 mA,故电流表的量程为0~25 mA,D正确,A、B、C错误。
【教学效果·勤检测】
1.C 因为R1∶R2=1∶2,且两电阻并联,两端的电压相等,所以I1∶I2=2∶1,干路电流等于各支路电流之和,则通过R3的电流为I3=I1+I2,那么通过电阻R1、R2、R3的电流之比为2∶1∶3,C正确。
2.A P向左滑动时,电阻R接入电路的有效值减小,根据=+,可得并联电阻一定减小,故A正确;P向右滑动时,根据=+,可知总电阻将增加,故B错误;P滑到最左端时,电阻R0被短路,总电阻为0,故C错误;P滑到最右端时,总电阻最大,故D错误。
3.B 根据串联规律和欧姆定律,有I==,代入数据=,解得R=200 kΩ ,故B正确,A、C、D错误。
4.D 电流表扩大量程需并联一个分流电阻,改装后量程为3 A,所以R=Rg=×30 Ω≈0.05 Ω,故D正确,A、B、C错误。
6 / 6(共65张PPT)
4.串联电路和并联电路
课标要求 素养目标
1.认识串联电路和并联电
路,知道串、并联电路中
电流、电压、电阻的关
系。 2.能对常见的电路问题进
行分析推理。 3.能用串、并联电路的特
点分析电表改装问题 1.通过复习,回忆初中学习的串、并联电
路知识,分析推导得出串、并联电路的
电压、电流和电阻规律。(物理观念)
2.通过分析小量程电流计的结构,理解其
工作原理,结合串、并联电路规律,探
究用小量程电流计改装大量程电流表和
电压表的方法。(科学探究)
目 录
01.
基础知识·准落实
02.
核心要点·快突破
03.
教学效果·勤检测
04.
课时训练·提素能
基础知识·准落实
梳理归纳 自主学习
01
知识点一 串、并联电路中的电流、电压和电阻
串联电路 并联电路
电
流 电流处处相等: I= 总电流等于各支路 :I=
I1+I2+…+In
电
压 总电压等于各部分电路
两端 : U=U1+U2+…+Un 总电压与各支路电压相等:U=
I1=I2=…=In
电流之和
电压之和
U1
=U2=…=Un
串联电路 并联电路
总
电
阻 总电阻等于各部分电路
电阻之和: R=
总电阻的倒数等于各支路电阻的
: =++…+
R1+R2+…+
Rn
倒
数之和
知识点二 电压表和电流表的电路结构
1. 表头:小量程的电流表,通过表头的 是可以从刻度盘上读
出来的。
2. 小量程电流表G(表头)的三个参量
电流
3. 电表改装原理
(1)电压表改装:给表头 一个较大电阻,如图所示。
(2)电流表改装:给表头 一个较小电阻,如图所示。
串联
并联
【情景思辨】
如图为美轮美奂的节日彩灯,彩灯给节日营造了欢乐的气氛。判断
下列说法的正误。
(1)图中小彩灯都是并联结构,一部分坏掉并不会影响其他彩灯的
正常发光。 ( √ )
√
(2)图中的小彩灯是串联的,通过每个小彩灯的电流相等。
( × )
(3)若其中两个小彩灯亮度不同,则说明通过两个彩灯的电流不
同。 ( √ )
(4)并联彩灯的总电阻小于电路中任何一个彩灯的电阻。
( √ )
(5)当电路中的一个小彩灯被烧坏后,其电路中总电阻变小。
( × )
×
√
√
×
核心要点·快突破
互动探究 深化认知
02
要点一 串、并联电路的理解与计算
【探究】
你能看出图中三个灯泡是怎么连
接的吗?这样连接有什么好处?
提示:三个灯泡是并联连接的。这样连接的好处是当其中一个灯泡断
开时,不影响其他灯泡正常工作。
【归纳】
1. 串联电路、并联电路总电阻的比较
串联电路的总电阻R总 并联电路的总电阻R总
不
同
点 n个相同电阻R串联,总电阻
R总=nR n个相同电阻R并联,总电阻R总=
R总大于任一电阻阻值 R总小于任一电阻阻值
一个大电阻和一个小电阻串
联时,总电阻接近大电阻 一个大电阻和一个小电阻并联时,
总电阻接近小电阻
相
同
点 多个电阻无论串联还是并联,其中任一电阻增大或减小,总电阻
也随之增大或减小
2. 串、并联电路中,电压和电流的分配关系
(1)串联电路中各电阻两端的电压跟它的阻值成正比,即
==…===I或U1∶U2∶U3∶…∶Un=
R1∶R2∶R3∶…∶Rn。
(2)并联电路中通过各支路电阻的电流跟它们的阻值成反比,即
I1R1=I2R2=…=InRn=I总R总=U或I1∶I2∶I3∶…∶In=
∶∶∶…∶。
【典例1】 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R2两端的电压之比为5∶1
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
解析:串联电路各电阻两端的电压与各电阻的阻值成正比,则S断开
时U1∶U2=R1∶R2=1∶5,故A错误;根据串、并联电路的特点可知
I1=I2+I3,由于R2=R3,所以I2=I3,则I1=2I2,即S闭合时,通过R1
与R2的电流之比为2∶1,故B正确;由U=IR,结合S闭合时R1∶R2=
1∶5,I1=2I2,可知S闭合时,R1与R2两端的电压之比为2∶5,故C错
误;S断开时U1∶U2=R1∶R2=1∶5,则U1=,S闭合时U1'∶U2'=
2∶5,则U1'=,故S断开与闭合两种情况下,电阻R1两端的电压
之比为7∶12,故D错误。
1. 三个电阻的阻值之比为R1∶R2∶R3=1∶2∶5,并联后接入电路,
则通过三个支路电流的比值为( )
A. 1∶2∶5 B. 5∶2∶1
C. 10∶5∶2 D. 2∶5∶10
解析: 由部分电路欧姆定律I=可知,三个电阻并联后接入电
路电压相同,则通过三个支路电流的比为I1∶I2∶I3=∶∶=
10∶5∶2,选项C正确,A、B、D错误。
2. 如图所示,A、B间电压恒为U,当滑动变阻器的滑片P逐渐向a端移
动的过程中灯泡上的电压数值( )
A. 一直为U B. 一直为0
C. 逐渐增大到U D. 逐渐减小到0
解析: 滑动变阻器为分压式接法,灯泡两端的电压在0~U范围
内变化,滑片P逐渐向a端移动的过程中,灯泡上的电压值逐渐增大
到U,选项C正确。
要点二 电压表的改装
项目 改装成电压表
量程 U
电路结构
改装原理 串联分压
项目 改装成电压表
接入电阻
的阻值 R=-Rg=(n-1)Rg
改装后的
总内阻 RV=Rg+R=nRg或RV=
【典例2】 如图为实验室常用的两个量程的电压表原理图。当使用
O、A两接线柱时,量程为0~3 V;当使用O、B两接线柱时,量程为
0~15 V,已知电流计的内阻Rg=500 Ω,满偏电流Ig=100 μA。求分
压电阻R1和R2的阻值。
答案:2.95×104 Ω 1.2×105 Ω
解析:当使用O、A两接线柱时,量程为0~3 V,即当UAO=3 V时,
流过电流计的电流为Ig,这时在表的内部只有R1与电流计串联,R2不
起作用,所以R1=-Rg,代入数据得R1=2.95×104 Ω;当使用O、
B两接线柱时,量程为0~15 V,即当UBO=
15 V时,流过电流计的电流为Ig,这时R1、R2与电流计串联,所以R2
=-Rg-R1,代入数据得R2=1.2×105 Ω。
1. 一电压表由电流表G和电阻R串联而成,若在使用过程中发现此电
压表的读数总比准确值稍小一些,采用下列哪种措施可以改进
( )
A. 在R上串联一个比R大得多的电阻
B. 在R上串联一个比R小得多的电阻
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
解析: 因为使用过程中发现此电压表的读数总比准确值稍小一
些,故要让电流稍大一点,则应减小总电阻,给R并联一电阻可达
到要求,若并联一比R小得多的电阻,其并联值会比并联的电阻阻
值还要小,电流增加太多,故应并联一比R大得多的电阻,可使总
电阻稍变小,A、B、C错误,D正确。
2. (多选)如图是两个量程的电压表,当使用A、B两个端点时,量程
为0~5 V,当使用A、C两个端点时,量程是0~15 V,已知表头电
阻Rg=300 Ω,满偏电流Ig为1 mA,则( )
A. R1=4.7×103 Ω B. R1=5×103 Ω
C. R2=1×104 Ω D. R2=1.5×104 Ω
解析: R1=-Rg= Ω-300 Ω=4 700 Ω,R2=-Rg-
R1= Ω-300 Ω-4 700 Ω=1×104 Ω,故选A、C。
要点三 电流表的改装
项目 改装成电流表
量程 I
电路结构
改装原理 并联分流
项目 改装成电流表
接入电阻的阻值 R==
改装后的总内阻 RA==或RA=
【典例3】 如图所示是一个双量程电流表。已知表头的内阻Rg=500
Ω,满偏电流Ig=1 mA,使用A、B两个端点时,电流表的量程为0~1
A,使用A、C两个端点时,电流表的量程为0~0.1 A,则( )
A. R1≈45 Ω B. R2≈50 Ω
C. R1=10R2 D. R2=9R1
解析:使用A、B两个端点,当表头达到满偏电流时,电路中的总电流
I1=Ig+=1 A,使用A、C两个端点,当表头达到满偏电
流时,电路中的总电流I2=Ig+=0.1 A,联立解得R1= Ω,R2
= Ω,则有R2=9R1,D正确,A、B、C错误。
1. 如果将满偏电流和内阻分别为Ig=2 mA、Rg=200 Ω 的表头分别按
图甲和图乙的方式改装成双量程的电流表。则满足题中要求的定值
电阻R1、R2、R3、R4的阻值分别为( )
A. 4.08 Ω,0.4 Ω,0.41 Ω,3.67 Ω
B. 4.08 Ω,4 Ω,4.1 Ω,3.67 Ω
C. 40.8 Ω,4 Ω,41 Ω,3.67 Ω
D. 4.08 Ω,4 Ω,4.01 Ω,36.7 Ω
解析: 按题图甲接法,由并联电路中电流跟电阻成反比,可得
R1=Rg=×200 Ω≈4.08 Ω,R2=Rg=×200
Ω≈0.4 Ω,按题图乙接法,量程为1 A时,R4和Rg串联后与R3并联;
量程为0.1 A时,R3和R4串联后与Rg并联。则有Ig(Rg+R4)=(1 A
-Ig)R3,IgRg=(0.1 A-Ig)(R3+R4),解得R3≈0.41 Ω,
R4≈3.67 Ω。综上,A正确,B、C、D错误。
2. 如图所示是一个双量程电流表。已知表头的内阻Rg=1 000 Ω,满偏
电流Ig=1 mA,电阻R1=50 Ω,R2=200 Ω,则使用A、B两个端点
时,电流表的量程为( )
A. 0~8 mA B. 0~50 mA
C. 0~12 mA D. 0~25 mA
解析: 使用A、B两个端点时,当表头达到满偏电流时,电路中
的总电流为I=Ig+=1 mA+ mA=25
mA,故电流表的量程为0~25 mA,D正确,A、B、C错误。
教学效果·勤检测
强化技能 查缺补漏
03
1. 如图所示的电路接在电源的两端,已知定值电阻的阻值分别为R1=
2 Ω、R2=4 Ω、R3=11 Ω,则流过三个定值电阻的电流之比为
( )
A. 1∶2∶3 B. 3∶2∶1
C. 2∶1∶3 D. 3∶1∶2
解析: 因为R1∶R2=1∶2,且两电阻并联,两端的电压相
等,所以I1∶I2=2∶1,干路电流等于各支路电流之和,则通过
R3的电流为I3=I1+I2,那么通过电阻R1、R2、R3的电流之比为
2∶1∶3,C正确。
2. 如图所示的电路中,R0为定值电阻,R为滑动变阻器。移动滑片P,
电路的总电阻会发生变化。下列叙述正确的是( )
A. P向左滑动时总电阻将减小
B. P向右滑动时总电阻将减小
C. P滑到最左端时总电阻为R0
D. P滑到最右端时总电阻为零
解析: P向左滑动时,电阻R接入电路的有效值减小,根据=
+,可得并联电阻一定减小,故A正确;P向右滑动时,根据
=+,可知总电阻将增加,故B错误;P滑到最左端时,电阻R0
被短路,总电阻为0,故C错误;P滑到最右端时,总电阻最大,故
D错误。
3. 一个量程为0~150 V的电压表,内阻为20 kΩ,把它与一个高阻值
电阻串联后接在电压为110 V的电路两端,电压表的读数为10 V,
则这个高阻值电阻的阻值为( )
A. 100 kΩ B. 200 kΩ
C. 300 kΩ D. 400 kΩ
解析: 根据串联规律和欧姆定律,有I===,解得R=200 kΩ ,故B正确,A、C、D错误。
4. 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,允许通过的电流很弱,所以在使
用时还要扩大量程。已知某一表头G内阻Rg=30 Ω,满偏电流Ig=5
mA,要将它改装为量程为0~3 A的电流表,所需的操作是( )
A. 串联一个570 Ω的电阻
B. 并联一个570 Ω的电阻
C. 串联一个0.05 Ω的电阻
D. 并联一个0.05 Ω的电阻
解析: 电流表扩大量程需并联一个分流电阻,改装后量程为
3 A,所以R=Rg=×30 Ω≈0.05 Ω,故D正确,A、
B、C错误。
04
课时训练·提素能
分层达标 素养提升
考点一 串联电路和并联电路
1. (多选)三个阻值都为12 Ω的电阻,它们任意连接、组合,总电阻
可能为( )
A. 4 Ω B. 24 Ω
C. 8 Ω D. 36 Ω
解析: 共有四种组合,三个串联:总电阻为36 Ω;三个并联:总电阻为4 Ω;两个串联再跟第三个并联:总电阻为8 Ω;两个并联再跟第三个串联,总电阻为18 Ω。故A、C、D正确。
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2. R1=10 Ω,R2=20 Ω,R1允许通过的最大电流为1.5 A,R2两端允许
加的最大电压为10 V,若将它们串联,加在电路两端的最大电压是
( )
A. 45 V B. 5 V
C. 25 V D. 15 V
解析: 根据欧姆定律求出通过R2的最大电流为I= A=0.5 A,
若将它们串联时,允许的最大电流为0.5 A,而不是1.5 A,所以加
在电路两端的最大电压是U=IR=0.5×30 V=15 V,故A、B、C错
误,D正确。
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3. 将一阻值为6 Ω的电阻R1与另一电阻R2并联,然后接入一电压为U的
电源两端,经测量可知流过两电阻的电流之比为I1∶I2=2∶3。则R2
的阻值和并联电路的总电阻分别为( )
A. 4 Ω 2.4 Ω B. 4 Ω 3.6 Ω
C. 9 Ω 3.6 Ω D. 9 Ω 4.5 Ω
解析: 由并联电路的特点知I1R1=I2R2,所以R2=R1=4 Ω,R总
==2.4 Ω,A正确。
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4. 如图所示的电路中,电阻R1、R2、R3的阻值相等,电池的电阻不
计。那么开关S接通后流过R2的电流是S接通前的( )
A. B.
C. D.
解析: 设电池提供的电压为U,每个电阻的阻值为R。S接通
前,通过R2的电流I==。S接通后,通过R2的电流I'=
×=×==,故B正确。
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考点二 电压表、电流表的改装
5. 现有一个灵敏电流计,它的满偏电流为Ig=1 mA,内阻Rg=500
Ω,若要将它改装成量程为3 V的电压表,则应在该灵敏电流计上
( )
A. 串联一个2 500 Ω的电阻
B. 串联一个25 000 Ω的电阻
C. 串联一个3 000 Ω的电阻
D. 并联一个2 500 Ω的电阻
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解析: 将小量程的电流表改装成电压表需要串联一个大一些的
电阻,改装后电压表量程为3 V,所串联电阻的阻值为R=-Rg=
Ω=2 500 Ω,故A正确,B、C、D错误。
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6. 一电流表的满偏电流Ig=1 mA,内阻为200 Ω。要把它改装成一个
量程为0~0.5 A的电流表,则应在电流表上( )
A. 并联一个约为200 Ω的电阻
B. 并联一个约为0.4 Ω的电阻
C. 串联一个约为0.4 Ω的电阻
D. 串联一个约为200 Ω的电阻
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解析: 要使电流表的量程变为0~0.5 A,需要并联分流电阻,
流过分流电阻的电流I=0.5 A-0.001 A=0.499 A,并联部分的电压
U=IgR=0.001×200 V=0.2 V,则需要并联的电阻r==
Ω≈0.4 Ω,故选B。
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7. 将一个满偏电流为10 mA,内阻为120 Ω的电流计改装为量程为0.06
A和15 V的电流表和电压表两用表,其内部结构如图所示,则电阻
R2的阻值为( )
A. 24 Ω B. 250 Ω
C. 130 Ω D. 230 Ω
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解析: 把电流计改装成大量程电流表要并联电阻分流,所以R1
== Ω=24 Ω,改装后电流表内阻为R并= Ω=
20 Ω,改装成电压表需要串联分压电阻,串联电阻阻值为R2=
Ω-R并=250 Ω-20 Ω=230 Ω,故选D。
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8. (多选)将两个相同的表头分别改装成A1(0~3 A)和A2(0~0.6
A)两个电流表,把两个电流表并联接入电路中测量电流,如图所
示,则下列说法正确的是( )
A. A1的指针半偏时,A2的指针也半偏
B. A1的指针还没半偏时,A2的指针已经半偏
C. A1的读数为1.0 A时,A2的读数为0.2 A
D. A1的读数为1.0 A时,干路的电流为2.0 A
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解析: A1(0~3 A)和A2(0~0.6 A)是由两个相同的表头改
装而成的,只是改装时与它们并联的电阻不同。当两个电流表并联
时,加在两电流表上的电压相等,所以通过两表头的电流也相等,
选项A正确,B错误;A1的读数为1.0 A时,A2的读数应为×0.6 A=
0.2 A,通过干路的电流为1.2 A,选项C正确,D错误。
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9. (多选)如图所示的甲、乙两个电路,都是由一个灵敏电流计G和
一个变阻器R组成,它们之中一个是测电压的电压表,另一个是测
电流的电流表,那么以下结论中正确的是( )
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增大时量程增大
D. 乙表是电压表,R增大时量程减小
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解析: 由图甲所示可知,G与电阻R并联,所以甲表是电流
表,R增大时,电阻R的分流减小,电流表量程减小,故A错误,B
正确;由图乙所示可知,G与电阻串联,所以乙是电压表,R增大
时,电阻分压增大,电压表量程增大,故C正确,D错误。
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10. (多选)如图所示,四个相同的表头分别改装成两个电流表和两
个电压表,电流表A1的量程大于电流表A2的量程,电压表V1的量
程大于电压表V2的量程,把它们按图接入电路,则( )
A. 电流表A1的读数大于电流表A2的读数
B. 电流表A1的偏转角小于电流表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的偏转角等于电压表V2的偏转角
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解析: 电流表A1的量程大于电流表A2的量程,根据电流表的
改装原理可知电流表A1的电阻值小于电流表A2的电阻值,在并联
电路中,电阻小的支路电流大,故电流表A1的读数大于电流表A2
的读数,A正确;两个电流表的表头是并联关系,电压相同,故偏
转角度相等,B错误;表头改装成电压表需要串联分压电阻,分压
电阻越大,分担的电压越大,量程越大,电压表V1的量程大于电
压表V2的量程,则电压表V1的电阻值大于电压表V2的电阻值,故
电压表V1的读数大于电压表V2的读数,C错误;两个电压表的表头
是串联关系,电流相等,故偏转角度相等,D正确。
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11. 如图所示的电路电源电压为U=8 V,两定值电阻的阻值满足
R1∶R2=3∶5,电容大小为C=200 μF,当电路接通一段时间后,
电容器所带的电荷量为( )
A. 1×10-3 C B. 6×10-3 C
C. 6×10-4 C D. 1.6×10-3 C
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解析: 由题中电路图可知,两定值电阻R1、R2串联,由串联电
路的特点可知,两定值电阻两端的电压与电阻成正比,则U1∶U2
=R1∶R2=3∶5,又U1+U2=8 V,所以U1=3 V,U2=5 V;电容
器两极板之间的电压等于阻值为R2的定值电阻两端的电压,所以
UC=U2=5 V,所以Q=CU2=1×10-3 C,A正确。
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12. 如图所示的电路中,各电阻的阻值已标出。已知R=1 Ω,当输入
电压UAB=110 V时,求:
(1)流经10R电阻的电流;
答案:10 A
解析:并联部分的等效电阻为R并==R
则电路的总电阻为R总=10R+R=11R
根据欧姆定律得流经10R电阻的电流为I== A=10 A。
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(2)输出电压UCD。
答案:1 V
解析:由串联分压得并联部分R并上的电压为
U并=UAB·=110× V=10 V
而输出电压UCD即电阻R上分到的电压,再由串联分压得UCD
=U并·=10× V=1 V。
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13. 在如图所示的电路中,小量程电流表G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,改装成的表是什么表?量程为多大?
答案:电压表 0~1 V
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解析:S1和S2均断开时,电阻R1与小量程电流表G串
联,可组成较大量程的电压表,电压表的内阻RV=Rg+R1=
1 000 Ω,所以电压表两端的电压最高为U=IgRV=0.001×1
000 V=1 V,即改装成的电压表的量程为0~1 V。
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解析: S1和S2均闭合时,电阻R1被短路,电阻R2与小量程
电流表G并联,组成较大量程的电流表。当小量程电流表G
满偏时,通过R2的电流为IR2== A=0.999 A,故
改装成的电流表的电流最大为I=IR2+Ig=0.999 A+0.001 A
=1 A,即改装成的电流表的量程为0~1 A。
(2)当S1和S2均闭合时,改装成的表是什么表?量程为多大?
答案:电流表 0~1 A
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