3.4
串联电路和并联电路
同步练习
一、单项选择题
1.在图3-4-13所示的电路中,通过电阻R1的电流I1是( )
图3-4-13
①I1= ②I1=
③I1= ④I1=
A.①④
B.②③
C.③④
D.②④
解析:选B.由串联电路的特点可知I1===,故②、③正确,①、④错误.
2.三根相同的电热丝分别全部串联和全部并联,它们发出相同的热量,所需通电时间之比为( )
A.9∶1
B.1∶9
C.3∶1
D.1∶3
解析:选A.设一根电热丝的电阻为R,三根电热丝串联电阻为3R,三根并联电阻为R/3.因为Q=t,所以当Q、U相等时,t与R成正比,t1∶t2=9∶1.
3.以下关于电流表和电压表的说法,正确的是( )
A.都是由电流表G与电阻并联改装而成的
B.都是由电流表G与电阻串联改装而成的
C.它们本身都有内阻,且电流表内阻很大,电压表内阻很小
D.电流表内阻肯定比用来改装的电流表G的内阻小,而电压表内阻肯定比用来改装的电流表G的内阻大
解析:选D.电流表是由小量程的电流表并联一个小电阻改装而成的,所以,它的内阻应小于小量程电流表的内阻.而电压表是由小量程电流表串联一个较大的电阻改装而成的,它的内阻应大于小量程电流表的内阻,选项D正确.
4.在一块微安表G上并联一个电阻R,就改装成一块电流表.今将该表与一标准电流表串联后去测电流,发现该表的示数总比标准表的示数小,修正的方法为( )
A.在R上并联一个小电阻
B.在R上并联一个大电阻
C.将R的阻值变大些
D.将R的阻值变小些
解析:选C.电流表示数偏小,说明改装时与表头并联的分流电阻小,使分流较多,因此修正的方法为将R的阻值变大些.
5.一个电压表是由电流表G和电阻R串联而成,如图3-4-14所示.若使用中发现电压表的示数总比准确值稍小一些,采取下列哪种措施可以改进( )
图3-4-14
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
解析:选D.电压表的读数比准确值稍小一些,表明附加的分压电阻R稍大一些,只有使R的阻值稍稍减小一些,才能使电压表的准确度得以改进.在R上再串联一个电阻显然是不行的,并联一个电阻时,由于并联电路的总电阻比任一支路的电阻都小,可见应该并联一个比R大得多的电阻.故正确答案为D.
6.有两只完全相同的电流表,被改装成一只电流表和一只电压表,一位同学在做实验时误将这两只表(电流表和电压表)串联起来连接在电路中,则两只表上的指针可能出现下列哪些现象( )
A.两表指针的偏角相同
B.两表的指针都不偏转
C.电压表的指针有偏转,电流表的指针几乎不偏转
D.电流表的指针有偏转,电压表的指针几乎不偏转
解析:选C.由于通过两表头G的电流不同,故指针偏角不同.由于电流表是表头G与分流电阻并联的,而电压表是表头G与分压电阻串联,故通过电压表头的电流大于流过电流表头的电流,又因为两表串联起来总电阻很大,总电流很小,所以电压表的指针有偏转,电流表的指针几乎不偏转,故C正确,A,B,D错误.
7.一个T型电路如图3-4-15所示,电路中的电阻R1=10
Ω,R2=120
Ω,R3=40
Ω.另有一测试电源,电动势为100
V,内阻忽略不计.则( )
图3-4-15
A.当cd端短路时,ab之间的等效电阻是40
Ω
B.当ab端短路时,cd之间的等效电阻是40
Ω
C.当ab两端接通测试电源时,cd两端的电压为60
V
D.当cd两端接通测试电源时,ab两端的电压为80
V
解析:选A.当cd端短路时,ab间等效电阻R=R1+=40
Ω,A正确;当ab端短路时,cd间等效电阻R=R2+=128
Ω,B错误;当ab间接电源E=100
V时,cd间电压为R3上的电压,则U=E=80
V,C错误;当cd两端接电源时,ab两端的电压为R3上电压,则U′=E=25
V,D错误.
8.如图3-4-16所示,两只灯泡L1、L2分别标有“110
V,60
W”和“110
V,100
W”,另外有一只滑动变阻器R,将它们连接后接入220
V的电路中,要求两灯泡都正常发光,并使整个电路消耗的总功率最小,应使用下面哪个电路( )
图3-4-16
解析:选B.A、C两图中灯泡不能正常发光;B、D中两灯泡都能正常发光,它们的特点是左右两部分的电流、电压都相同,因此消耗的电功率一定相等.可以直接看出:B图总功率为200
W,D图总功率为320
W,所以选B.
9.如图3-4-17所示为某收音机内一部分电路元件的支流等效电路图,各个等效电阻的阻值都是2
Ω,AC间接一只内阻忽略不计的电流表,若B、C两点间加有6
V的恒定电压,则电流表的示数是( )
图3-4-17
A.3
A
B.2
A
C.1
A
D.0
解析:选C.等效电路如图所示,由串、并联电路的特点可知I===
A=2
A,所以IA==1
A.选项C正确.
10.如图3-4-18所示电路中,已知电容器电容C=2
μF,电源电动势E=12
V,内阻不计,R1∶R2∶R3∶R4=1∶2∶6∶3,则电容器极板a所带电荷量为( )
图3-4-18
A.-8×10-6
C
B.4×10-6
C
C.-4×10-6
C
D.8×10-6
C
解析:选D.因不计电源内阻,则电路的路端电压为12
V,电路稳定时电容器相当于断路,R1、R2串联,R3、R4串联,两者再并联到电源两端,所以两支路有相同的电压U=12
V,由串联规律可得:U1∶U2=R1∶R2=1∶2,即UAC=U1=4
V.同时U3∶U4=R3∶R4=2∶1,即UAD=U3=8
V,所以UCD=4
V(即C点电势比D点电势高4
V),所以电容器被充电,上极板a带正电,下极板b带负电,所带电荷量为Q=CU=8×10-6
C,D选项正确.
二、非选择题
11.有一电流计,内阻Rg=25
Ω,满偏电流Ig=3
mA.要把它改装成量程为0.6
A的电流表,需要并联一个多大的电阻?改装后电流表的内阻是多大?
解析:电流表量程0~0.6
A,是指通过电流表的电流为0.6
A时,电流计的指针指在最大刻度,即通过电流计的电流等于Ig时,通过并联电阻R的电流IR=I-Ig=0.597
A.
由欧姆定律可得:
R===
Ω=0.126
Ω
电流表内阻等于R与Rg的并联值:RA=代入数据可得:RA=0.125
Ω.
答案:0.126
Ω 0.125
Ω
12.如图3-4-19所示是双量程电流表原理图,当使用a,b两端点时量程是1
A,使用a,c两端点时量程变为0.1
A.已知表头内阻为200
Ω,满偏电流为2
mA,求电阻R1和R2的阻值.
图3-4-19
解析:设表头的内阻Rg=200
Ω,满偏电流Ig=2
mA=2×10-3
A.
当使用a,b两端点时,表头与R2串联之后与电阻R1并联,有Ig(Rg+R2)=(I1-Ig)R1,I1=1
A.
当使用a,c两端点时,电阻R1与电阻R2串联后与表头并联,有IgRg=(I2-Ig)(R1+R2),I2=0.1
A,
联立上面两式且代入有关数据解得
R1=0.41
Ω,R2=3.67
Ω.
答案:0.41
Ω 3.67
Ω