高中物理教科版选修3-1自我检测：2.3　电阻的串联、并联及其应用+Word版含解析

高中物理教科版选修3-1自我检测：2.3　电阻的串联、并联及其应用
1．(多选)下列说法正确的是(　　)
A．一个电阻和一根无电阻的理想导线并联总电阻为零
B．并联电路任一支路电阻都大于电路的总电阻
C．并联电路任一支路电阻增大(其他支路不变)，总电阻也增大
D．并联电路任一支路电阻增大(其他支路不变)，总电阻一定减小
解析：选ABC.由并联电路的特点知：并联电路的总电阻比各支路中的任意一个分电阻的阻值都要小，且任一支路电阻增大，总电阻一定增大，所以A、B、C对，D错．
2．在如图所示的电路中，通过电阻R1的电流I1是(　　)
A．I1＝　　　　　　　 B．I1＝
C．I1＝ D．I1＝
解析：选C.由串联电路的特点可知，I1＝＝＝，只有C正确．
3．如图所示，将一个电流计G和一个电阻串联可以改装成电压表，将一个电流计G和一个电阻并联可以改装成电流表，要使它们的量程增大，R1、R2应如何变化(　　)
A．R1增大，R2增大 B．R1减小，R2减小
C．R1增大，R2减小 D．R1减小，R2增大
解析：选C.电流计改装为电压表应串联一个电阻，改装为电流表应并联一个电阻，电压表量程为U＝Ig(Rg＋R1)，电流表量程为I＝Ig＋，故增大量程应增大R1，减小R2.
4．如图所示，将一电流表G和一电阻连接可以改装成伏特表或安培表，则甲图对应的是________________表，要使它的量程加大，应使R1________(选填“增大”或“减小”)；乙图是________表，要使它的量程加大，应使R2________(选填“增大”或“减小”)．
解析：甲图通过并联电阻分走部分电流，所以甲为电流表，且R1越小分的电流越多，所以应该是减小；乙图通过并联电阻分走电压，且电阻越大分的电压越多，所以R2应该增大．
答案：安培(电流)　减小　伏特(电压)　增大
5．如图所示，A1和A2是两只电阻不同的电流表，V1和V2是两只相同的电压表．电流表A1的示数是1.4 mA，电压表V1和V2的示数分别是0.6 V和0.8 V，试求：
(1)电流表A2的内阻R2；
(2)电流表A2的示数I2.
解析：设电流表A1的电阻为R1，A2的电阻为R2，电压表的电阻为R.I1＝1.4 mA时，U1＝0.6 V，U2＝0.8 V，则有：＋＝I1
R2＋U1＝U2
解得：R＝1 000 Ω，R2＝ Ω
电流表A2的读数I2＝＝ A＝6×10－4 A.
答案：(1) Ω　(2)6×10－4 A
[学生用书P115(单独成册)]
一、单项选择题
1．电阻R1与R2并联在电路中，通过R1与R2的电流之比为1∶2，则当R1与R2串联后接入电路中时，R1和R2两端电压之比为(　　)
A．1∶2　　　　　　　　 B．2∶1
C．1∶4 D．4∶1
解析：选B.R1与R2并联时＝＝，当二者串联时，两端的电压之比为2∶1.
2．某同学用伏安法测电阻时，分别采用了内接法和外接法，测得的某电阻Rx的阻值分别为R1和R2，则所测阻值与真实值Rx之间的关系为(　　)
A．R1>Rx>R2 B．R1C．R1>R2>Rx D．R1解析：选A.内接法测量值大于真实值，即R1>Rx；外接法测量值小于真实值，即R2Rx>R2.
3．如图所示电路中，电压表V1和V2的内阻都远远大于R1、R2、R3和R4的电阻．R1和R3电阻未知，R2＝R4＝20 Ω，电压表V1和V2的读数分别为15 V和10 V，则a、b两点间的电压为(　　)
A．23 V B．24 V
C．25 V D．26 V
解析：选C.因为R1、R2、R3和R4串联，且R2＋R3＝R3＋R4，故R3和R4上的电压也为10 V．a、b两点间电压是R1和R2上电压与R3和R4上电压之和，即(15＋10) V＝25 V.
4.某同学用伏安法测小灯泡的电阻时，误将电流表和电压表接成如图所示的电路，接通电源后，可能出现的情况是(　　)
A．电流表烧坏 B．电压表烧坏
C．小灯泡烧坏 D．小灯泡不亮
解析：选D.在用伏安法测小灯泡的电阻时误将电压表和电流表的位置错接，此时，电流表和小灯泡先并联再和电压表串联，由于电压表的内阻很大，电路中的电流很小，因此小灯泡、电流表和电压表均不会被烧坏，而此时由于电流表的内阻很小，小灯泡被电流表短路，所以小灯泡不发光，则本题的正确答案为D.
5．如图所示，三个电阻R1、R2、R3，按如图所示连接，已知R1＞R2＞R3，则以下两点间的电阻最小的是(　　)
A．A与B两点间 B．A与C两点间
C．B与C两点间 D．无法判断
解析：选B.A、B间的电阻：RAB＝
A、C间的电阻：RAC＝
B、C间的电阻：RBC＝
据R1＞R2＞R3，三个表达式中分子R3(R1＋R2)最小，则A、C间的电阻最小，故B正确．
6．滑动变阻器的原理如图所示，则下列说法中正确的是(　　)
A．若将a、c两端连在电路中，则当滑片OP向右滑动时，变阻器的阻值减小
B．若将a、b两端连在电路中，则当滑片OP向右滑动时，变阻器的阻值不变
C．若将b、c两端连在电路中，则当滑片OP向右滑动时，变阻器的阻值增大
D．若将a、d两端连在电路中，则当滑片OP向右滑动时，变阻器的阻值减小
解析：选B.若将a、c两端连在电路中，接入电路部分为aP，故当滑片OP向右滑动时，变阻器的阻值增大，故A错误；若将a、b两端连在电路中时，滑动变阻器全部接入，起不到调节电阻的作用，阻值不变，故B正确；若将b、c两端连在电路中，接入部分为Pb，则当滑片OP向右滑动时，变阻器的阻值减小，故C错误；若将a、d两端连在电路中，接入电路部分为aP，则当滑片OP向右滑动时，变阻器的阻值增大，故D错误．
7．一个电流表，刻度盘上每1小格代表1 μA，内阻为Rg，如果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(　　)
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
解析：选D.扩大量程的倍数n＝，由并联电路的特点得：IgRg＝(I－Ig)R，所以R＝＝，即电流扩大量程的倍数为n时，需并联的分流电阻为：R＝.
二、多项选择题
8.如图所示，节日装饰用的小彩灯常被挂在小树上或门面上．这些彩灯是串联后接在220 V电源上的，每一串足有数十个，奇怪的是当其中一个或几个灯的灯丝断了，其余灯却仍然亮着．仔细检查灯的结构发现，每个灯的灯丝引线上均绕着金属电阻丝，若灯丝和电阻丝的电阻分别为R1、R2，如图所示，下列说法正确的是(　　)
A．R1?R2
B．R2?R1
C．彩灯是串联的，但每个灯都有两个并联分路
D．当某灯丝R1断了以后，其余灯都要变亮一些
解析：选BC.由“当其中一个或几个灯的灯丝断了，其余灯却仍然亮着”，说明在某灯的灯丝断后，它的金属电阻丝仍连入电路，金属电阻丝与灯丝并联，C对；但在灯丝完好时，要求流过金属电阻丝的电流比较小，所以需满足R2?R1，B对，A错；当灯丝断后，电路中的总电阻增大，通过其余灯的电流减小，所以其余灯都要暗一些，D错．
9.一个T形电路如图所示，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(　　)
A．当c、d端短路时，a、b之间的等效电阻是40 Ω
B．当a、b端短路时，c、d之间的等效电阻是40 Ω
C．当a、b两端接通测试电源时，c、d两端的电压为80 V
D．当c、d两端接通测试电源时，a、b两端的电压为80 V
解析：选AC.根据电路中串、并联特点，c、d端短路时，R2、R3并联后与R1串联，所以等效电阻R＝R1＋＝10 Ω＋ Ω＝40 Ω，故A正确；同理，a、b端短路时，c、d之间等效电阻R＝128 Ω，故B错误；a、b端接电源时，R1与R3串联，无电流流经R2，故c、d两端电压即R3两端电压，故Ucd＝Uab＝×100 V＝80 V，故C正确；同理端接电源时，Uab＝Ucd＝×100 V＝25 V，故D错误．
10．先后按如图甲、乙所示电路测同一未知电阻阻值Rx，已知两电路的路端电压恒定不变，若按图甲所示电路测得电压表示数为6 V，电流表示数为2 mA，那么按图乙所示电路测得的结果应是(　　)
A．电压表示数为6 V
B．电压表示数小于6 V
C．电流表示数小于2 mA
D．电流表示数大于2 mA
解析：选BD.甲图中，电压表示数等于电路两端的电压即U＝6 V，改成乙图后，由于A的分压作用，故V的示数小于6 V，A错、B对，甲图中I1＝，乙图中I2＝，由于Rx＞，故I1＜I2，C错、D对．
三、非选择题
11．如图所示的电路中，小量程电流表的内阻Rg＝100 Ω，满偏电流Ig＝1 mA，R1＝900 Ω，R2＝ Ω；
(1)当S1和S2均断开时，改装成的是________表，最大量程是________；
(2)当S1和S2均闭合时，改装成的是________表，最大量程是________．
解析：(1)由电路图可知，当S1和S2均断开时，G与R1串联，改装成的是电压表，量程为U＝Ig(Rg＋R1)＝0.001×(100＋900) V＝1 V.
(2)由电路图可知，当S1和S2均闭合时，G与R2并联，
改装成的是电流表，量程为：I＝Ig＋＝ A＝1 A.
答案：(1)电压表　1 V　(2)电流表　1 A
12.如图所示，滑动变阻器的总电阻R＝1 000 Ω，AB两端电压U＝100 V，调节滑动头P使下部电阻R1＝400 Ω.
(1)空载时CD两端电压多大？
(2)在CD间接入一个Rs＝400 Ω的电阻，CD两端的电压多大？
解析：空载时，由串联分压直接可得输出电压，接入电阻Rs后，它与R1并联，并联后再与R2串联分压．
(1)滑动变阻器上部电阻R2＝R－R1＝600 Ω.由串联电路上各部分电压与电阻成正比的关系，得CD两端电压为UCD＝U＝×100 V＝40 V.
(2)接入Rs后，它与R1的并联总电阻为
R1′＝＝ Ω＝200 Ω，
UCD＝U＝×100 V＝25 V.
答案：(1)40 V　(2)25 V