2.4 串联电路和并联电路 作业Word版含解析

第4节　串联电路和并联电路
基础训练
串、并联电路规律
1.如图所示是两只定值电阻R1,R2的I-U图象。有关R1,R2的大小及它们串联或并联后的I-U图象所在区域,下列判断正确的是(　C　)
A.R1>R2,并联后在区域Ⅲ
B.R1>R2,并联后在区域Ⅱ
C.R1D.R1解析:根据欧姆定律公式R=,I-U图象的斜率越小,电阻越大,故R12.(2018·浙江诸暨中学第二阶段考试)把5 Ω,5 Ω,10 Ω这样三个电阻任意连接,得到的等效电阻的范围是(　B　)
A.在5 Ω和10 Ω之间 B.在2 Ω和20 Ω之间
C.小于2 Ω D.大于20 Ω
解析:当三个电阻串联时,总电阻最大,即Rmax=R1+R2+R3=5 Ω+5 Ω+10 Ω=20 Ω;当三个电阻并联时,总电阻最小,即=++=++=
解得Rmin=2 Ω,所以得到的等效电阻阻值在2～20 Ω之间,故B正确,A,C,D错误。
3.如图所示电路中,电压保持不变,当开关S断开时,电流表A的示数为0.6 A,当S闭合时,电流表的示数为0.9 A,则两电阻阻值之比R1∶R2为(　A　)
A.1∶2 B.2∶1 C.2∶3 D.3∶2
解析:开关S断开时,由欧姆定律得=0.6 A;开关S闭合时R1,R2并联,得=0.9 A,而R12=,由此得两电阻阻值之比R1∶R2=1∶2,故选项A正确。
电表的改装
4.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,所做的操作是(　D　)
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:要改装电流表需并联一个分流电阻,设其阻值为R,应有IgRg=(I-Ig)R,所以R=≈0.05 Ω,故选D。
串并联电路分析
5.如图所示,电源内阻不计,已知R1=2 kΩ,R2=3 kΩ,现用一个内阻为6 kΩ 的电压表并联在R2的两端,电压表的读数为6 V。若把它接在a,b两点间,电压表的读数为(　B　)
A.18 V B.12 V C.8 V D.6 V
解析:电压表并联在R2两端时,并联部分的电阻为= kΩ=2 kΩ,根据串联电路的分压特点可知,电源电动势为12 V;电压表并联在a,b两端时,测量的是电源的电动势,所以其示数为12 V。故选B。
6.用电流表和电压表测量电阻Rx的阻值。如图所示,分别将图a和b两种测量电路连接到电路中,按照a图时,电流表示数为4.60 mA,电压表示数为2.50 V;按照b图时,电流表示数为5.00 mA,电压表示数为2.30 V,比较这两次结果,正确的是(　B　)
A.电阻的真实值更接近543 Ω,且大于543 Ω
B.电阻的真实值更接近543 Ω,且小于543 Ω
C.电阻的真实值更接近460 Ω,且大于460 Ω
D.电阻的真实值更接近460 Ω,且小于460 Ω
解析:比较a,b两图的电压读数,可知ΔU=0.20 V,则==0.08;电流变化ΔI=0.40 mA,则=≈0.087,可见>,即电流变化明显一些,可见电压表内阻带来的影响比电流表内阻带来的影响大,故应采取内接法,即按照a图所示电路测量电阻Rx,Rx=≈543 Ω,此法测量值偏大,因此选项B正确。
7.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,所做的操作是(　D　)
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:要改装电流表需并联一个分流电阻,设其阻值为R,应有IgRg=(I-Ig)R,所以R=≈0.05 Ω,故选D。
8.在如图所示的电路中,三个电阻的阻值分别为R1=2 Ω,R2=3 Ω,R3= 4 Ω,电源电压恒定。
(1)接通开关S,断开开关S'时,R1与R2两端电压之比为多少?
(2)两个开关S,S'都接通时,R1与R2两端电压之比为多少?
解析:(1)接通开关S,断开开关S'时,电阻R1与R2串联,由串联电路的规律知,U1∶U2=R1∶R2=2∶3.
(2)两个开关都接通时,R2与R3并联,且R23== Ω,R1与R23串联,由串联电路的规律知,U1'∶U2'=R1∶R23=7∶6.
答案:(1)2∶3　(2)7∶6
能力提升
9.(2018·浙江余姚中学期中)两只额定电压均为110 V的灯泡A和B,额定功率分别为100 W和40 W,为了使它们接到220 V电源上能正常发光,同时电路消耗的电功率最小,如图所示的四个电路中最合理的是图(　C　)
解析:灯泡的额定电压为110 V,图中,A灯泡的电压等于220 V,大于额定电压,烧坏了,故A错误;把A,B并联之后与电阻串连接入电路,当电阻的阻值与A,B并联的总的电阻相等时,A,B就可以正常发光,此时电阻消耗的功率为A,B灯泡功率的和,所以电路消耗的总的功率的大小为280 W;由于额定电压都是110 V,额定功率PA=100 W,PB=40 W,由此可知RB>RA,把灯泡B与电阻并联的话,可以使并联部分的电阻减小,可能使A与并联部分的电阻相同,所以A,B能同时正常发光,并且电路消耗的功率与A灯泡的功率相同,所以总功率的大小为200 W,故C图的电功率最小,B图不是;由于额定电压都是110 V,额定功率PA=100 W,PB=40 W,由此可知RB>RA,把灯泡A与电阻并联,会使并联的部分的电阻更小,所以A,B的电压不会平分,A,B不会同时正常发光,故D错误。
10.(2018·浙江诸暨中学第二阶段考试)如图对同一未知电阻Rx用甲、乙两种电路分别测量,图甲中两表读数分别为3 V,4 mA,图乙中两表读数为4 V,3.9 mA,则可知Rx的真实值(　B　)
A.比1 025 Ω略小 B.比750 Ω略大
C.比1 025 Ω略大 D.比750 Ω略小
解析:电压表变化为1 V,相对变化量为;而电流变化为0.1 mA,相对变化量为=0.025,说明电压表示数变化大,说明电流表的分压效果较大;故应采用电流表外接法;采用甲电路,电流表示数含电压表的分流,故电流比真实值大。
则测量值R测== Ω=750 Ω<=R真,即真实值略大于750 Ω,故B正确,A,C,D错误。
11.两个用电器的额定电压都是6 V,额定电流分别是I1=0.1 A 和I2=0.3 A.
(1)把这两个用电器并联后接在电压为8 V的电路中,要使它们正常工作,应附加多大的电阻?
(2)如果把它们串联后接在12 V的电路中,要使它们正常工作应该接多大的电阻?
解析:(1)电路连接情况如图甲所示。
I=I1+I2=0.1 A+0.3 A=0.4 A
Rx== Ω=5 Ω.
(2)如图乙所示
Ix=I2-I1=0.3 A-0.1 A=0.2 A,
要使两个用电器都能正常工作,Rx的阻值为
Rx== Ω=30 Ω。
答案:(1)5 Ω　(2)30 Ω