高中物理人教版选修3-1 第二章 第4节课后作业 Word版含解析

1．(串、并联电路的特点)(多选)电阻R1、R2、R3串联在电路中，已知R1＝10 Ω、R3＝5 Ω，R1两端的电压为6 V，R2两端的电压为12 V，则(　　)
A．电路中的电流为0.6 A
B．电阻R2的阻值为20 Ω
C．三只电阻两端的总电压为21 V
D．电阻R3两端的电压为4 V
答案　ABC
解析　电路中电流I＝＝ A＝0.6 A，A正确；R2阻值为R2＝＝ Ω＝20 Ω，B正确；三只电阻两端的总电压U＝I(R1＋R2＋R3)＝21 V，C正确；电阻R3两端的电压U3＝IR3＝0.6×5 V＝3 V，D错误。
2．(串、并联电路的电阻变化特点)(多选)下列说法中正确的是(　　)
A．一个电阻和一根无电阻的理想导线并联，总电阻为零
B．并联电路任一支路的电阻都大于电路的总电阻
C．并联电路任一支路的电阻增大(其他支路不变)，则总电阻也增大
D．并联电路任一支路的电阻增大(其他支路不变)，则总电阻一定减小
答案　ABC
解析　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时(其他支路不变)，总电阻也增大，所以A、B、C正确，D错误。
3．(伏安法测电阻)甲、乙两图分别为测灯泡电阻R的电路图，下列说法不正确的是(　　)
A．甲图的接法叫电流表外接法，乙图的接法叫电流表内接法
B．甲中R测>R真，乙中R测C．甲中误差由电压表分流引起，为了减小误差，应使R?RV，故此法测小电阻好
D．乙中误差由电流表分压引起，为了减小误差，应使R?RA，故此法测大电阻好
答案　B
解析　题图甲采用电流表外接法，题图乙采用电流表内接法，A正确；题图甲由于电压表的分流导致电流的测量值偏大，由R＝可知，R测＜R真；R越小，电压表分流越小，误差越小，因此这种接法适合测小电阻。题图乙由于电流表的分压导致电压的测量值偏大。由R＝可知，R测＞R真；R越大，电流表的分压越小，误差越小，因此这种接法适用于测大电阻，B错误，C、D正确。
4．(电表的改装)(多选)把电流表改装成电压表时，下列说法正确的是(　　)
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
答案　AD
解析　电流表改装成电压表的原理是串联电路的分压作用，故A正确；电流表改装成电压表后Rg、Ig、Ug均不变，故B、C错误，D正确。
5．(电压表的改装)电流表的内阻Rg＝200 Ω，满偏电流Ig＝500 μA，现欲把此电流表改装成量程为1.0 V的电压表，正确的方法是(　　)
A．应串联一个0.1 Ω的电阻
B．应并联一个0.1 Ω的电阻
C．应串联一个1800 Ω的电阻
D．应并联一个1800 Ω的电阻
答案　C
解析　电流表改装成电压表应串联电阻，电阻两端的电压U′＝U－Ug＝1.0 V－200×500×10－6 V＝0.9 V，串联的电阻阻值为R＝＝1800 Ω。
6．(电流表的改装)有一个量程为0.5 A的电流表，与阻值为1 Ω的电阻并联后通入0.6 A的电流，电流表的示数为0.4 A，若将该电流表的量程扩大为5 A，则应________联一个阻值为________ Ω的电阻。
答案　并　0.056
解析　电流表内阻Rg＝ Ω＝0.5 Ω，当改装成5 A量程电流表时，Ig′＝0.5 A，并联电阻分流IR＝(5－0.5) A＝4.5 A，所以分流电阻R＝＝＝ Ω≈0.056 Ω。
7．(电表的改装)已知电流表的内阻Rg＝120 Ω，满偏电流Ig＝3 mA，要把它改装成量程是6 V的电压表，应串联多大的电阻？要把它改装成量程是3 A的电流表，应并联多大的电阻？
答案　1880 Ω　0.12 Ω
解析　设串联电阻的阻值为R，则
Ug＝IgRg＝3×10－3×120 V＝0.36 V，
UR＝U－Ug＝6 V－0.36 V＝5.64 V。
根据串联电路中的电压分配关系可得
R＝Rg＝×120 Ω＝1880 Ω。
设应并联电阻的阻值为R，则其分担的电流为
IR＝I－Ig＝3 A－3×10－3 A＝2.997 A。
根据并联电路中的电流分配关系可得
R＝Rg＝×120 Ω≈0.12 Ω。
B组：等级性水平训练
8．(串、并联电路综合)如图所示，变阻器的总电阻为R，导线电阻不计，当它的滑片P从左端向右端移动时，A、B间的电阻变化情况是(　　)
A．减小 B．增大
C．先减小后增大 D．先增大后减小
答案　D
解析　当滑片在最左端或最右端时，A、B两点间的电阻均为0，当滑片在中间时，A、B间的电阻最大，故选D。
9．(串、并联电路的综合)如图所示，每个电阻的阻值都是2 Ω，电流表内阻不计，在B、C间加6 V电压时，电流表的示数是(　　)
A．0 B．1 A C．2 A D．3 A
答案　B
解析　将电路图改成如图所示形式。
I总＝＝＝ A＝2 A，每一支路电流均为1 A。
10．(串、并联电路综合应用)(多选)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。另有一电压为100 V的测试电源，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
答案　AC
解析　当c、d端短路时，等效电路如图甲所示，
R123＝R1＋＝40 Ω，同理可知当a、b端短路时，R213＝R2＋＝128 Ω，A正确，B错误；当a、b两端接通测试电源时，等效电路如图乙所示，根据欧姆定律得I＝＝ A＝2 A，所以Ucd＝IR3＝80 V。当c、d两端接通测试电源时，等效电路如图丙所示，根据欧姆定律得I′＝＝ A＝ A，所以Uab＝I′R3＝25 V，C正确，D错误。
11．(电表的改装)如图所示，其中电流表A的量程为0.6 A，表盘均匀划分为30个小格，每一小格表示0.02 A；R1的阻值等于电流表内阻的；R2的阻值等于电流表内阻的2倍。若用电流表A的表盘刻度表示流过接线柱1的电流值，则下列分析正确的是(　　)
A．将接线柱1、2接入电路时，每一小格表示0.04 A
B．将接线柱1、2接入电路时，每一小格表示0.02 A
C．将接线柱1、3接入电路时，每一小格表示0.06 A
D．将接线柱1、3接入电路时，每一小格表示0.01 A
答案　C
解析　当接线柱1、2接入电路时，R1与电流表并联，由于R1＝，可知流过R1的电流为流过电流表电流的2倍，所以1、2接线柱间的电流为流过电流表电流的3倍，所以每一小格表示0.06 A，故A、B错误；当接线柱1、3接入电路时，电流表与R1并联，然后再与R2串联，串联电阻对电流无影响，与1、2接入电路的效果一样，所以每一小格表示0.06 A，C正确，D错误。
12．(伏安法测电阻)用伏安法测电阻，当被测电阻的阻值不能估计时，可采用试触的办法，如图所示，让电压表一端接在电路上a点，另一端先后接到b点和c点。注意观察两个电表的示数，若电流表的示数有显著变化，则待测电阻的阻值跟________表的内阻相差不大，电压表的两端应接在a和________两点。若电压表的示数有显著变化，则待测电阻的阻值跟________表的内阻可比拟，电压表应接在a和________两点。
答案　电压　c　电流　b
解析　若电流表示数变化明显，说明电压表的分流作用较大，即说明电压表的内阻不是很大，则待测电阻的阻值跟电压表的内阻相差不大，应采用电流表内接法，即电压表的两端应接在a和c两点；若电压表示数变化明显，说明电流表的分压作用较明显，即电流表的内阻与待测电阻可比拟，应采用电流表外接法，即电压表应接在a、b两点。
13．(电表改装综合)如图所示是一个电流表、电压表两用的电路，电流表G的量程是100 μA，内阻是1000 Ω。电阻 R1＝0.1 Ω，R2＝99 kΩ，当双刀双掷开关合到a、b上时，电流表改装成什么表？其量程是多少？当双刀双掷开关合到c、d上时，电流表改装成什么表？其量程是多少？
答案　电流表　1 A　电压表　10 V
解析　当开关合到a、b上时，电路转换成图甲所示的电路，此时小电阻R1与电流表G并联，R1起分流作用，可作为大量程电流表使用。根据并联电路的特点有：(I－Ig)R1＝IgRg。电流表量程为
I＝＝ A≈1 A
当开关合到c、d上时，电路转换成图乙所示的电路，此时大电阻R2与电流表G串联，R2起分压作用，所以电流表G已改装成电压表，根据串联电路的特点，电压表量程为：U＝Ig(Rg＋R2)＝0.0001×(1000＋99000) V＝10 V。
14．(串、并联电路综合)如图所示电路，R1＝R2＝4 Ω，R3＝R4＝2 Ω，UAB＝6 V，求：
(1)电流表A1和A2的示数(不计电流表的内阻)；
(2)R1与R4两端的电压之比。
答案　(1)1.5 A　1.0 A　(2)1∶2
解析　(1)等效电路图如图所示，R1、R2、R3三个电阻并联的总电阻设为R并，则有：＝＋＋，得R并＝1 Ω。
电路的总电流I＝＝ A＝2 A。
并联部分的电压U并＝IR并＝2×1 V＝2 V。
通过R1、R2、R3三个电阻的电流分别为：
I1＝＝ A＝0.5 A，I2＝＝ A＝0.5 A，
I3＝＝ A＝1.0 A。
由图可知，电流表A1的示数是通过R2与R3的电流之和，则有
IA1＝I2＋I3＝0.5 A＋1.0 A＝1.5 A。
电流表A2的示数是通过R1与R2的电流之和
则有IA2＝I1＋I2＝0.5 A＋0.5 A＝1.0 A。
(2)因为UAB＝U并＋U4，所以R4两端的电压为：
U4＝UAB－U并＝6 V－2 V＝4 V，
U1＝U并＝2 V，则＝＝。