高中物理人教版选修3-1 2.4 串联电路和并联电路课件+试卷

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名称 高中物理人教版选修3-1 2.4 串联电路和并联电路课件+试卷
格式 zip
文件大小 1.9MB
资源类型 教案
版本资源 人教版(新课程标准)
科目 物理
更新时间 2020-05-07 13:56:30

文档简介

第二章 第四节
1.(2019·武清期中)一电流表的满偏电流为100 mA,内阻为100 Ω,要把它的量程扩大到0.6 A,应在电流表上(  )
A.并联一个20 Ω的电阻
B.串联一个20 Ω的电阻
C.串联一个16.7 Ω的电阻
D.并联一个16.7 Ω的电阻
【答案】A
【解析】把电流表改装成0.6 A的量程需要并联电阻以分流,并联电阻阻值R== Ω=20 Ω,故选A.
2.(2019·腾冲名校月考)如图所示,是有两个量程的电压表,当使用a、b两个端点时,量程为0~10 V.当使用a、c两个端点时,量程为0~100 V.已知电流表的内阻Rg为500 Ω,满偏电流Ig为1 mA,则R1、R2的阻值各为(  )
A.9 500 Ω、90 000 Ω
B.99 500 Ω、90 000 Ω
C.9 500 Ω、9 000 Ω
D.90 000 Ω、9 500 Ω
【答案】A
【解析】接a、b时,R1与Rg是串联的,则R1=-Rg= Ω-500 Ω=9 500 Ω;接a、c时,Rg、R1、R2是串联的,则R2=-Rg-R1= Ω-500 Ω-9 500 Ω=90 000 Ω.故A正确,B、C、D错误.
3.(2018·醴陵校级期末)某同学用伏安法测电阻,分别采用了甲、乙两种电路测量,关于它们的误差,分析正确的是(  )
A.若选择甲图,测量值偏大
B.若选择乙图,测量值偏大
C.若被测电阻Rx与电流表接近,乙图所测误差较小
D.若被测电阻Rx与电压表接近,甲图所测误差较小
【答案】B
【解析】甲图所示电路是电流表外接法,用它测量电阻时,测量值是待测电阻Rx和电压表内阻的并联电阻值,故测得的电阻值偏小,故A错误;乙图所示电路是电流表内接法,用它测量电阻时,测量值R测=Rx+RA>Rx,B正确;电流表内阻很小,被测电阻Rx与电流表接近,则所测电阻较小,因此甲图所测的误差较小,故C错误;电压表内阻较大,被测电阻Rx与电压表接近,乙图所测的误差较小,故D错误.故选B.
4. 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0~6 V的电压表,应串联多大的电阻?要把它改装成量程是0~3 A的电流表,应并联多大的电阻?
【答案】1 880 Ω 0.12 Ω
【解析】改装成电压表时应串联一个分压电阻,由欧姆定律得U=Ig(Rg+R),
分压电阻R=-Rg= Ω-120 Ω=1 880 Ω,
改装成电流表时应并联一个分流电阻,由并联电路两
端电压相等得
IgRg=(I-Ig)R
分流电阻:R== Ω=0.12 Ω.
第二章 第四节
基础达标
一、选择题(在每小题给出的四个选项中,第1~4题只有一项符合题目要求;第5~6题有多项符合题目要求)
1.(2019·安徽名校模拟)一电压表由电流表G与电阻R串联而成,如图所示,若在使用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能加以改进(  )
                    
A.在R上串联一比R小得多的电阻
B.在R上串联一比R大得多的电阻
C.在R上并联一比R小得多的电阻
D.在R上并联一比R大得多的电阻
【答案】D
【解析】电压表的读数总比准确值稍小一些,说明通过电流表G的电流偏小,串联的电阻R偏大,为减小串联电阻R的阻值需在R上并联一个比R大得多的电阻,所以D正确.
2.(2018·北京名校一模)两个电压表V1和V2是由完全相同的两个电流表改装而成的,V1量程是5 V,V2量程是15 V.现把V1和V2串联起来测量15 V~20 V电压.下列说法中正确的是(  )
A.V1和V2的示数相同
B.V1和V2指针偏转的角度相同
C.V1和V2示数不同,指针偏转的角度也不同
D.V1和V2的示数与V1和V2的内阻成反比
【答案】B
【解析】两电压表串联,流过两电压表表头的电流相等,两电压表指针偏转角度相等,由于流过电压表的电流相等而它们的内阻不同,则两电压表两端电压不同,电压表读数不同,故B正确,A、C错误;因是串联关系,电流大小一样,两表的示数与内阻成正比,即两表读数之比等于两电压表内阻之比,故D错误.
3.(2019·保定名校模拟)如图所示,甲图是由一个灵敏电流计G和一个电阻箱R改装成的电流表,乙图是由同样的一个灵敏电流计G和一个电阻箱R改装成的电压表.当使电阻箱R的电阻增大时,下列说法正确的是(  )
A.电流表的内阻减小,量程增大
B.电流表的内阻增大,量程减小
C.电压表的内阻增大,量程减小
D.电压表的内阻减小,量程增大
【答案】B
【解析】甲图是电流表,当使电阻箱R的电阻增大时,甲图中内阻增大,流过R的电流减小,则电流表量程减小,A错误,B正确;乙图是电压表,当使电阻箱R的电阻增大时,乙图中内阻增大,R两端分担的电压增大,则量程增大,故C、D错误.
4.(2019·滁州校级期末)如图所示,有一个表头G,满偏电流Ig=5 mA,内阻Rg=100 Ω,把它改装为有3 V和15 V两种量程的电压表,则图中电阻R1、R2分别为(  )
A.600 Ω 3 000 Ω B.500 Ω 2 500 Ω
C.500 Ω 2 400 Ω D.500 Ω 3 000 Ω
【答案】C
【解析】量程为3 V时,串联电阻阻值R1=-Rg= Ω=500 Ω;量程为15 V时,R2=-R1-Rg= Ω=2 400 Ω.故选C.
5.(2019·昌平校级月考)用两个相同的小量程电流表,分别改装成了两个量程不同的大量程电流表A1、A2,若把A1、A2分别采用并联或串联的方式接入电路,如图所示,则闭合开关后,下列有关电表的示数和电表指针偏转角度的说法正确的是(  )
A.图甲中的A1、A2的示数相同
B.图甲中的A1、A2的指针偏角相同
C.图乙中的A1、A2的示数和偏角都相同
D.图乙中的A1、A2的指针偏角不相同,示数相同
【答案】BD
【解析】图甲中的A1、A2并联,表头的电压相等,电流相等,指针偏转的角度相同,量程不同的电流表读数不同,故A错误,B正确.图乙中的A1、A2串联,A1、A2的示数相同.由于量程不同,内阻不同,电表两端的电压不同,流过表头的电流不同,指针偏转的角度不同,故C错误,D正确.故选BD.
6.(2018·普宁校级期末)有一电流计,内阻Rg=25 Ω,满偏电流Ig=3 mA,现对它进行改装,下列正确的是(  )
A.把它改装成量程为0.6 A的电流表,需与它并联一个约0.126 Ω的电阻
B.把它改装成量程为0.6 A的电流表,需与它并联一个约0.125 Ω的电阻
C.把它改装成量程为3 V的电压表,需与它串联一个1 000 Ω的电阻
D.把它改装成量程为3 V的电压表,需与它串联一个975 Ω的电阻
【答案】AD
【解析】把电流计改装成0.6 A的电流表需要并联分流电阻,并联电阻阻值R== Ω≈0.126 Ω,故A正确,B错误;把电流计改装成3 V的电压表需要串联分压电阻,串联电阻阻值R′=-Rg= Ω-25 Ω=975 Ω,故C错误,D正确;故选AD.
二、非选择题
7.(2019·唐山月考)某学生欲测一未知电阻的阻值,可供选择的器材有:
A.电流表A1,量程0~10 mA;  
B.电流表A2,量程0~0.6 A; 
C.电压表V1,量程0~3 V; 
D.电压表V2,量程0~15 V;
E.滑动变阻器一只;
F.电源电动势为4.5 V,开关2个.
用如图所示电路测量,当开关S2连a时,两电表的指针偏转角度都在满偏的处;若将S2接b时,其中一个电表的指针偏角几乎不变,另一电表的指针偏转到满偏的处.该学生所选用的电压表的量程为__________________,所用电流表的量程为____________________,该电阻的阻值为________________________________________________________________________.
【答案】0~3 V 0~10 mA 320 Ω
【解析】根据电源电动势4.5 V,且指针偏转角度在满刻度的处,电压表选0~3 V,S2从连a转为连b,示数减小的电表只能是电流表,电压表示数无明显变化,说明电压表的分流作用大,待测电阻是大电阻,电流表应该选择小量程0~10 mA,采用电流表内接法测电阻,则电压表的示数为0~3 V的,即为2.4 V,电流表的读数为0~10 mA的处,即为7.5 mA,待测电阻的阻值R===320 Ω.
8.如图所示,电阻R1、R2、R3的阻值相等,电池的内阻不计,开关S闭合前,流过R2的电流为I,求S闭合后流过R2的电流大小.
【答案】I
【解析】设电池两端的电压恒为U,电阻阻值为R,开关S闭合前电阻R1、R2两电阻串联,R2的电流为I,由欧姆定律得
U=I(R1+R2)=2IR,
S闭合后,R2、R3并联再和R1串联,由欧姆定律得
U=RI′,联立解得I′=I,
R2中的电流是干路中的一半,即I2′=I′=I.
能力提升
9.(2018·沈阳一模)如图所示的电路中,两个电压表的内阻均为3 kΩ,定值电阻R1的阻值为12 kΩ,电压表V1示数为2 V,V2示数为3 V,则定值电阻R2的阻值为(  )
A.10 kΩ B.20 kΩ
C.30 kΩ D.60 kΩ
【答案】C
【解析】由图可得,V1与R1串联后与R2并联,再与V2串联,根据串并联电路规律可知,R2两端的电压为U=(R1+RV)=×(3 000+12 000) V=10 V.流过R2中的电流为I=-= A= A.由欧姆定律可得R2== Ω=30 000 Ω=30 kΩ.故C正确,A、B、D错误.
10.(多选)(2019·清城校级月考)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A2的量程,电压表V1的量程大于V2的量程,把它们按如图所示接入电路,则(  )

A.A1的读数比A2的读数小
B.V1的读数比V2的读数大
C.A1指针偏转角度与A2的一样大
D.V1指针偏转角度比V2指针偏转角度小
【答案】BC
【解析】电流表A1的量程大于A2的量程,故电流表A1的内阻小于A2的内阻;电压表V1的量程大于V2的量程,故V1的电阻大于V2的电阻.由图可知,两电流表并联,故两流表两端的电压相等,两表由同一表头改装而成,而将电流表扩大量程时需并联一小电阻,故相当于为四个电阻并联,故两表头中电流相同,故两表的偏角相同,因为A1量程比A2大,故A1的读数比A2的读数大,故A错误,C正确;两电压表串联,故通过两表的电流相等,通过表头的电流相等,表头指针偏转角度相等,电压表V1的偏转角等于电压表V2的偏转角,因V1量程大于V2量程,故V1的读数比V2的读数大,故B正确,D错误;故选BC.
11.由四个电阻连接成的电路如图所示.R1=8 Ω,R2=4 Ω,R3=6 Ω,R4=3 Ω.
(1)求a、d之间的总电阻;
(2)如果把42 V的电压加在a、d两端,则通过每个电阻的电流是多少?
【答案】(1)14 Ω (2)I1=3 A I2=3 A I3=1 A I4=2 A
【解析】(1)由题图可知Rcd==2 Ω,
故Rad=R1+R2+Rcd=8 Ω+4 Ω+2 Ω=14 Ω.
(2)由欧姆定律知I== A=3 A,即为通过R1、R2的电流.设通过R3、R4的电流分别为I3、I4,则
由并联电路电压相等,得I3R3=I4R4,又I3+I4=3 A,解得I3=1 A,I4=2 A.
12.在如图所示的电路中,A、B两端的电压为U=6 V,R1=2 Ω,R2=3 Ω,滑动变阻器R的最大阻值为5 Ω,小灯泡的电阻为10 Ω,电流表和电压表均为理想电表,当滑动触头P在R上滑动时,电流表与电压表的示数变化的范围是多少?
【答案】电流表0.6 A~0.72 A 电压表0~2.4 V
【解析】当P在最上端时,电路的电阻最小,此时
Rmin=R1+R2+= Ω,
Imax== A=0.72 A,
电压表示数
Umax=Imax·=0.72× V=2.4 V,当P在最下端时,电路的电阻最大Rmax=R1+R2+R=10 Ω,
Imin== A=0.6 A,
电压表示数最小Umin=0,
所以电流的变化范围0.6 A~0.72 A,电压的变化范围0~2.4 V.
课件24张PPT。4 串联电路和并联电路同学们,上节我们学习了欧姆定律,首先请大家回顾一下有关知识,然后回答下面的几个问题:
1.如图所示,四只电阻并联起来使用时,通过各个电阻的电流分别是I1、I2、I3、I4,则其大小顺序为(  )
A.I2>I4>I3>I1
B.I4>I3>I2>I1
C.I1=I2=I3=I4
D.I1>I2>I3>I4【答案】D
【解析】由IU图象可知斜率越小的图线代表的电阻值越大,所以R4>R3>R2>R1,将它们并联后加一定电压时,这四个电阻的两端电压相同,因而电阻越小通过的电流越大,故选D.2.(2018·上海名校一模)如图所示为某电学元器件的伏安特性曲线,图中虚线为曲线上P点的切线.当通过该元器件的电流为0.4 A时,该元器件的阻值为(  )
A.250 Ω
B.125 Ω
C.100 Ω
D.62.5 Ω
【答案】B 一、串、并联电路的特点
1.串联电路各处的电流________,并联电路的总电流等于________________.
2.串联电路两端的总电压等于________________,并联电路的总电压与各支路电压________.
3.串联电路的总电阻等于________________,并联电路总电阻的倒数__________________________.相等各支路电流之和各部分电压之和相等各部分电阻之和等于各支路电阻的倒数之和二、电压表和电流表
1.电流表G的电阻Rg叫电流表的________,指针偏转到最大刻度时的电流Ig叫作____________,此时加在它两端的电压Ug叫作____________.由欧姆定律可知Ug=________.
2.小量程的电流表G要改装成量程较大的电压表时需________联一个电阻,要改装成量程较大的电流表时需________联一个电阻.内阻满偏电流满偏电压IgRg串并鸟儿可以自由自在地栖息在高压电线上而不会遭电击,这是为什么?一些被食蛇鸟捕获的蛇从高空掉下来,刚好落到两条高压线上,蛇会触电死亡,而且还容易引发线路故障,这又是怎么回事?
【答案】原因是鸟儿栖息在高压线的一根电线上,没有构成回路,也就无电流从它们的身体流过,所以不会触电.被食蛇鸟捕获的蛇从高空掉下来,刚好落到两条高压线上时,蛇身与两条高压线就构成了电流的通路,有电流从蛇的身体流过,因此蛇会触电死亡.有时可能形成短路或部分短路,由于电压很高,电路中有极强的电流通过,将保险丝烧断,引发线路故障. 1.串联电路,并联电路总电阻的比较串联电路和并联电路 如图电路中,R1=R2=R3=4 Ω,若在a、c两点之间加上U=6 V的电压,则电流表的示数为(  )
A.0 B.0.5 A
C.1 A D.1.5 A答案:B 1.(2019·深圳名校期末)在检验两地是否短路的测试中,经常用到如图所示的T形电路,电路中的电阻R1=50 Ω,R2=R3=30 Ω,有一测试电源,所提供的测试电压恒为80 V.以下说法正确的是(  )
A.若将cd端短路,ab之间的等效电阻为50 Ω
B.若将ab端短路,cd之间的等效电阻为60 Ω
C.当ab两端接上测试电源时,cd两端的电压为30 V
D.当cd两端接上测试电源时,ab两端的电压为30 V【答案】C电表的改装问题,实际上是串、并联电路中电流、电压的计算问题,具体分析见表:电表的改装1.无论表头G改装成电压表还是电流表,它的三个特征量Ug、Ig、Rg是不变的,即通过表头的最大电流Ig并不改变.
2.改装后电压表的量程指小量程电流表表头满偏时对应的R与表头串联电路的电压,改装后电流表的量程指小量程电流表表头满偏时对应的R与表头并联电路的总电流.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 2.(2016·福建师大附中期末)两只电压表V1和V2是由完全相同的两个电流计改装成的,V1表的量程是5 V,V2表的量程是15 V,把它们串联起来接入电路中,则(  )
A.它们的示数相等,指针偏转角度也相等
B.它们的示数之比为1∶3,指针偏转角度相等
C.它们的示数相等,指针偏转角度之比为1∶3
D.它们的示数之比、指针偏转角度之比均为1∶3【答案】B
【解析】两只电压表串联后的电路如图,通过表头的电流相同,所以指针的偏转角度相同,但由于量程之比是1∶3,所以示数之比也是1∶3,B正确.