串联电路和并联电路
(25分钟·60分)
一、选择题(本题共6小题,每题6分,共36分)
1.下列说法不正确的是
( )
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
2.在电灯旁再并联一只电炉,电灯变暗的原因是
( )
A.接上电炉使电路中总电流减小
B.电路中总电流不变,被电炉分去一些电流
C.电路中总电流增加导致线路上损失的电压增加,电灯两端电压变小
D.电路中总电流增加,通过电灯的电流增加
3.
如图所示电路,电压U保持不变,当开关S断开时,电流表A的示数为0.6
A,当开关S闭合时,电流表A的示数为0.9
A,则两电阻阻值之比R1∶R2为( )
A.1∶2
B.2∶1
C.2∶3
D.3∶2
【加固训练】如图所示的电路中,R1=1
Ω,R2=2
Ω,R3=3
Ω,那么通过电阻R1、R2、R3的电流之比I1∶I2∶I3为
( )
A.1∶2∶3
B.3∶2∶1
C.2∶1∶3
D.3∶1∶2
4.一个电流表,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
5.一电流表由电流计G和电阻R并联而成,如图所示,在校准时发现此电流表的读数总比准确值稍小些,采用下列措施可使读数变准确的是
( )
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
【加固训练】
一电流表(表头)并联一个分流电阻后就改装成一个大量程的电流表,当把它和标准电流表串联后去测某电路中的电流时,发现标准电流表读数为1
A,而改装电流表的读数为1.1
A,稍微偏大一些,为了使它的读数准确,应
( )
A.在原分流电阻上再并联一个较大的电阻
B.在原分流电阻上再串联一个较小的电阻
C.在原分流电阻上再串联一个较大的电阻
D.在原分流电阻上再并联一个较小的电阻
6.已知G表的内阻为100
Ω,满偏电流为300
μA,若用此表头改装成0～0.6
A量程的电流表,则
( )
A.串联一个199
900
Ω的电阻
B.串联一个0.05
Ω的电阻
C.并联一个199
900
Ω的电阻
D.并联一个0.05
Ω的电阻
二、计算题(本题共2小题,共24分。要有必要的文字说明和解题步骤,有数值计算的要标明单位)
7.
(12分)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?
8.(12分)如图所示的电路中,输入电压UAB=200
V,可变电阻的总阻值R0=150
Ω,允许通过的最大电流为4
A,求:
(1)当输出端a、b开路时Uab的值。
(2)当输出端接入R=40
Ω的负载时,Uab的可能变化范围。
(15分钟·40分)
9.
(6分)(多选)如图,电流表A1(0～0.6
A)和A2(0～3
A)是由两个相同的电流计改装而成的,现将这两个电流表并联后接入电路。闭合开关S,调节滑动变阻器,下列说法中正确的是
( )
A.A1、A2的读数之比为1∶5
B.Al、A2的读数之比为1∶1
C.A1、A2的指针偏转角度之比为1∶1
D.Al、A2的指针偏转角度之比为1∶5
【加固训练】
(多选)用相同的灵敏电流计作表头改装成电流表A和电压表V,分别将其串联和并联在一起,然后接入电路中,通电后关于指针的偏角情况的叙述正确的是
( )
A.图甲中电压表的指针偏角比电流表的大
B.图甲中电压表的指针偏角比电流表的小
C.图乙中电压表的指针偏角比电流表的大
D.图乙中电压表的指针偏角比电流表的小
10.
(6分)如图所示的电路中,电阻R1=2
Ω、R2=3
Ω、R3=6
Ω,给电路通以恒定电流,电阻R1消耗的功率为P,则R2和R3消耗的总功率为
( )
A.P
B.P
C.P
D.P
11.(6分)如图所示,其中电流表的量程为0～0.2
A,内阻为5
Ω,R1的阻值为电流表内阻的一半;R2的阻值等于电流表内阻的2倍。下列分析正确的是
( )
A.将接线柱1、3接入电路时,新电压表的量程为0～4
V
B.将接线柱1、3接入电路时,新电压表的量程为0～6
V
C.将接线柱1、2接入电路时,新电流表的量程为0～0.4
A
D.将接线柱1、2接入电路时,新电流表的量程为0～0.6
A
【加固训练】
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
12.
(22分)如图所示是三量程直流电表的原理图,三个最大量程分别是10
mA、1
A、10
V。已知表头G的满偏电流Ig=5
mA,内阻Rg=10
Ω。试确定定值电阻R1、R2、R3的阻值。
【加固训练】
如图所示的电路中,A、B两端的电压U恒为12
V,灯L标有“6
V 1.8
W”的字样,R1=20
Ω,电键S断开时,灯L正常发光。求:
(1)此时滑动变阻器的电阻R2。
(2)当电键S闭合时,灯L的功率为多少?
(3)如果在电键S闭合后仍要使灯L正常发光,则滑动变阻器的电阻要调到多大?
PAGE串联电路和并联电路
(25分钟·60分)
一、选择题(本题共6小题,每题6分,共36分)
1.下列说法不正确的是
( )
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
【解析】选D。一个电阻和一根无电阻的理想导线并联,设R1=0,由总电阻R=得知,R=0,故A正确;由=++……得,>,则得Rn>R并,即并联电路任一支路的电阻都大于电路的总电阻,故B正确;由上式知,Rn增大,R并增大,故C正确,D错误。
2.在电灯旁再并联一只电炉,电灯变暗的原因是
( )
A.接上电炉使电路中总电流减小
B.电路中总电流不变,被电炉分去一些电流
C.电路中总电流增加导致线路上损失的电压增加,电灯两端电压变小
D.电路中总电流增加,通过电灯的电流增加
【解析】选C。并联一只电炉后,电路的总电阻变小,总电压恒定,根据欧姆定律可知电路中的总电流增大,输电线上的电压损失增大,则灯泡两端的电压下降,从而使流过电灯的电流变小,灯泡的实际功率减小,导致灯泡变暗,故C正确,A、B、D错误。
3.
如图所示电路,电压U保持不变,当开关S断开时,电流表A的示数为0.6
A,当开关S闭合时,电流表A的示数为0.9
A,则两电阻阻值之比R1∶R2为( )
A.1∶2
B.2∶1
C.2∶3
D.3∶2
【解析】选A。根据欧姆定律,可得:
当开关S断开时,U=I1R1
①
当开关S闭合时,U=I2·
②
由①②得I1R1=I2·
代入解得=,则A正确,B、C、D错误。
【加固训练】
如图所示的电路中,R1=1
Ω,R2=2
Ω,R3=3
Ω,那么通过电阻R1、R2、R3的电流之比I1∶I2∶I3为
( )
A.1∶2∶3
B.3∶2∶1
C.2∶1∶3
D.3∶1∶2
【解析】选C。电阻R1、R2并联,电流之比为:I1∶I2=R2∶R1=2∶1。两个并联电路电流之和等于第三个电阻的电流,故I1∶I2∶I3=I1∶I2∶(I1+I2)=2∶1∶3。故C正确,A、B、D错误。
4.一个电流表,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
【解题指南】解答本题应注意以下两点:
(1)电流表改装成量程较大的电流表应并联电阻。
(2)由并联电路的特点知IgRg=(I-Ig)R。
【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==,即电流表扩大量程的倍数为n时,需并联的分流电阻为R=。
5.一电流表由电流计G和电阻R并联而成,如图所示,在校准时发现此电流表的读数总比准确值稍小些,采用下列措施可使读数变准确的是
( )
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
【解析】选A。电流表示数偏小,是由于分流电阻偏小造成的,将分流电阻变得稍大些即可,可以在R上串联一比R小得多的电阻。故A正确,B、C、D错误。
【加固训练】
一电流表(表头)并联一个分流电阻后就改装成一个大量程的电流表,当把它和标准电流表串联后去测某电路中的电流时,发现标准电流表读数为1
A,而改装电流表的读数为1.1
A,稍微偏大一些,为了使它的读数准确,应
( )
A.在原分流电阻上再并联一个较大的电阻
B.在原分流电阻上再串联一个较小的电阻
C.在原分流电阻上再串联一个较大的电阻
D.在原分流电阻上再并联一个较小的电阻
【解析】选A。改装表示数偏大,说明改装成电流表时并联的分流电阻偏大。故要使内阻稍微变小一些,需要在原分流电阻上再并联一个较大的电阻,则A正确,B、C、D错误。
6.已知G表的内阻为100
Ω,满偏电流为300
μA,若用此表头改装成0～0.6
A量程的电流表,则
( )
A.串联一个199
900
Ω的电阻
B.串联一个0.05
Ω的电阻
C.并联一个199
900
Ω的电阻
D.并联一个0.05
Ω的电阻
【解析】选D。把电流表改装成0.6
A的电流表需要并联一个分流电阻,分流电阻阻值为:R==
Ω≈0.05
Ω。则D正确,A、B、C错误。
二、计算题(本题共2小题,共24分。要有必要的文字说明和解题步骤,有数值计算的要标明单位)
7.
(12分)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,R1与R2两电阻串联,电流相等,由欧姆定律可知,电压之比等于电阻之比,故R1与R2两端电压之比为U1∶U2=R1∶R2=2∶3。
(2)两个开关S、S′都接通时,R2与R3并联后再与R1串联,故电压之比等于R1与R2和R3并联后的电阻之比;则有:U1′∶U2′=R1∶=2∶=7∶6。
答案:(1)2∶3 (2)7∶6
8.(12分)如图所示的电路中,输入电压UAB=200
V,可变电阻的总阻值R0=150
Ω,允许通过的最大电流为4
A,求:
(1)当输出端a、b开路时Uab的值。
(2)当输出端接入R=40
Ω的负载时,Uab的可能变化范围。
【解析】(1)a、b开路时,可变电阻上方部分无电流,也就无电压,因此A、a两点等电势,即Uab=UAB=200
V。
(2)当滑动触头向下移动,下方部分电流强度达到临界状态,即为4
A时,下方部分电阻R下=
Ω=50
Ω,上方部分电阻为100
Ω,此时Uab=×200
V≈57.1
V。当滑动触头向上移动,上方部分电流强度达到临界状态,即为4
A时,同理可知,上方部分的电阻R上=(50-40)
Ω=10
Ω,此时Uab=×200
V=160
V。
答案:(1)200
V (2)57.1
V≤Uab≤160
V
【总结提升】直流电路的分析方法
(1)电路的串、并联关系要清楚;
(2)U、I、P与R的对应关系要清楚;
(3)分析问题的切入点,即从哪个电阻入手要清楚;
(4)由于电阻动态变化而带来的电路各部分的电流、电压、电功率的变化要清楚。
(15分钟·40分)
9.
(6分)(多选)如图,电流表A1(0～0.6
A)和A2(0～3
A)是由两个相同的电流计改装而成的,现将这两个电流表并联后接入电路。闭合开关S,调节滑动变阻器,下列说法中正确的是
( )
A.A1、A2的读数之比为1∶5
B.Al、A2的读数之比为1∶1
C.A1、A2的指针偏转角度之比为1∶1
D.Al、A2的指针偏转角度之比为1∶5
【解析】选A、C。这两个电流表是并联接入电路的,所以这两个电流计也是并联的,且两个电流计两端电压相等,所以通过这两个电流计的电流相等,即两个电流表的指针偏转角度相同,因为它们的量程之比为1∶5,所以两个电流表的读数之比为1∶5,故A、C正确,B、D错误。
【加固训练】
(多选)用相同的灵敏电流计作表头改装成电流表A和电压表V,分别将其串联和并联在一起,然后接入电路中,通电后关于指针的偏角情况的叙述正确的是
( )
A.图甲中电压表的指针偏角比电流表的大
B.图甲中电压表的指针偏角比电流表的小
C.图乙中电压表的指针偏角比电流表的大
D.图乙中电压表的指针偏角比电流表的小
【解析】选A、D。题图甲中由于电流表的电流计是并联在电路中,电压表的电流计是串联在电路中,而串联电路的电流相等,所以由于电流表的定值电阻分流的原因,通过电流表的电流计的电流小于电压表的,所以电压表的指针偏转角比电流表的大,A正确,B错误;题图乙中电压表和电流表是并联在一起的,两端的电压是相等的,由于电压表中的定值电阻的分压原因,电压表中电流计两端的电压小于电流表中电流计两端的电压,所以题图乙中电压表的指针偏角比电流表的小,C错误,D正确。
10.
(6分)如图所示的电路中,电阻R1=2
Ω、R2=3
Ω、R3=6
Ω,给电路通以恒定电流,电阻R1消耗的功率为P,则R2和R3消耗的总功率为
( )
A.P
B.P
C.P
D.P
【解析】选A。分析电路结构,电阻R2和R3并联,再与R1串联,求出并联电阻R23==2
Ω,与电阻R1阻值相等,根据串联规律可知,串联电路电流相等,功率P=I2R,电流相等,电阻相等,电阻R1消耗的功率为P,则R2和R3消耗的总功率为P,故A正确,B、C、D错误。
11.(6分)如图所示,其中电流表的量程为0～0.2
A,内阻为5
Ω,R1的阻值为电流表内阻的一半;R2的阻值等于电流表内阻的2倍。下列分析正确的是
( )
A.将接线柱1、3接入电路时,新电压表的量程为0～4
V
B.将接线柱1、3接入电路时,新电压表的量程为0～6
V
C.将接线柱1、2接入电路时,新电流表的量程为0～0.4
A
D.将接线柱1、2接入电路时,新电流表的量程为0～0.6
A
【解析】选D。当接1、3时是给电流表串联一定值电阻,则是电压表,由于通过R2的电流是电流表满偏电流的3倍,所以R2两端的电压是电流表满偏电压的6倍,而电流表的满偏电压是Ug=IgRg=0.2×5
V=1
V,所以改装后的量程范围是0～7
V,故A、B错误;接1、2时,是在电流表上并联一个定值电阻,所以是电流表,由于R1的阻值为电流表内阻的一半,所以扩大后的量程是原来的3倍,即为0～0.6
A,故C错误,D正确。
【加固训练】
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
【解析】选C。将接线柱1、2接入电路时,通过R1的电流是通过电流表的2倍,每一小格表示0.02
A+0.04
A=0.06
A,选项A、B错误;将接线柱1、3接入电路时,通过R1的电流仍然是通过电流表的2倍,每一小格仍然表示0.06
A,选项C正确,选项D错误。
12.
(22分)如图所示是三量程直流电表的原理图,三个最大量程分别是10
mA、1
A、10
V。已知表头G的满偏电流Ig=5
mA,内阻Rg=10
Ω。试确定定值电阻R1、R2、R3的阻值。
【解析】根据串、并联电路的规律可知,
I1=1
A,I2=10
mA,U=10
V,
当接在I1=1
A量程时,Ig(Rg+R2)=(I1-Ig)R1;
当接在I2=10
mA量程时,IgRg=(I2-Ig)(R1+R2);
当接在U=10
V量程时,U=IgRg+I2R3;
联立解得:R1=0.1
Ω;R2=9.9
Ω;R3=995
Ω。
答案:
0.1
Ω 9.9
Ω 995
Ω
【加固训练】
如图所示的电路中,A、B两端的电压U恒为12
V,灯L标有“6
V 1.8
W”的字样,R1=20
Ω,电键S断开时,灯L正常发光。求:
(1)此时滑动变阻器的电阻R2。
(2)当电键S闭合时,灯L的功率为多少?
(3)如果在电键S闭合后仍要使灯L正常发光,则滑动变阻器的电阻要调到多大?
【解析】(1)灯中电流IL==
A=0.3
A,
R2两端电压U2=U-UL=12
V-6
V=6
V,
则R2==
Ω=20
Ω。
(2)灯的电阻RL==
Ω=20
Ω,S闭合后,R1与灯的并联电阻R并==
10
Ω,
由串联电路的电压分配关系知,=,则U并∶U2′=1∶2,即U并=U=×12
V=
4
V,
则灯的功率PL′==
W=0.8
W。
(3)要使灯L正常发光,则通过灯L的电流
IL==
A=0.3
A,
此时电路中的电流为I=0.6
A,
R2==
Ω=10
Ω。
答案:(1)20
Ω (2)0.8
W (3)10
Ω
PAGE
