高中物理《串联电路和并联电路》同步练习2 新人教版选修3-1

用心 爱心 专心1 同步导学第同步导学第 2 2 章 第章 第 0404 节节 串联电路和并联电路串联电路和并联电路 知能准备知能准备 1 把几个导体依次 相连 接入电路 这样的连接方式叫做 2 把几个导体的一端连在一起 另一端也连在一起 然后把这两端接入电路 这样的连 接方式叫做 3 电流特点 串联电路各处的电流 并联电路总电流等于各支路电流 4 电压特点 串联电路两端的总电压等于各部分电路电压之 并联电路 各部分电压与各支路电压 5 电流表 已知电流表的内阻为 Rg 满偏电流为 Ig 则满偏电压 Ug 同步导学同步导学 1 1 串联电路 串联电路 把导体依次首尾相连 就组成串联电路 如图 1 串联电路中各处的电流处处相等 n IIIII 321 2 串联电路的总电压 等于各部分电路两端电压之和 n UUUUU 321 3 串联电路的总电阻等于各个导体电阻之和 n RRRRR 321 4 串联电路中各个电阻两端电压跟它们的阻值成正比I R U R U R U R U n n 2 2 1 1 2 2 并联电路 并联电路 把几个导体并列地连接起来 就组成并联电路 如图 1 并联电路各支路两端的电压相等 n UUUUU 321 2 并联电路中总电流等于各支路的电流之和 n IIIII 321 3 并联电路的总电阻的倒数等于各个导体电阻倒数之和 n RRRRR 11111 321 用心 爱心 专心2 4 并联电路中通过各个电阻的电流跟它的阻值成反比 nnR IRIRIRIIR 332211 例例 1 1 有三个电阻 其阻值分别为 10 20 30 现把它们分别按不同方式连接 后加上相同的直流电压 问 在总电路上可获得的最大电流与最小电流之比为多少 解析 设电源电压为U 根据I 当三个电阻串联时 电阻最大 且最大值为Rmax R1 R2 R3 0 R U R 1 当三个电阻并联时 电阻最小 且最小值为Rmin 所以 最大电 1 20 30 10 30 30 11 60 流与最小电流之比为11 11 60 60 min max min max R R I I 例例 2 2 如图所示 电路由 8 个不同的电阻组成 已知R1 12 其余电阻阻值未知 测得A B间的总电阻为 4 今将R1换成 6 的电阻 则A B间的总电阻变为多少 例 2 解析 设除R1外其他七个电阻串并联后的总电阻为R 则电路化简为下如图所示 故RAB RR RR 1 1 所以 当R1 12 时 有 4 R R 12 12 当R1 6 时 有RAB R R 6 6 由 解得RAB 3 3 3 电压表和电流表电压表和电流表 用心 爱心 专心3 1 表头 表头就是一个电阻 同样遵从欧姆定律 与其他电阻的不同仅在于通过表头 的电流是可以从刻度盘上读出来的 它有三个特征量 电表的内阻 Rg 满偏电流 Ig 满偏 电压 Ug 它们之间的关系是 Ug IgRg 2 电流表G改装成电压表 电流表G 表头 满偏电流Ig 内阻Rg 满偏电压Ug 如图所示即为电压表的原理图 其 中Rx为分压电阻 由串联电路特点得 xgg g RR U R U Rx n 1 Rg n为量程扩大倍数 gg g RR U U g U U n 改装后的总内阻RV Rg Rx nRg 3 电流表G改装成大量程电流表 如图所示即为电流表的原理图 其中Rx为分流电阻 由并联电路特点得 Rx I Ig IgRg Rx n为量程扩大倍数 1 n R R II I g g g g g I I n 改装后的总内阻RA n R RR RR g xg xg 例例 3 3 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 可以加以改正的措施是 例 3 A 在R上串联一个比R小得多的电阻 B 在R上串联一个比R大得多的电阻 C 在R上并联一个比R小得多的电阻 D 在R上并联一个比R大得多的电阻 解析 电流表G上允许加的最大电压Ug IgRg 若要制成最大量程为Ug的n倍即nUg的电 压表 则应串联一个分压电阻R 且 即R n 1 Rg 若电压表读数比准确 g g g g R RR U nU 用心 爱心 专心4 值稍小一些 说明通过电流表的电流值稍小一些 也就是电阻R的阻值比应串联的分压电 阻阻值稍大一些 所以应稍减小R的阻值 为了达到此目的 不可能再串联一个电阻 那样 会使总阻值更大 也不能在R两端并联阻值比R小得多的电阻 那样会使并联后的总电阻 比R小得多 如果在R上并联一个比R大得多的电阻 则并联后的总电阻稍小于R 所以应 选 D 例例 4 4 如图所示 已知R1 3k R2 k 电压表的内阻为 9 k 当电压表接在R1两 端时 读数为 2 V 而当电压表接在R2两端时读数为 3 6 V 试求电路两端 AB间的 的电 压和电阻R的阻值 例 4 解析 由于电压表的内阻与电阻R1和R2的值均在一 个数量级 k 上 因此不能按理想电表讨论 当电压表 接在R1两端时 电路的总电流为 I mA 9 8 3 2 9 2 1 11 R U R U V 所以有 U U1 I R2 R 当电压表接在R2两端时 电路总电流为 I 1 mA 6 6 3 9 6 3 2 22 R U R U V 所以有 U U2 I R1 R 将I和I 代入 两式可解得 AB间的电压 U 13 2 V 电阻R k 4 4 伏安法测电阻伏安法测电阻 伏安法测电阻的原理是部分电路欧姆定律 R 测量电路可有电流表外接或内接两种 I U 接法 如图甲 乙两种接法都有误差 测量值与真实值的关系为 甲图中 R外 Rx V x x Vx Vx R R R RR RR I U 1 乙图中 R内 Rx RA Rx I U 用心 爱心 专心5 为减小测量误差 可先将待测电阻的粗约值与电压表 电流表内阻进行比较 若Rx RV 时 宜采用电流表外接法 甲图 若Rx RA时 宜采用电流表内接法 乙图 5 5 滑动变阻器的连接滑动变阻器的连接 例例 5 5 用最大阻值为 28 的滑动变阻器控制一只 6V 3W 灯泡的发光程度 分别 把它们连成限流和分压电路接在 9V 的恒定电压上 求两种电路中灯泡的电流 电压调节范 围 解析 灯泡的额定电流为 I0 A 0 5 A 6 3 0 0 U P 灯泡的电阻R0 12 5 0 6 0 0 I U 1 连成限流电路有 如图所示 Imin A 0 225 A 2812 9 0 RR U Imax I0 0 5 A 例 5 Umin IminR0 0 225 12 V 2 7 V Umax 6 V 故电流调节范围为 0 225 A 0 5 A 电压调节范围为 2 7 V 6 V 2 连成分压电路 如图所示 Imin 0 A Imax 0 5 A Umin 0 V Umax U0 6 V 故电流调节范围为 0 A 0 5 A 电压调节范围为 0 V 6 V 例例 6 6 如图所示 R1 30 R2 15 R3 20 AB 间电压 U 6V A 端为正 电容器电容为 C 2 F 为使电容器带电荷量达到 Q 2 10 6C 应将 R4的阻值调 节到多大 例 6 解 由于 R1 和 R2串联分压 可知 R1两端电压一定为 4V 由电容器的电容知 为使 C 的带电荷量为 2 10 6C 其两端电压必须为 1V 所以 R3的电压可以为 3V 或 5V 因此 R4应 调节到 20 或 4 两次电容器上极板分别带负电和正电 同步检测同步检测 1 三只阻值相等的电阻连接成如图所示的电路 由于某种原因 其中有一只电阻的阻值 发生了变化 导致 RAB RBC 则可能的原因是 用心 爱心 专心6 第 1 题 A R1变小 B R2变小 C R3变大 D R3变小 2 如图电路中的电阻均为 1 电源电动势 3V 内阻 0 5 电流表 电压表均为理想表 则此时电流表 电压表的读数分别是 A 3A 3V B 1 5A 1 5V C 3A 1 5V D 1 5A 3V 第 2 题 3 电源电压 U 6 0V 内阻为 1 0 定值电阻 R1 R2 3 0 R3为一最大电阻为 6 0 的 滑动变阻器 开关 S 闭合后调整滑动变阻器触点 P 的位置 则路端电压的变化范围是 第 3 题 A 0 0 6V B 0 4 0V C 5 0V 5 4V D 5 0V 6 0V 4 两个完全相同的电流表 G 分别改装成 0 0 6A 和 0 3A 的电流表 则下列说法中正 确的是 A 两个电流表串联接入电路后 它们的读数之比是 1 1 B 两个电流表串联接入电路后 它们的指针偏转的角度是 5 1 C 两个电流表并联接入电路后 它们的读数之比是 1 5 D 两个电流表并联接入电路后 它们的指针偏转的角度是 1 1 5 两个定值电阻 R1 R2串联后接在输出电压 U 稳定于 12V 的直流电源上 有人把一个内 阻不是远大于 R1 R2的电压表接在 R1两端 如图 电压表的示数为 8V 如果他把此电压 表改接在 R2两端 则电压表的示数将 A 小于 4V B 等于 4V 用心 爱心 专心7 C 大于 4V 小于 8V D 等于或大于 8V 第 5 题 6 在图中 A B 两图分别为测灯泡电阻 R 的电路图 下述说法正确的是 第 6 题 A A 图的接法叫电流表外接法 B 图的接法叫电流表的内接法 B A 中 R测 R真 B 中 R测 R真 C A 中误差由电压表分流引起 为了减小误差 就使 R RA 故此法测较小大电阻 好 7 图中 R1 4 R2 9 R3 18 通电后经 R1 R2和 R3的电流之比 I1 I2 I3 R1 R2和 R3两端的电压之比 U1 U U3 第 7 题 8 一电流表 G 允许通过的最大电流 满刻度电流 为 Ig 50 A 表头电阻 Rg 1k 若改装成量程为 Im 1mA 的电流表 应并联的电阻阻值为 若将改装后的电流 表再改装成量程为 Um 10V 的电压表 应再串联一个阻值为 的电阻 9 如图所示是一个双量程电压表 表头是一个内阻 Rg 500 满刻度电流为 Ig 1A 的 毫安表 现接成量程分别为 10V 和 100V 的两个量程 则所串联的电阻 R1 R2 第 9 题 10 图中 U 10V R1 4 R2 6 C 30 F 1 闭合开关 S 求稳定后通过 R1的电流及此时电容器所带电荷量 2 然后将开关 S 断开 求这以后流过 R1的总电荷量 用心 爱心 专心8 第 10 题 综合评价综合评价 1 如图所示电路 电压保持不变 当开关 S 断开时 电流表 A 的示数为 0 6A 当开关 S 闭合时 电流表的示数为 0 9A 则两电阻阻值之比 R1 R2为 第 1 题 A 1 2 B 2 1 C 2 3 D 3 2 2 如图所示的电路中 电阻 R1 10 R2 20 R3 8 电容器电容 C 2 F 恒压 U 12V 要使电容器带有 4 10 6C 的电荷量 变阻器 R 的阻值应调为 A 8 B 16 C 20 D 40 第 2 题 3 仪器中常用两个阻值不同的可变电阻来调节电路中的电流 一个作粗调 一个作细 调 这两个变阻器可按图中甲 乙两种方式接入电路 已知R1阻值较大 R2阻值较小 则 第 3 题 A 甲图中R1作粗调用 B 甲图中R1作细调用 C 乙图中R2作粗调用 D 乙图中R2作细调用 4 一平行板电容器 C 极板是水平放置的 它和三个可变电阻接成如图所示的电路 今有 一质量为 m 的带电油滴悬浮在两极板之间静止不动 要使油滴上升 可采用的办法是 用心 爱心 专心9 第 4 题 A 增大 R1 B 增大 R2 C 增大 R3 D 减小 R2 5 如图所示 P 为一块均匀的半圆形合金片将它按图甲的方式接在 A B 之间时 测得它 的电阻为 R 若将它按图乙的方式接在 A B 之间时 这时的电阻应是 A RB 2RC 3RD 4R 第 5 题 6 如图所示 电路两端的电压保持不变 当滑动变阻器的滑动触头P向右移动时 三个 灯泡亮度的变化情况是 第 6 题 A L1变亮 L2和L3皆变暗 B 变亮 不能确定 变暗 1 L 2 L 3 L C 变亮 变亮 也变亮 1 L 2 L 3 L D 变亮 变亮 变暗 1 L 2 L 3 L 7 在右图四个电路中 能利用滑动变阻器较好地完成对灯泡分压作用的是 A 如图甲电路 B 如图乙电路 C 如图丙电路 D 如图丁电路 第 7 题 8 关于电压表表 下列说法正确的是 A 它是利用串联电路中电阻分压的原理 将电流表串联分压电阻改装成的 B 如果要将量程扩大 n 倍 则所串的分压电阻应是电流表内阻的 n 倍 用心 爱心 专心10 C 用同一表头做成的电压表 电压表的量程越大 其内阻越大 D 当用电压表测某电路两端电压时 测量值总是大于真实值 9 关于电流表 下列说法正确的是 A 它是利用并联电路中电阻分流的原理 将电流表并联分流电阻改装成的 B 如果要将量程扩大 n 倍 则并联的分流电阻应是电流表内阻的倍 n 1 C 电流表的内阻越小 测量值越接近真实值 D 当电流表测某电路的电流 测量值总是大于真实值 10 两个完全相同的电流表 G 分别改装成 0 3V 和 0 15V 的电压表 则下列说法中正 确的是 A 两个电压表串联接入电路后 它们的读数之比是 1 1 B 两个电压表串联接入电路后 它们的指针偏转的角度是 1 5 C 两个电压表并联接入电路后 它们的读数之比是 1 1 D 两个电压表并联接入电路后 它们的指针偏转的角度是 1 5 11 如图所示 电压表 V1和 V2的内阻分别为 3000 和 1500 R1 R2 500 如果电 压 U 保持不变 S 接通时 比较电压表的读数 U1和 U2的大小 第 11 题 A U1 U2 B U1 U2 C U1 U2 D 不能确定 12 如图所示电路 电流表 A1和 A2为两个相同的毫安表 当电路两端接某一恒定电压的 电源时 A1的示数为 3mA A2的示数为 2mA 现将 A2改接在 R2所在支路上 如图中虚线所 示 再接入原来的恒定电压电源 那么 关于 A1与 A2的示数情况 以下说法正确的是 A A1示数增大 A2示数增大 B A1示数增大 A2示数减小 C A1示数增大 A2示数不一定减小 D A1示数不一定增大 A2示数也不 定增大 第 12 题 13 如图中定值电阻 R1很大 R2很小 与电流表 G 和开关 S1 S2组成一个电压 电流 两用表 下列判断正确的是 用心 爱心 专心11 第 13 题 A 只闭合 S1是 B 只闭合 S2是 V A C S1 S2都断开是 D S1 S2都闭合是 G A 14 有一个学生在测电灯泡内阻时 把电流表和电压表的位置交换 如图所示 将造成 A 电流表烧坏 B 电压表烧坏 C 灯泡烧坏 D 灯泡不亮 第 14 题 15 用电流表 内阻约 4 和电压表 内阻约 3k 测量电阻 R 的阻值 分别将图甲 和图乙两种测量电路连到电路中 进行多次测量 按照图甲所示电路某次的测量情况 电 流表的示数是 4 60mA 电压表的示数是 2 50V 按照图乙所示电路某次的测量情况 电流 表的示数是 5 00mA 电压表的示数是 2 30V 比较这两次测量结果 正确的是 第 15 题 A 电阻的真实值更接近 543 且大于 543 B 电阻的真实值更接近 543 且小于 543 C 电阻的真实值更接近 460 且大于 460 D 电阻的真实值更接近 460 且小于 460 16 三只阻值均为 12 的电阻连接成电路 得到的最大阻值是 最 小阻值是 17 如图所示电路中电阻 R1 R2和 R3的阻值都是 1 R4和 R5的阻值都是 0 5 a b 端输入电压为 5V 当 c d 端接电流表时 其示数为 A 当 c d 端接 电压表时 其示数为 V 第 17 题 18 三个电阻分别标有 100 4W 125 8W 90 100W 若将它们串 联起来 允许通过的最大电流是 若将它们并联起来 允许加上的最大电压是 用心 爱心 专心12 19 如图所示的调压电路中 输入电压 UAB 200V R0 150 其最大允许电流为 4A 当 输出端 ab 开路时 ab 间电压 Uab V 当输出端接上 R 50 的电阻时 调节 R0 则 ab 两端电压的变化范围为 V R 的额定电流大于 4A 第 19 题 20 如图所示的电路中 R1 10 R2 6 R3 4 R4 3 U 2 4V 在 ab 间接一只 理想电压表 它的读数是 如在 ab 间接一只理想电流表 它的读数是 第 20 题 21 一量程为 100 A 的电流表 内阻为 100 现串联一个 9900 的电阻将它改装成电压 表 该电压表的量程是 V 用它来测量电压 表盘指针位置如图所示 该电压的大 小是 V 第 21 题 22 一个电流表的满刻度电流值 Ig 0 6A 面板如图所示 那么它每一小格所相应的 电流是 mA 指针现在的电流示数是 A 如果这个量程为 0 6A 的电流表内阻 Rg 60 要把这个电流表的量程扩大成 3A 那么应该在 Rg上 联一个电阻 Rs Rs的 大小应是 并联 Rs后 测某一电流 指针仍指到如图所示位置 则该电流是 A 并联 Rs 后 刻度盘上每一小格所代表的电流值是未并联 Rs 前的 倍 第 22 题 23 如图所示是一个较复杂电路中的一部分电路 其中 R1 1 R2 6 R3 2 I1 0 1A I2 0 2A 则流过电流表 A 的电流大小是 A 方 向是由 点流到 点 用心 爱心 专心13 第 23 题 24 一个电流 电压两用表的电路如图所示 电流计 G 的量程是 0 001A 内阻是 100 两个电阻的阻值是 R1 9900 R2 1 01 问 1 双刀双掷开关接到哪边是电流表 接到哪边是电压表 2 电流表 电压表的量程各是多大 第 24 题 25 如图所示 用伏安法测电阻 Rx时 MN 接在恒定电压上 当 S 接 a 点时电压表示数为 10V 电流表示数为 0 2A 当 S 接 b 点时 电压表示数为 12V 电流表示数为 0 15A 求 1 为了较准确地测定 Rx S 应接在哪一点 2 求 Rx的真实值