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- 2021-06-01 发布
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第4节 串联电路和并联电路
「基础达标练」
1.三个电阻器按照如图所示的电路连接,其阻值之比为R1∶R2∶R3=1∶3∶6,则电路工作时,通过三个电阻器R1、R2、R3上的电流之比I1∶I2∶I3为( )
A.6∶3∶1 B.1∶3∶6
C.6∶2∶1 D.3∶2∶1
解析:选D 分析电路结构,R2与R3并联,根据并联电路规律可知,两电阻中电流之比等于电阻的反比,R2∶R3=2∶1,R1电流等于R2和R3中电流之和,故电流之比应为3∶2∶1,D选项正确.
2.R1=10 Ω,R2=20 Ω,R1允许通过的最大电流为1.5 A,R2两端允许加的最大电压为10 V.若将它们串联,加在电路两端的最大电压可以是( )
A.45 V B.5 V
C.25 V D.15 V
解析:选D 本题中R1、R2串联,R1允许通过的最大电流为1.5 A,经计算,R2允许通过的最大电流仅为0.5 A,则通过串联电路的最大电流以最小的为准,从而求得加在电路两端的最大电压是15 V,故选D.
3.用伏安法测某一电阻时,如果采用如图所示的甲电路,测量值为R1,如果采用乙电路,测量值为R2,那么R1、R2与真实值R之间满足关系( )
A.R1>R>R2 B.R>R1>R2
C.R<R1<R2 D.R1<R<R2
解析:选D 甲电路中,测量值R1==,乙电路中,测量值R2==RA+R,比较可知,R1<R<R2,D选项正确.
4.有一未知电阻Rx,为较准确地测出其阻值,先后用甲、乙两种电路进行测试,利用甲测得数据为“2.7 V 5.0 mA”,利用乙测得数据为“2.8 V 4.0 mA”,那么,该电阻测得值较准确的数值及它比真实值偏大或偏小的情况是 ( )
6
A.540 Ω,偏大 B.540 Ω,偏小
C.700 Ω,偏小 D.700 Ω,偏大
解析:选D 比较甲、乙两图的电压表读数,可知电压变化ΔU=0.1 V,==,电流变化ΔI=1 mA,=.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,即乙图测量较准,Rx==700 Ω,此种接法测量值偏大.
5.如图R2=R4,电压表V1的示数为70 V,电压表V2的示数为50 V,则A与B间的电压为( )
A.140 V B.120 V
C.100 V D.无法计算
解析:选B 分析电路图,根据串联电路的规律可知,A与B间的电压UAB=UR1+UR2+UR3+UR4,其中U1=UR1+UR2,U2=UR2+UR3,R2=R4,则UR2=UR4,联立解得UAB=U1+U2=120 V,B选项正确.
6.两个电压表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
解析:选B 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.
7.在如图所示电路中,AB两端电压稳定,当K断开时,则各表读数将( )
A.A1变小,A2变小,V变小
B.A1变大,A2变小,V变小
6
C.A1变小,A2变大,V变大
D.A1变大,A2变大,V变小
解析:选C 当K断开时,R3所在支路电阻不变,总电阻增大,由于AB两端电压稳定,则干路电流减小,即A1减小.R1两端电压减小,故R3两端电压增大,因电压表与R3并联,即V变大.R3阻值不变,两端电压变大,故电流变大,即A2变大.综上可知,C正确.
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.
解析:设电池两端的电压恒为U,电阻阻值为R,开关S闭合前两电阻R1、R2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=I′R,联立解得I′=I,R2中的电流是干路中的一半:I2′=I′=I.
答案:I
「能力提升练」
1.如图所示是一个电路的一部分,其中R1=5 Ω,R2=1 Ω,R3=3 Ω,I1=0.2 A,I2=0.1 A,那么电流表测得电流为 ( )
A.0.2 A,方向向右
B.0.15 A,方向向左
C.0.2 A,方向向左
D.0.3 A,方向向右
解析:选C 由图示电流方向可计算出R1和R2两端电压降U1=1.0 V,U2=0.1 V,电势左高右低,比较U1、U2可判断R3两端电势下高上低,U3=0.9 V,通过R3的电流I3==0.3 A,电流方向由下向上.由图可知,R3上的电流是由I2和IA共同提供的,故IA=0.2 A,方向向左.
2.(多选)如图所示的两种电路中,电源电压U相同,各电阻阻值相同,各电流表的内阻相等且不可忽略不计,电流表A1、A2、A3和A4读数分别为I1、I2、I3和I4,下列关系式中正确的是( )
6
A.I1=I3 B.I10.
由于图甲的总电阻大于图乙的总电阻,根据I=,图甲总电流I2将小于图乙的总电流I3+I4,选项D正确;图甲中,与A1串联的支路电阻值较大,所以这一支路的电流I1小于另一支路的电流I,即I1<,因I2<2I4,选项B正确;I3=I4,I12I1,选项C不正确.
3.如图所示,双量程电压表由表头G和两个电阻串联而成.已知该表头的内阻Rg=500 Ω,满偏电流Ig=1 mA.下列说法正确的是( )
A.表头G的满偏电压为500 V
B.使用a、b两个端点时,其量程比使用a、c两个端点时大
C.使用a、b两个端点时,若量程为0~10 V,则R1为9.5 kΩ
D.使用a、c两个端点时,若量程为0~100 V,则(R1+R2)为95 kΩ
解析:选C 表头的G的满偏电压Ug=IgRg=500×1×10-3=0.5 V,故A错误;使用a、b两个端点时,电压为Rg与R1两端的电压之和,而接a、c时,其量程为Rg与R1和R2两端的电压之和,因此使用a、b两个端点时量程较小,故B错误;使用a、b两个端点时,若量程为0~10 V,则R1的阻值:R1=-500 Ω=9 500 Ω=9.5 kΩ,故C正确;使用a、c两个端点时,若量程为0~100 V,则(R1+R2)为R1+R2=-500 Ω= 99 500 Ω=99.5 kΩ,故D错误.
4.(多选)如图所示,将一个改装的电流表接入电路和标准表进行校准,发现待测表的读数比标准表的读数偏大一些,如果通过表头○G 的电流Ig是准确的,出现的误差可能是下述哪种原因引起的 ( )
A.Rg的测量值比真实值偏大
B.Rg的测量值比真实值偏小
6
C.所并联的R并比公式R并′=计算出的R并′偏小
D.所并联的R并比公式R并′=计算出的R并′偏大
解析:选AD 改装成的电流表(待测表)比标准表的读数偏大,说明流经表头○G 的电流偏大些,根据并联电路的特点,所并联的R并越大,流经表头○G 的电流越大,所以R并比公式R并′=计算出的R并′偏大.同样如果Rg测量值比真实值偏大,也会使R并′偏大,故选项A、D正确.
5.如图所示的两个串联电阻R1=12 kΩ,R2=36 kΩ,A、B两端的电压保持15 V不变,那么
(1)R1、R2两端的电压分别是多少?
(2)如果电压表V的内阻是12 kΩ,当S分别与C、D接触时电压表的读数分别是多少?
解析:(1)根据串联电路的电压特点知U∝R,所以
U1=U=×15 V=3.75 V
U2=U=×15 V=11.25 V.
(2)当S与C接触时,电压表与R1并联,测并联支路电压,并联电阻R并== kΩ=6 kΩ
U并=U=×15 V= V
同理,当S与D接触时R并′== kΩ=9 kΩ
U并′=U=×15 V= V.
答案:(1)3.75 V 11.25 V (2) V V
6.如图所示的电路中,小量程电流表的内阻Rg=100 Ω,满偏电流Ig=1 mA,R1=900 Ω,R2= Ω.
(1)当S1和S2均断开时,改装成的是什么表?量程多大?
(2)当S1和S2均闭合时,改装成的是什么表?量程多大?
解析:(1)当S1、S2均断开时,Rg与R1串联,改装为电压表,其量程为
6
U=Ig(Rg+R1)=1 V.
(2)当S1、S2均闭合时,Rg与R2并联,改装为电流表,其量程为
I=Ig+=1 A.
答案:(1)电压表 1 V (2)电流表 1 A
6
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