2019-2020学年高中物理 第2章 恒定电流 课时作业13 4串联电路和并联电路（含解析）新人教版选修3-1

课时作业(十三)一、选择题(2、6、7为多项选择题，其余为单项选择题)1.将一个阻值为几千欧的电阻r1和一个阻值为千分之几欧的电阻r2串联起来，如图所示，则总电阻()a很接近r1而略大于r1b很接近r1而略小于r1c很接近r2而略大于r2 d很接近r2而略小于r2解析两电阻串联后的总电阻比两电阻的电阻值都要大，但更接近于大电阻.故选项a正确.答案a设置目的考查串并联电阻的知识2.如图所示是将滑动变阻器作分压器用的电路，a、b为分压器的输出端，若把变阻器的滑动片放在变阻器的中央，下列判断哪些正确()a空载时输出电压为uabucd/2b当接上负载r时，输出电压uabr2br1和r2串联后的总电阻的iu图线应在区域cr1r2dr1和r2并联后的总电阻的iu图线应在区域解析相同的电压下观察两个电阻的电流，电流大的电阻小答案b设置目的考查串并联电阻的基本知识二、非选择题9有两个白炽灯a“220 v，100 w”和b“220 v，25 w”，a和b串联在电路中，求：(1)通电后哪个灯比较亮？(2)电路允许通过的最大电流为多大？(3)两端允许加的最大电压为多大？解析根据p，故ra 484 ，rb1 936 .(1)串联电路，电阻所消耗的功率与电阻值成正比，所以pai2rapbi2rb，故b灯较亮(2)串联电路中，允许通过的最大电流等于其中额定电流最小的电阻上的电流，由pui得额定电流ia a，ib a，则imax a0.114 a.(3)串联电路中，电路两端允许加的最大电压等于允许通过的最大电流与总电阻的乘积umaximax(rarb)(4841 936) v275 v.答案(1)b灯 (2)0.114 a(3)275 v设置目的考查串并联电路中电流、电压和功率的特点10.如图所示，有一个表头g，满偏电流ig500 ma，内阻rg200 ，用它改装为有1 a和10 a两种量程的电流表，则r1，r2的阻值各为多大？解析改装为1 a电流表时，并联电阻的分流电流为：iriig1 a500103 a0.5 a，分流电阻的阻值为：r1r2 200 ，改装为10 a电流表时：r2，解得：r1180 ，r220 .答案r1、r2的阻值分别为180 、20 .11.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 a，内阻是1 000 .电阻 r10.1 ，r299 k.(1)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？(2)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？解析(1)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：(iig)r1igrg.电流表量程为i a1 a(2)当开关合到c、d上时，电路变成图乙所示的电路，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：uig(rgr2)0.000 1(1 00099 000) v10 v.答案(1)电流表，1 a(2)电压表，10 v设置目的考查将表头改装成电流表和电压表时理解复合电路的能力12(2019河南省鹤壁市高级中学月考)为了比较准确的测量阻值约为100 的定值电阻rx，实验室提供如下的实验器材；a电动势e6 v，内阻很小的直流电源b量程5 ma，内阻为ra150 的电流表c量程0.6 a，内阻为ra20.2 的电流表d量程6 v，内阻rv15 k的电压表e定值电阻r15 f定值电阻r2500 g最大阻值15 ，最大允许电流2 a的滑动变阻器h最大阻值15 k，最大允许电流0.5 a的滑动变阻器i开关一个，导线若干(1)为了能比较精确地测量rx的电阻值，电流表应选用_(填“b”或“c”)、定值电阻应选用_(填“e”或“f”)、滑动变阻器应选用_(填“g”或“h”)；(2)请根据所选用的实验器材，设计测量电阻的电路，并在方框中画出电路图；(3)如果电压表的示数为u(单位为v)电流表的示数为i(单位为a)，则待测电阻的计算式为rx_(表达式中所用到的电阻值必须用对应的电阻符号表示，不得直接用数值表示)解析(1)电路中最大电流i0.06 a60 ma，所以电流表选择b项，由于电流表量程较小，所以要改装电流表，扩大量程，则需要并联的电阻为r 4.5 ，所以定值电阻选择e项，由于被测电阻约100 ，为方便调节，则滑动变阻器选择g项(2)为了能比较精确地测量rx的电阻值，滑动变阻器使用分压式，由于电压表的内阻不知，所以不能使用外接法，则实验电路图如图所示(3)根据欧姆定律得：rx.答案(1)beg(2)见解析图 (3)rx13.(2019黑龙江省大庆市模拟)用伏安法测电阻时，由于电压表、电流表内阻的影响，使得测量结果总存在系统误差，按如图所示的电路进行测量，可以较大程度减小这种系统误差选取合适的器材，按电路图连接好电路后，该实验操作过程的第一步是：闭合开关s1，将开关s2接1，调节滑动变阻器r1和r2，使电压表和电流表的示数尽量大些，读出这时电压表和电流表的示数u1和i1.(1)请你写出该实验操作过程的第二步，并说明需要记录的数据：_；(2)请写出由以上记录数据计算被测电阻rx的表达式：rx_解析将开关s2接2，只调节滑动变阻器r2，使电压表读数尽量接近满量程，读出这时电压表和电流表的示数u2、i2，由欧姆定律得：u1i1(rarprx)，u2i2(rarp)，故有：rx答案(1)将开关s2接2，读出这时电压表和电流表的示数u2、i2(2)14.(1)甲同学要把一个量程为200 a的直流电流计g，改装成测量范围是04 v的直流电压表她按图所示电路、用半偏法测定电流计g的内电阻rg，其中电阻r0约为1 k.为使rg的测量值尽量准确，在以下器材中，电源e应选用_，电阻器r1应选用_，电阻器r2应选用_(选填器材前的字母)a电源(电动势1.5 v)b电源(电动势6 v)c电阻箱(0999.9 ) d滑动变阻器(0500 )e电位器(即滑动变阻器)(05.1 k)f电位器(051 k)该同学在开关断开情况下，检查电路连接无误后，将r2的阻值调至最大后续的实验操作步骤依次是：_，_，_，_，最后记录r1的阻值并整理好器材(请按合理的实验顺序，选填下列步骤前的字母)a闭合s1b闭合s2c调节r2的阻值，使电流计指针偏转到满刻度d调节r2的阻值，使电流计指针偏转到满刻度的一半e调节r1的阻值，使电流计指针偏转到满刻度的一半f调节r1的阻值，使电流计指针偏转到满刻度如果所得的r1的阻值为300.0 ，则上图中被测电流计g的内阻rg的测量值为_欧姆，该测量值_实际值(选填“略大于”“略小于”或“等于”)给电流计g_联(选填“串”或“并”)一个阻值为_ k的电阻，就可以将该电流计g改装为量程4 v的电压表(2)乙同学要将另一个电流计g改装成直流电压表，但他仅借到一块标准电压表v0、一个电池组e、一个滑动变阻器r和几个待用的阻值准确的定值电阻该同学从上述具体条件出发，先将待改装的表g直接与一个定值电阻r相连接，组成一个电压表；然后用标准电压表v0校准请你画完右图方框中的校准电路图实验中，当定值电阻r选用17.0 k时，调整滑动变阻器r的阻值，电压表v0的示数是4.0 v时，表g的指针恰好指到满量程的五分之二；当r选用7.0 k时，调整r的阻值，电压表v0的示数是2.0 v，表g的指针又指到满量程的五分之二由此可以判定，表g的内阻rg是_ k，满偏电流ig是_ ma.若要将表g改装为量程是15 v的电压表，应配备一个_ k的电阻解析(1)半偏法测量表头内阻时，首先选择滑动变阻器(必须大于电路所需的最小电阻)，根据电路的电压为电动势，电路的最大电流为表头的满偏电流，则最小电阻为3.0104 30 k或7.5103 7.5 k，考虑到保护电阻1 k，则可知调节滑动变阻器使表头满偏时滑动变阻器的阻值分别接近29 k或6.5 k，电路图中r2是滑动变阻器，不能选d项和e项，只能选f项表头满偏时滑动变阻器的阻值越大，实验的误差越小所以电源选择电动势为6 v的b项，而且滑动变阻器f的阻值也满足调节所需而r1是用来测量表头内阻的电阻箱，只能选c项实验步骤：第一步闭合s2，选b项；第二步调节r2阻值使电流计满偏，选c项；第三步闭合s1，选a项；第四步调节r1阻值使电流计半偏，选e项；第五步读出r1阻值为待测表头的内阻r1的示数为待测表头的内阻是300.0 ，闭合s1后，电路的总电阻减小，当表头半偏时干路上的电流就大于表头的满偏电流，流过电阻箱的电流就大于表头的电流，所以电阻箱的阻值略小于表头的内阻给表头串联一个电阻可以改装为电压表，改装后的电压表的内阻为rv2.0104 20 k，则串联电阻的大小为20 k30019.7 k.(2)本实验是对改装电压表进行校准的，将改装电压表和标准电压表并联后要求电压从0至满偏变化，所以滑动变阻器采用分压接法，电路连接如图表头