【全程学习方略】高中物理 3.4串联电路和并联电路课件 鲁科选修31

1.下列列说说法法错错误误的的是是（（））A.一个个电电阻阻R和一一根根电电阻阻为为零零的的理理想想导导线线并并联联，，总总电电阻阻为为零零B.并联联电电路路的的总总电电阻阻一一定定小小于于并并联联支支路路中中最最小小的的电电阻阻C.在并并联联电电路路中中，，任任意意支支路路的的电电阻阻增增大大或或减减小小时时，，总总电电阻阻将将随随之之增增大大或或减减小小D.电阻阻R和阻阻值值无无穷穷大大的的电电阻阻并并联联，，总总电电阻阻为为无无穷穷大大【解析析】选D.并联联电电路路的的总总电电阻阻的的倒倒数数等等于于各各支支路路电电阻阻倒倒数数之之和和，，如如果果某某一一电电阻阻与与电电阻阻为为零零的的导导线线并并联联，，电电阻阻则则被被短短路路，，总总电电阻阻为为零零，，故故A正确确；；并并联联电电路路的的总总电电阻阻小小于于任任一一支支路路的的电电阻阻，，则则B正确确，，D错误误；；任任一一支支路路的的电电阻阻增增大大，，总总电电阻阻增增大大，，反反之之减减小小，，故故C正确确.2.三个个同同样样的的电电阻阻，，额额定定功功率率均均为为10W，把把其其中中两两个个并并联联再再与与第第三三个个串串联联接接入入电电路路，，则则此此电电路路允允许许消消耗耗的的最最大大电电功功率率为为（（））【解析析】选B.设每每个个电电阻阻的的阻阻值值为为R，额额定定电电流流为为I，由由P＝I2R＝10W，电电路路消消耗耗的的最最大大电电功功率率为为P总＝I2（R＋））＝＝×I2R＝15W.3.如如图图所所示示的的电电路路中中，，通通过过电电阻阻R1的电电流流I1是（（））A.I1=B.I1=C.I1=D.I1=【解解析析】】选B、C.由串串联联电电路路的的特特点点可可知知，故故B、C正确确，，A、D错误.4.如图所示示，电阻阻R1、R2、R3、R4满足R1∶R2∶R3∶R4=1∶2∶∶3∶4，则当A、B间接上直直流电压压时，流流过R1、R2、R3、R4的电流之之比I1∶I2∶I3∶I4（））A.1∶∶2∶3∶4B.3∶∶2∶1∶6C.6∶∶3∶2∶11D.3∶∶2∶1∶4【解析】选C.设流过R4的电流为为I，R1∶R2∶R3=1∶2∶∶3，由电流流分配与与电阻成成反比可可知，流流过R1、R2、R3的电流之之比I1∶I2∶I3=6∶3∶2，则I1=,I2=,I3=，故I1∶I2∶I3∶I4=6∶3∶2∶∶11.5.一个电流流表，刻刻度盘的的每1小格代表表1μA，内阻为为Rg；如果把把它改装装成量程程较大的的电流表表，刻度度盘的每每一小格格代表nμA，则（））A.给它串联联一个电电阻，阻阻值为nRgB.给它串联联一个电电阻，阻阻值为(n-1)RgC.给它并联联一个电电阻，阻阻值为RgD.给它并联联一个电电阻，阻阻值为Rg【解析】选D.把小量程程电流表表改装成成量程较较大的电电流表应应并联一个个电阻，，由并联联电路特特点，IgRg=(I-Ig)R，所以R=，每一小小格变为为nμA，量程变变为nIg，故I=nIg，则R=.【典例1】如图所示示，R1=6ΩΩ，R2=3Ω，R3=4ΩΩ，接入电电路后，，关于这三只电电阻的判判断正确确的是A.电流之比比是I1∶I2∶I3=4∶3∶6B.电压之比比是U1∶U2∶U3=1∶1∶2C.功率之比比是P1∶P2∶P3=1∶2∶6D.功率之比比是P1∶P2∶P3=6∶3∶4【思路点拨拨】解答该题题应把握握以下两两点：【标准解答答】选B、C.由于R1、R2并联后与与R3串联.故U1=U2，I1+I2=I3，R1、R2并联后阻阻值R12==ΩΩ=2ΩΩ.则，，即即U1∶U2∶U3=1∶1∶2，B正确；电流流之比I1∶I2∶I3==1∶2∶3，A错误；功功率之比比P1∶P2∶P3=U1I1∶U2I2∶U3I3=1∶2∶6,C正确,D错误.【变式训练练】有三个电电阻，R1=2ΩΩ，R2=3ΩΩ，R3=4ΩΩ，现把它它们并联联起来接接入电路路中，则则通过它它们的电电流之比比I1∶I2∶I3是（））A.6∶∶4∶3B.3∶4∶∶6C.2∶∶3∶4D.4∶3∶∶2【解析】选A.设并联联电路路两端端的电电压为为U，则I1∶I2∶I3==6∶∶4∶∶3.故正确确答案案为A.【典例2】一只满满偏电电流Ig=1mA,线圈电电阻Rg=100ΩΩ的小电电流表表.（1）把它它改装装成满满偏电电压U=10V的电压压表；；（2）把它它改装装成满满偏电电流I=0.6A的电流流表，，请画画出电电路图图，并并算出出有关关数据据.【思路点点拨】改装后后的电电压表表的量量程U等于电电流表表的满满偏电电流Ig与电压压表内内阻(Rg+R)的乘积积；改改装成成电流流表时时，需需要并并联一一个分分流电电阻.【标准解解答】（1）小量量程电电流表表的满满偏电电压Ug=IgRg=0.1V＜U,因此需需要串串联一一个适适当的的分压压电阻阻，可可将其其改装成成电压压表，，改装装的电电路如如图所所示，，由欧欧姆定定律U=Ig(Rg+Rx)，解得得Rx==9900ΩΩ.（2）小量量程电电流表表的满满偏电电流Ig＜I,要将其其改装装成大大量程程的电电流表表，应给其其并联联一个个适当当的分分流电电阻，，改装的的电路路如图图所示示，由由并联联电路电电压相相等得得：IgRg=(I-Ig)Rx解得：：Rx=≈≈0.17ΩΩ.答案：：见标准准解答答【变式训训练】一量程程为100μμA的电流流表，，内阻为为100ΩΩ，现串串联一一个9900ΩΩ的电阻将将它改改装为为电压压表，，该电电压表表的量量程是是____V；用它它来测量量电压压，表表盘指指针位位置如如图所所示，，此时时电压压的大大小为____V.【解析】电流表表与一一较大大阻值值的电电阻串串联即即可改改装成成为一只电电压表表，根根据欧欧姆定定律电电压表表的量量程，，U=Ig(Rg+Rx)=1V，此时时指针针所表表示的的电压压为0.8V.答案：：10.8【典例3】由5个1ΩΩ电阻连连成的的如图图所示示的电电路，，导线线的电电阻不不计，，则A、B间的等等效电电阻为为_______Ω.【标准解解答】按从A到B的顺序序把5个电阻阻分成成R1、R2、R3、R4、R5，其节节点标标示如如图所所示.由于节节点R2、R3间和A点是用用导线线相连连，这这两点点是等等势点点，故故两节节点可可用同同一个个数字字1标出，，当电电流从从A点流入入时可可以同同时流流向电电阻R1、R2、R3，从电电阻R1和电阻阻R2流出的的电流流汇合合于2点，到到达R4和R5间的节点，，故R4和R5间的节节点也也用2标出，，R3、R4间的节节点和和B点间是是导线线相连连，也是等等势点点，故故均用用3标出，，电流流再从从电阻阻R4和电阻阻R5经节点点3流出，，而流流向电电阻R3的电流流则直直接经经节点点3流出，，简化化后其其等效效电路路如图图所示示.故AB间的总总电阻阻为0.5ΩΩ.【变式训训练】判断图图中各各电阻阻的连连接方方式.【解析】（1）将节节点标标号，，四个个节点点分别别标上上1、2；（2）将各各个节节点沿沿电流流的流流向依依次排排在一一条直直线上上；（3）将各各个电电路元元件对对号入入座，，画出出规范范的等等效电电路图图，如如图所所示.（4）从等等效电电路图图可判判断，，四个个电阻阻是并并联关关系.答案：：见解析析【典例4】如图所所示，，R1=2ΩΩ，R2=3ΩΩ，滑动变变阻器器最大大值R3=5ΩΩ，则当当滑动动触头从a滑到b的过程程中，，安培培表示示数的的最小值为为多少少？【思路点点拨】滑动变变阻器器分为为上、、下两两部分分，上上部分分和R1串联，，下部部分和和R2串联，，两个个支路路再并并联.当两支支路上上电阻阻恰好好相等等时，，总电电阻最最大，，则安安培表表示数数最小小.【标准解解答】设滑动动触头头上部部分电电阻为为xΩΩ,则下部部分为为（5-x)ΩΩ总电阻阻由数学学知识识可知知当2+x=8-x时，即即x=3时，R最大此时Rmax=ΩΩ=2.5ΩΩ安培表表的最最小示示数Imin==A=2A.1.（2010··嘉兴高高二检检测））一安安培表表由电电流表表与与电阻阻R并联而而成，，如图图所示示.若在使使用中中发现现此安安培表表读数数比准准确值稍稍小些些，下下列可可采取取的措措施是是（））A.在R上串联联一个个比R小得多多的电电阻B.在R上串联联一个个比R大得多多的电电阻C.在R上并联联一个个比R小得多多的电电阻D.在R上并联联一个个比R大得多多的电电阻【解析】选A.安培表表的示示数比比准确确值稍稍小一一些，，表明明并联联的分分流电电阻R稍小一一些，，只有有使R的阻值值稍稍稍增大大一些些，才才能使使安培培表的的准确确度得得以改改进.只需在在R上串联联一个个比R小得多多的电电阻.2.（2010··盐城高高二检检测））一个个T型电路路如图图所示示，电电路中中的电电阻R1=10ΩΩ,R2=120ΩΩ,R3=40ΩΩ.另有一一测试试电源源，恒恒定电电压为为100V.则（））A.当cd端短路路时，，ab之间的的等效效电阻阻是40ΩΩB.当ab端短路路时，，cd之间的的等效效电阻阻是40ΩΩC.当ab两端接接通测测试电电源时时，cd两端的的电压压为80VD.当cd两端接接通测测试电电源时时，ab两端的的电压压为80V【解析】选A、C.当cd端短路路时，，R2与R3并联电电阻为为30ΩΩ后与R1串联，，ab间等效效电阻阻为40ΩΩ，A对；若若ab端短路路时，R1与R3并联电电阻为为8ΩΩ后与R2串联，，cd间等效效电阻阻为128ΩΩ，B错；但但ab两端接接通测测试电电源时时，电电阻R2未接入入电路，，cd两端的的电压压即为为R3的电压压，为为Ucd=××100V=80V，C对；但但cd两端接接通测测试电电源时时，电电阻R1未接入入电路，ab两端电电压即即为R3的电压压，为为Uab=××100V=25V，D错.3.（2010··温州高高二检检测））如图图所示示的电电路中中，U=120V，滑动动变阻阻器R2的最大大值为为200ΩΩ，R1=100ΩΩ.当滑片片P滑至R2的中点点时，，a、b两端的的电压压为（（））【解析】选C.电路的的总电电阻，总电流流I==A=0.8A，则a、b两端的的电压压为.4.（2010··泰安高高二检检测））粗细细均匀匀的金属环环上A、B、C、D四点把把其周周长分分成四等份份，电电压U恒定，，如图图所示示.当A、B点接入入电路路中时时，金金属环环消耗耗的电电功率率为P；当A、D点接入入电路路中时时，金金属环环消耗耗的电电功率率为（））【解析】选C.设粗细细均匀匀的金金属环环总电电阻为为R0，当A、B5.（2010··株洲高高二检检测））有一一内电电阻为为4.4ΩΩ的电解解槽和和一盏盏标有有“110V60W””的灯泡泡串联联后接接在电电压为为220V的直流流电路路两端端，灯灯泡正正常发发光，，则（（））A.电解槽槽消耗耗的电电功率率为120WB.电解槽槽的发发热功功率为为60WC.电解槽槽消耗耗的电电功率率为60WD.电路消消耗的的总功功率为为60W【解析】选C.灯泡能正常常发光，说说明电解槽槽和灯泡均均分得110V电压，且干干路电流I＝I灯＝，，则则电解槽消消耗的电功功率P＝P灯＝60W，C对A错；电解槽槽的发热功功率P热＝I2R＝1.3W，B错；整个电电路消耗的的功率P总＝120W，D错.1.（5分）如图所所示的电路路中，属于于串联电路路的是（））【解析】选B、C.由串联电路路、并联电电路的定义义可知：B、C电路中各元元件是逐个个顺次连接接起来的，，所以是串串联电路；；A、D电路中各元元件是并列列地连接在在两点之间间，所以是是并联电路路.2.（5分）如图所所示，若开开关闭合后后，灯L1、L2均不亮，某某同学用一一根导线去查找电路路故障，当当他用导线线连接L1两端时，两两灯均不亮亮；用导线线连接L2两端时，L1亮L2不亮，由此此可判断（（））A.灯L1开路B.灯L2开路C.灯L1短路D.灯L2短路【解析】选B.闭合开关，，灯均不亮亮，说明电电路某处发发生了断路路故障.如题图所示示，当用导导线连接L1两端时，两两灯均不亮亮，说明从从正极→开开关→C或从负极→→A→L2→B某处有可能能断路了.当开关闭合合，用导线线连接L2两端时，L1亮L2不亮，说明明从负极→→A和从正极→→开关→C→L1→B是完好的，，综合上述述分析可确确定A→L2→B之间有断路路存在，故故答案为B.3.（5分）如图所所示的甲、、乙两个电电路,都是由一个个灵敏电流流计G和一个变阻阻器R组成,它们之中一一个是测电电压的电压压表,另一个是测测电流的电电流表,那么以下结结论中正确确的是（））A.甲表是电流流表,R增大时量程程增大B.甲表是电流流表,R增大时量程程减小C.乙表是电压压表,R增大时量程程减小D.乙表是电压压表,R增大时量程程增大【解析】选B、D.把一个灵敏敏电流计改改装成电流流表,需并联一个个电阻,并联的电阻阻越大,量程越小,A错误,B正确；把一一个灵敏电电流计改装装成电压表表,需串联一个个电阻,串联的电阻阻越大,量程越大,C错误,D正确.4.（5分）一个电电流表的满满偏电流Ig=1mA,内阻为500Ω，要把它改改装成一个个量程为10V的电压表，，则应在电电流表上（（））A.串联一个10kΩΩ的电阻B.并联一个10kΩΩ的电阻C.串联一个9.5kΩ的电阻D.并联一个9.5kΩ的电阻【解析】选C.把一个电流流表改装成成一个电压压表，要串串联一个电电阻，可知知B、D错误；通过过电流表的的电流为Ig时，电流表表表头两端端的电压Ug=IgRg=1×10-3×500V=0.5V，串联电阻阻R分担的电压压UR=U-Ug=10V-0.5V=9.5V，所以串联联电阻的阻阻值R=9.5kΩ.C正确,A错误.5.（10分）如图所所示的电路路中，输入入电压UAB＝200V，可变电阻阻的总阻值值R0＝150ΩΩ，允许通过过的电流为为4A，求：(1)当输出端a、b开路时Uab的值；(2)当输出端接接入R＝40Ω的负载时，，Uab的可能变化化范围.【解析】(1)a、b开路时，可可变电阻上上方部分无无电流，也也就无电压，，因此A、a两点等电势势，即Uab＝UAB＝200V.(2)当滑动触头头向下方移移动，下方方部分电流流强度达到到临界状态，即为为4A时，下方部部分电阻R下＝Ω＝50Ω，上方部分电阻阻为100ΩΩ，此时Uab＝V≈57.1V.当滑动触头头向上方移移动，上方方部分电流流强度达到到临界状态，即为4A时，同理可可知，上方方部分的电电阻R上＝(50－40)ΩΩ＝10Ω，此时Uab＝V＝160V.答案：(1)200V(2)57.1V≤≤Uab≤160V6.（5分）有一家家用电熨斗斗，其电路路结构如图所所示，改变变内部连线线方式可以使电熨熨斗处于断断开状态或或获得低、中、高高三个不同同的温度挡挡，下图是是它的四种种不同的连连接方式，，其中能获获得高挡温温度的是（（））【解析】选D.电熨斗工作作时，工作作电压不变变，由P＝U2/R知，电路总总电阻R最小时，即即R1、R2并联后电阻阻最小，能能使其获得得高挡温度度，D正确.7.（5分）在探究究电表的偏偏转角度与与其示数的的关系时，，选用两个个由相同““表头”改改装成的量量程不同的的电流表A1和A2，其中A1的量程是A2的2倍，则有（（））A.若将两表串串联起来，，正确地接接入电路中中，两表指指针偏角θ1＜θ2，且两表示示数相等B.若将两表串串联起来，，正确地接接入电路中中，两表指指针偏角相相等，且A1示数大于A2示数C.若将两表并并联起来，，正确地接接入电路中中，两表指指针偏角相相等，A1示数大于A2示数D.若将两表并并联起来，，正确地接接入电路中中，两表指指针偏角θ1＞θ2，两表示数数相等【解析】选A、C.电流表是由由表头并联联上电阻改改装成的，，电流表量量程不同,并联的电阻阻阻值就不不同，量程程大的并联联的电阻小小.当两电流表表串联时如如图甲所示示.其中R1＜R2，由串并联联特点可知知A1两端电压小小，故流过过表头的电电流小，偏偏角小.但因两电流流表串联，，表针指示示的是总电电流，故示示数相同.两电流表并并联时如图图乙所示，，两表头两两端的电压压相同，流流过的电流流相同，故故偏角相同同，但因A1的量程大，，故A1的示数大于于A2的示数.所以A、C选项正确.8.（10分）通过某某一金属氧氧化物制成成的导体棒棒P中的电流遵遵循I＝KU3的规律，其其中K＝0.02A/V3，现将该棒棒P与一个遵从从欧姆定律律的电阻器器Q串联在一起起后，接在在一个两端端电压为6.0V的电源上，，则电路中中的电流为为0.16A，所串联的的电阻器Q的阻值是多多少？【解析】设P和Q上的电压分分别为UP、UQ，对导体棒棒P：由I＝KU3得：则UQ＝U总－UP＝(6.0－2.0)V＝4.0V对电阻器Q：由I＝，得得：RQ＝＝＝Ω＝25Ω.答案：25Ω1.研究性学习习小组，做做了这样一一个实验：：选用两根根材料和长长度都相同同的均匀电电阻丝R1和R2，其中R1横截面积较较大，在它它们上面用用少许凡士士林粘几根根火柴棒，，当两端并并联在电源源上后，若若不计散热热，则（））A.R1上的火柴棒棒先掉下来来B.R2上的火柴棒棒先掉下来来C.R1和R2上的火柴棒棒同时掉下下来D.无法判断哪哪根电阻丝丝上的火柴柴棒先掉下下来【解析】选C.分析哪根电电阻丝上的的火柴棒先先掉下来，，关键在于看哪根根电阻丝温温度升高得得快，而不不是看哪根根电阻丝功功率大，应具具体地计算算.由焦耳定律律Q=I2Rt,对纯电阻有有Q=及Q=cmΔΔt，得cmΔt=，而R=，m=ρ′V=ρρ′LS(ρ′为密度)，因此Δt==，对两根电电阻丝，U、c、ρ′、ρ、L均相同，因因此在t时间内升高高的温度Δt相同，即两两根电阻丝丝上的凡士士林同时达达到熔点，，R1、R2上的火柴棒棒同时掉下下来，所以以C选项正确.2.电流表G的内阻为Rg，用它测量量电压时，，量程为U；用它改装成较较大量程的的电流表的的内阻是RA，量程为I.则这些物理量之之间的关系系正确的是是（））A.RA＞Rg，＞＞RgB.RA＞Rg＞C.RA＜Rg，＜＜RgD.RA＜Rg=【解析】选C.把电流表表G改装成量量程较大大的电流流表，必必须并联一个个分流电电阻，电电流表的的内阻应应减小，，所以RA＜Rg，选项A和B错.由题设可可知，I＞Ig，Rg=＞，，选项C正确，选项项D错.3.如图所示示，AB两端接直直流稳压压电源，，UAB＝100V，R0＝40ΩΩ，滑动变变阻器总电阻R＝20ΩΩ，当滑动动片处于于变阻器中点时时，C、D两端电压压UCD为____V，通过电电阻R0的电流为为____A.【解析】由题意得得，当滑滑动片处处于变阻阻器