2024-2025学年高中物理第二章恒定电流4串联电路和并联电路课时作业含解析新人教版选修3-11

PAGE9-串联电路和并联电路(20分钟50分)一、选择题(本题共6小题,每小题5分,共30分)1.如图所示的电路中,R1=3Ω,R2=6Ω,R3=9Ω,那么通过电阻R1、R2、R3的电流强度之比I1∶I2∶I3为 ()A.1∶2∶3 B.3∶2∶1C.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。2.(多选)用相同的表头改装成两个量程不同的电流表,下列说法正确的是()A.将它们串联在一起时,两表读数相同,量程大的偏角小B.将它们并联在一起时,偏角相同,量程大的读数大C.将它们串联在一起时,两表读数相同,量程大的偏角大D.将它们并联在一起时,偏角相同,量程大的读数小【解题指南】将表头改装成大量程的电流表是在表头两端并上一个电阻,并联的电阻越小,改装后电流表的量程越大。另外留意电流表串联时电流相同,并联时电压相同。【解析】选A、B。两电流表串联时电路如图甲。依据串联电路的电流相等可知两表的读数相同,量程大的偏角小,故A正确,C错误;两表并联时电路如图乙,依据并联电路的电压相等可知两表头两端的电压相同,通过两表头的电流相同,故两表偏角相同,量程大的读数大,故B正确,D错误。3.用电流表和电压表测量电阻Rx的阻值。如图所示,分别将图(a)和(b)两种测量电路连接到电路中,依据(a)图时,电流表示数为4.60mA,电压表示数为2.50V;依据(b)图时,电流表示数为5.00mA,电压表示数为2.30V,比较这两次结果,正确的是 ()A.电阻的真实值更接近543Ω,且大于543ΩB.电阻的真实值更接近543Ω,且小于543ΩC.电阻的真实值更接近460Ω,且大于460ΩD.电阻的真实值更接近460Ω,且小于460Ω【解析】选B。比较(a)、(b)两图的电压读数,可知ΔU=0.20V,则==0.08;电流变更ΔI=0.40mA,则==0.087,可见>,即电流变更明显一些,可见电压表内阻带来的影响比电流表内阻带来的影响大,故应实行内接法,即依据(a)图所示电路测量电阻Rx,Rx==543Ω,此法测量值偏大,因此选项B正确。4.电流表的内阻是Rg=200Ω,满刻度电流值是Ig=500μA,现欲把这电流表改装成量程为1.0V的电压表,正确的方法是 ()A.应串联一个0.1Ω的电阻B.应并联一个0.1Ω的电阻C.应串联一个1800Ω的电阻D.应并联一个1800Ω的电阻【解析】选C。电流表改电压表,串联电阻。电阻两端的电压U′=U-Ug=1V-200×500×10-6V=0.9V,串联的电阻阻值为R==1800Ω。5.(多选)用甲、乙两个完全相同的电流表表头改装成量程分别为0～5V和0～10V的电压表,串联后接在12V的电压上,则 ()A.两表的电压示数相同,均为6VB.两表头的指针的偏角相同C.两表头的指针的偏角不相同D.两表的电压示数不同【解析】选B、D。由于两个电压表是用相同的电流表改装的,当两个电压表串联运用时,通过两表的电流是相同的,所以表头指针偏转的角度是相同的,刻度盘上的示数表示的是电压表两端的电压,所以其示数是不同的。6.如图所示电路中,伏特表V1和V2的内阻都远远大于R1、R2、R3和R4的电阻。R1和R3电阻未知,R2=R4=20Ω,伏特表V1和V2的读数分别为15V和10V,则a、b两点间的电压为 ()A.23V B.24V C.25V D.26V【解析】选C。因为R1、R2、R3和R4串联,且R2+R3=R3+R4,故R3和R4上的电压也为10V。a、b两点间电压是R1和R2上电压与R3和R4上电压之和,即为15V+10V=25V。二、非选择题(本题共2小题,共20分。要有必要的文字说明和解题步骤,有数值计算的要注明单位)7.(10分)如图所示的两个串联电阻R1=12kΩ,R2=36kΩ,A、B两端的电压保持15V不变,那么(1)R1、R2两端的电压分别是多少?(2)假如电压表V的内阻是12kΩ,当S分别与C、D接触时电压表的读数分别是多少?【解析】(1)依据串联电路的电压特点知U∝R,所以U1=U=×15V=3.75VU2=U=×15V=11.25V。(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=6kΩU并=U=×15V=V同理,当S与D接触时R并′==kΩ=9kΩ,U并′=U=×15V=V。答案:(1)3.75V11.25V(2)VV8.(10分)如图所示的电路中,小量程电流表G的内阻Rg=100Ω,满偏电流Ig=1mA,R1=900Ω,R2=Ω。(1)当S1和S2均断开时,改装成的表是什么表?量程为多大?(2)当S1和S2均闭合时,改装成的表是什么表?量程为多大?【解析】(1)S1和S2均断开时,电阻R1与小量程电流表G串联,可组成较大量程的电压表,电压表的内阻RV=Rg+R1=1000Ω。所以电压表两端的电压最高为:U=IgRV=0.001×1000V=1V。即改装成的电压表的量程为0～1V。(2)S1和S2均闭合时,电阻R1被短路,电阻R2与小量程电流表G并联,组成较大量程的电流表。当小量程电流表G满偏时,通过R2的电流为:==A=0.999A。故改装成的电流表的电流最大为I=+Ig=0.999A+0.001A=1A,答案:(1)电压表0～1V(2)电流表0～1(25分钟50分)一、选择题(本题共6小题,每小题6分,共36分)1.如图所示,每个电阻的阻值都是2Ω,电流表内阻不计,在B、C间加6V电压时,电流表的示数是 ()A.0 B.1C.2A 【解析】选B。将电路改画成如图所示的形式:I总===A=2A,每一支路电流均为1A2.某同学用伏安法测电阻时,分别采纳了内接法和外接法,测得的某电阻Rx的阻值分别为R1和R2,则所测阻值与真实值Rx之间的关系为 ()A.R1>Rx>R2 B.R1<Rx<R2C.R1>R2>Rx D.R1<R2<Rx【解析】选A。内接法测量值大于真实值,即R1>Rx;外接法测量值小于真实值,即R2<Rx,所以R1>Rx>R2。3.四个相同的灯泡按如图所示方式连接,关于四个灯泡的亮度,下列结论中正确的是 ()A.A灯、B灯一样,C灯次之,D灯最暗B.A灯最亮、C灯次之,B与D灯最暗且亮度相同C.A灯最亮、B与C灯一样亮,D灯最暗D.A与B灯一样亮,C与D灯一样亮,但比A与B灯暗些【解析】选B。电路的连接特点是:B灯与D灯串联后与C灯并联再和A灯串联,A灯在干路上,通过它的电流最大,A灯最亮,C灯中的电流大于B与D灯中的电流,C灯较亮,B灯与D灯最暗且亮度相同,综合以上分析得B正确,A、C、D错误。4.如图甲所示为分压器电路图,已知电源电动势为E,内电阻不计,变阻器总电阻为R0=50Ω。闭合开关S后,负载电阻RL两端的电压U随变阻器a端至滑动触头间的阻值Rx变更而变更。当负载电阻分别为=200Ω和=20Ω时,关于负载电阻两端的电压U随Rx变更的图线大致接近图乙中的哪条曲线,下列说法中正确的是 ()A.大致接近曲线①,大致接近曲线②B.大致接近曲线②,大致接近曲线①C.大致接近曲线③,大致接近曲线④D.大致接近曲线④,大致接近曲线③【解析】选C。当Rx增大时,左半部分并联总电阻增大,右半部分电阻减小,所以RL两端的电压U应随Rx的增大而增大;由于=200Ω>R0=50Ω,左半部分并联总电阻接近等于变阻器左部分电阻,RL的电压接近匀称变更,图线接近③;由于=20Ω<R0,并联RL2后,对应于同一个Rx值,左半部分分得的电压将比原来并联RL1时小,所以图线接近④,故C正确。5.如图所示,其中电流表A的量程为0.6A,表盘匀称划分为30个小格,每一小格表示0.02A;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A.将接线柱1、2接入电路时,每一小格表示0.04B.将接线柱1、2接入电路时,每一小格表示0.02C.将接线柱1、3接入电路时,每一小格表示0.06D.将接线柱1、3接入电路时,每一小格表示0.01【解析】选C。设电流表A的内阻为RA,用电流表A的表盘刻度表示流过接线柱1的电流值时,若将接线柱1、2接入电路,依据并联电路的特点,(I1-IA)R1=IARA,解得I1=3IA=0.06A,则每一小格表示0.06A;若将接线柱1、3接入电路,则(I2-IA)R1=IARA,解得I2=3IA=0.06A【补偿训练】如图,虚线框内为改装好的电表,M、N为新电表的接线柱,其中灵敏电流计G的满偏电流为200μA,已测得它的内阻为495.0Ω,图中电阻箱读数为5.0Ω,现将M、N接入某电路,发觉灵敏电流计G刚好满偏,则依据以上数据计算可知 ()A.M、N两端的电压为1mVB.M、N两端的电压为100mVC.流过M、N的电流为2μAD.流过M、N的电流为20mA【解析】选D。M、N两端电压:U=IgRg=200×10-6×495.0V=0.099V=99mV,故A、B错误;流过M、N的电流:I=Ig+=(200×10-6+)A=0.02A=20mA,故C错误,D正确。6.(多选)如图所示,电流表G的内阻不行忽视不计,R1、R2是两个可变电阻,当a、b间的电压为4V时,电流表的指针刚好满偏(指针指在刻度盘的最大值处),当a、b间的电压为3V时,假如仍要使电流表G的指针满偏,下列方法中可行的是 ()A.保持R2不变,增大R1 B.增大R1,减小R2C.保持R2不变,减小R1 D.增大R2,减小R1【解析】选A、B。当a、b间的电压为3V时,要使电流表G的指针满偏,则使G和R1的并联电阻增大或者使R2减小,故A、B可以。【补偿训练】(多选)如图所示,四个相同的表头分别改装成两个电流表和两个电压表。电流表A1的量程大于A2的量程,电压表V1的量程大于V2的量程,把它们接入如图所示电路,则 ()A.电流表A1的读数大于电流表A2的读数B.电流表A1的偏转角小于电流表A2的偏转角C.电压表V1的读数等于电压表V2的读数D.电压表V1的偏转角等于电压表V2的偏转角【解析】选A、D。改装后的电流表量程越大,电表的内阻越小,电流表A1的量程大于A2的量程,所以电流表A1的内阻小于电流表A2的内阻,两个电流表并联,电阻小的电流大,电流表A1的读数大于电流表A2的读数,A正确;改装电流表的两个表头也是并联关系,因表头相同,故电流相等,指针偏角相等,B错误;改装后的电压表量程越大,电表的内阻越大,电压表V1的量程大于V2的量程,所以电压表V1的内阻大于电压表V2的内阻,两个电压表串联,依据串联电路的分压作用特点,电压表V1的读数大于电压表V2的读数,故C错误;其中两个表头是串联关系,电流相等,偏角相等,D正确。二、非选择题(1