高中物理《必修第三册》课后习题 4.串联电路和并联电路

4.串联电路和并联电路合格考达标练1.某同学要把一个量程为200μA、内阻为300Ω的直流电流计G,改装成量度范围是0~4V的直流电压表,那么()A.串联一个阻值为20kΩ的电阻B.并联一个阻值为19.7kΩ的电阻C.改装后的电压表内阻为20kΩD.改装后的电压表内阻为19.7kΩ答案C解析把电流计改装成电压表,需要串联一个电阻,由于改装后量程扩大的倍数为n=4200×10-6×300=2003,所以串联电阻阻值R=300×2003-1=19.7kΩ,所以2.(2021北京十二中学期中)在校准电压表时利用了“并联电路各支路两端电压总相等”的电路特点。实际上,在恒定电流电路内,各处的电荷分布是稳定的,稳定分布的电荷产生了一种恒定电场,这种恒定电场与静电场的性质基本相同,这成为我们认识电路问题的基础。请判断“并联电路各支路两端电压总相等”这一电路特点,是下列选项中哪一个说法的对应表现()A.电荷在电场中受到力的作用B.匀强电场的电场强度处处相等C.电场力做功与路径无关D.沿电场线方向电势逐渐降低答案C解析由电势差公式U=Wq知,电荷沿着各支路运动时电场力做的功相等,所以各支路的电势差相等,C正确,A、B、D3.如图所示电路中,电压表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,电压表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.24VC.25V D.26V答案C解析因为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(15+10)V=25V。4.(2021湖北武汉期中)如图所示,其中电流表A的量程为0~0.6A,表盘均匀划分为30个小格,每一小格表示0.02A;R1的阻值等于电流表内阻的12;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,则下列分析正确的是(A.将接线柱1、2接入电路时,每一小格表示0.04AB.将接线柱1、2接入电路时,每一小格表示0.02AC.将接线柱1、3接入电路时,每一小格表示0.06AD.将接线柱1、3接入电路时,每一小格表示0.01A答案C解析将接线柱1、2接入电路时,因R1的阻值等于电流表内阻的12,故通过电流表的电流为通过R1电流的12,接线柱1、2间流过的电流为流过电流表电流的3倍,每一小格表示0.06A,选项A、B错误;将接线柱1、3接入电路时,电流表先与R1并联,再与R2串联,而串联对电流没影响,故每一小格仍表示0.06A,故选项C正确5.如图所示,三个完全相同的电阻阻值R1=R2=R3,接在电路中,则它们两端的电压之比为()A.1∶1∶1 B.1∶2∶2C.1∶4∶4 D.2∶1∶1答案D解析R2、R3并联电阻为R12,再根据串联电路分得电压与电阻成正比知,U1∶U2∶U3=2∶1∶6.如图所示,a、b两端电压恒定,电阻R1=2kΩ,用内阻也是2kΩ的电压表测电阻R1两端电压为2V,测R2两端电压为4V,则不接电压表时,关于a、b间总电压判断正确的是()A.等于6V B.大于6VC.小于6V D.以上说法都不对答案B解析测R2两端电压时读数为4V,即电压表与R2并联所得的电压为4V,此时R1分得的电压应大于2V,故a、b间总电压应大于6V。7.(2021山东日照一中月考)如图甲所示为磁电式电流表的内部构造示意图,磁电式电流表(表头)最基本的组成部分是磁铁和放在磁铁两极之间的线圈,由于线圈的导线很细,允许通过的电流很小,所以在使用时还要扩大量程。一电流表的量程为100μA,内阻为100Ω。现串联一个9900Ω的电阻将它改装成电压表(原电流表的表盘未改动)。如果用改装后的电压表测量某一电路,电压表示数如图乙所示。(1)该电压表的量程是多少?(2)此时电压表的示数是多少?答案(1)0~1V(2)0.8V解析(1)根据串联电路的电压特点有U=IgR+IgRg=Ig(R+Rg)=10-4×(9900+100)V=1V,故量程为0~1V。(2)由题图知,此时指针所表示的电压为U=80100×1V=0.8V8.把3kΩ的R1与4kΩ的R2串联起来接到电压U恒为40V的电路中。现在用一个电压表接到R2的两端,测得R2两端电压的示数为20V。若把这个电压表接到电阻R1的两端,其示数为多少?此时电路中的总电流是多少?答案15V6.25mA解析根据串、并联电路的特点及已知条件U2=U-U1显然R2R代入数值可得RV=12kΩ现将电压表与电阻R1并联,其等效电路如图所示。RV与R1并联后的总电阻R1'=RVR1RV+R解得U1=15V电路中的总电流I=UR1'+R2=等级考提升练9.(2020广东广州高二上学期期末)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490Ω,图中电阻箱读数为10Ω。现将MN接入某电路,发现灵敏电流计G刚好满偏,则根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10mA答案D解析M、N两端电压为U=IgRg=200×10-6×490V=98mV,A、B错误;流过M、N的电流为I=Ig+UR=200×10-6A+0.09810A=1010.(多选)(2020安徽合肥高二上学期期末考试)有两个相同的灵敏电流计,允许通过的电流最大值为Ig=1mA,表头内阻为Rg=50Ω,若改装成一个量程为0~3V的电压表和一个量程为0~0.6A的电流表,应给它们分别()A.串联一个550Ω的电阻改装成电压表B.串联一个2950Ω的电阻改装成电压表C.并联一个0.083Ω的电阻改装成电流表D.并联一个0.017Ω的电阻改装成电流表答案BC解析把灵敏电流计改装成3V的电压表需要串联分压电阻,串联电阻阻值R=UIg-Rg=30.001-50=2950Ω,A错误,B正确;把灵敏电流计改装成0.6A的电流表需要并联分流电阻,并联电阻阻值R'=IgRgI11.(多选)如图所示,R1=2Ω,R2=10Ω,R3=10Ω,A、B两端接在电压恒定的电源上,则()A.S断开时,R1与R2的电压之比为1∶5B.S闭合时,通过R1与R2的电流之比为2∶1C.S闭合时,R1与R2两端的电压之比为1∶5D.S断开与闭合两种情况下,电阻R1两端的电压之比为2∶1答案AB解析S断开时,R1和R2串联,电压之比为电阻之比,为1∶5,R1的电压为U6,选项A正确;S闭合时,R3与R2并联的阻值为5Ω,R1与R并的电压之比为2∶5,R1的电压为2U7,选项C、D错误;S闭合时,通过R2与R3的电流相等,等于R1的电流的一半,12.(多选)四个相同的小量程电流表(表头)分别改装成两个电流表A1、A2和两个电压表V1、V2。已知电流表A1的量程大于A2的量程,电压表V1的量程大于V2的量程,改装好后把它们按如图所示接入电路,则()A.电流表A1的读数大于电流表A2的读数B.电流表A1指针的偏转角小于电流表A2指针的偏转角C.电压表V1的读数小于电压表V2的读数D.电压表V1指针的偏转角等于电压表V2指针的偏转角答案AD解析A1、A2处相当于表头和分流电阻四个元件并联,显然流过A1、A2两电流表表头的电流相等,故两表指针偏转角相等,但两表头的读数分别为流过表头与分流电阻的电流之和,A1的分流电阻小,电流大,A正确,B错误;V1、V2表处相当于两表头和各自的分压电阻四个元件串联,两表头指针偏角也相等,V1表分压电阻大,读数大,C错误,D正确。13.(2021湖北武汉常青一中期中)灵敏电流计(表头)是常见的电学仪表,也是科学研究中的常用器材。在如图所示的电路中,小量程电流计的内阻Rg=100Ω,满偏电流Ig=1mA,R1=900Ω,R2=100999(1)当S1和S2均断开时,改装成的是表,最大量程是。

(2)当S1和S2均闭合时,改装成的是表,最大量程是。

答案(1)电压1V(2)电流1A解析(1)由电路图可知,当S1和S2均断开时,G与R1串联,所改装成的表是电压表,最大量程为U=Ig(Rg+R1)=0.001×(100+900)V=1V。(2)由电路图可知,当S1和S2均闭合时,G与R2并联,所改装成的表是电流