2019版物理人教版选修3-1训练：2.4 串联电路和并联电路 .docx

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1、4串联电路和并联电路课时过关能力提升基础巩固1(多选)三个阻值都为12 的电阻,它们任意连接、组合,总电阻可能为()A.4 B.24 C.8 D.36 解析:共有四种组合,三个串联:总电阻为36 ;三个并联:总电阻为4 ;两个串联再跟第三个并联:总电阻为8 ;两个并联再跟第三个串联,总电阻为18 。答案:ACD2一个电流表的满偏电流Ig=1 mA,内阻为500 ,要把它改装成一个量程为10 V的电压表,则应在电流表上 ()A.串联一个10 k的电阻B.并联一个10 k的电阻C.串联一个9.5 k的电阻D.并联一个9.5 k的电阻解析:把一个电流表改装成一个电压表,要串联一个电阻,可知选项B、D

2、错误。通过电流表的电流为Ig时,电流表表头两端的电压Ug=IgRg=110-3500 V=0.5 V串联电阻R分担的电压UR=U-Ug=10 V-0.5 V=9.5 V所以串联电阻的阻值R=URIg=9.5110-3 =9.5 k,选项C正确,A错误。答案:C3如图所示,电路电压保持不变,当开关S断开时,电流表A的示数为0.6 A,当开关S闭合时,电流表的示数为 0.9 A,则两电阻阻值之比R1R2为()A.12B.21C.23D.32解析:S由断开到闭合,电路由R1的基本电路变为两电阻的并联电路,因为电源电压不变,所以R1中的电流不变,仍为0.6 A;然后根据电流表示数和R1的电流,并结合并

3、联电路电流的规律求出通过另一个电阻中的电流,最后根据并联电路的电流分配关系进行计算即可。答案:A4如图所示的甲、乙两个电路,都是由一个灵敏电流表G和一个变阻器R组成,它们之中一个是测电压的电压表,另一个是测电流的电流表,那么以下结论正确的是()A.甲表是电流表,R增大时量程增大B.甲表是电流表,R增大时量程减小C.乙表是电压表,R增大时量程减小D.上述说法都不对解析:电压表电阻分压,串联;电流表电阻分流,并联。所以甲表为电流表,乙表为电压表。并联电路电阻大时分流少,所以R增大时量程减小;串联电路电阻大时分压多,所以R增大时量程增大。答案:B5如图所示,4只电阻串联于某电路中,已测出UAC=9

4、V,UBD=6 V,R2=R4,则 UAE为()A.3 VB.7.5 VC.15 VD.无法确定解析:四个电阻串联,根据电压关系可知UAC+UBD=15 V=I(R1+R2+R3+R4)已知R2=R4,UAC+UBD=UAE,可得UAE=15 V。答案:C6在如图所示的电路中,U=8 V不变,电容器电容C=200 F,R1R2=35,则电容器的电荷量为()A.110-3 CB.610-3 CC.610-4 CD.1.610-3 C解析:因为R1、R2串联,所以两电阻间的电压值与电阻值成正比,则U1U2=R1R2=35,又U1+U2=8 V,所以U1=3 V,U2=5 V。电容器与R2并联,所以

5、UC=U2=5 V,所以 Q=CU=110-3 C,选项A正确。答案:A7(多选)在如图所示的电路中,若ab端为输入端,AB为输出端,并把滑动变阻器的滑片置于变阻器的中央,则()A.空载时输出电压UAB=Uab2B.当AB间接上负载R时,输出电压UABUab2C.AB间的负载R越大,UAB越接近Uab2D.AB间的负载R越小,UAB越接近Uab2解析:空载时A、B间的电压为总电压的一半,即 UAB=Uab2,故A正确。当AB间接上负载R后,R与变阻器的下半部分并联,并联电阻小于变阻器总阻值的一半,故输出电压UABR真,B中R测R真C.A中误差由电压表分流引起,为了减小误差,就使RRV,故此法测

6、较小电阻好D.B中误差由电流表分压引起,为了减小误差,应使RRA,故此法测较大电阻好解析:A图的接法叫电流表外接法,B图的接法叫电流表内接法,A正确;A图中,电压表测量值准确,又由于电压表的分流作用,电流表测量值偏大,根据欧姆定律R=UI,电阻测量值偏小,即R测R真,故B不正确;A图中,误差来源与电压表的分流作用,为了减小误差,应使RRV,故此法测较小电阻好,C正确;B图中,误差来源与电流表的分压作用,为了减小误差,应使RRA,故此法测较大电阻好,D正确。答案:B9在如图所示的电路中,小量程电流表的内阻Rg=100 ,满偏电流Ig=1 mA,R1=900 ,R2=100999 。(1)当S1和

7、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与小量程电流表串联,可组成较大量程的电压表,电压表的内阻RV=Rg+R1=1 000 。所以,电压表两端的电压最高为U=IgRV=0.0011 000 V=1 V。即改装而成的电压表的量程为1 V。(2)S1和S2均闭合时,电阻R1被短路,电阻R2与小量程电流表并联,组成较大量程的电流表。当小量程电流表满偏时,通过R2的电流为I2=IgRgR2=0.001100100999A=0.999 A。故改装后电流表量程为I2+Ig=0.999 A+0.001

8、 A=1 A。答案:(1)电压表1 V(2)电流表1 A能力提升1现有半圆柱形导体材料,接成如图甲、乙所示的两种形式,则两种接法的电阻之比R甲R乙为()A.11B.12C.21D.14解析:将甲图半圆形导体材料看成两个14圆的并联,则乙图中可以看成两个14圆的串联,设每14圆的电阻为R,则甲图中电阻R甲=R2,乙图中电阻R乙=2R,故R甲R乙=14。答案:D2(多选)如图所示,R1=6 ,R2=3 ,R3=4 ,接入电路后,关于这三只电阻的判断正确的是()A.电流之比I1I2I3=436B.电压之比U1U2U3=112C.功率之比P1P2P3=126D.功率之比P1P2P3=634解析:由电路

9、结构可迅速判断出U1=U2,I1+I2=I3,R1、R2并联部分阻值R12=R1R2R1+R2=363+6 =2 则U1U3=R12R3=24=12,即U1U2U3=112电流之比I1I2I3=161324=123判断功率之比可利用P=UI或P=I2R,也可利用P=U2R,都可以得到P1P2P3=126。答案:BC3如图所示电路,当ab两端接入100 V电压时,cd两端为 20 V;当cd两端接入100 V电压时,ab两端电压为 50 V,则R1、R2、R3之比是()A.321B.211C.421D.以上都不对解析:当ab两端接入100 V电压时,电路左边三只电阻串联,cd两端电压为R2两端电

10、压,根据串联电路分压关系知UR2=R2R2+2R1U=20 V推出R1R2=21;当cd两端接入100 V电压时,电路右边三只电阻串联,ab两端电压为R2两端电压,根据串联电路分压关系知UR2=R2R2+2R3U=50 V,推出R3R2=12,所以R1R2R3=421,故C项正确。答案:C4如图所示,电流表A的量程为0.6 A,表盘均匀划分为30个小格,每一小格表示0.02 A;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0.04 AB.将接线柱1、2接入电路时,

11、每一小格表示0.02 AC.将接线柱1、3接入电路时,每一小格表示0.06 AD.将接线柱1、3接入电路时,每一小格表示0.01 A解析:当接线柱1、2接入电路时,电阻R1与电流表内阻并联后等效阻值为电流表电阻的13,由于电流表的满偏电压为定值,因此量程扩大为原来的3倍,故每一小格变为0.02 A3=0.06 A,A、B选项错误。当接线柱1、3接入电路时,电阻R1与电流表内阻并联后再和电阻R2串联,但是串联的电阻R2对于电流表量程无影响,故每一小格仍为0.06 A,C正确,D错误。答案:C5如图所示,一个电流、电压两用表的电路,电流表G的量程是100 A,内阻是1 000 ,电阻R1=0.1

12、,R2=99 000 ,当双刀双掷开关接到a、b上时,电流表改装成为表,其量程是;当双刀双掷开关接到c、d上时,电流表改装成为表,其量程是。解析:当开关接到a、b上时,电路可以简化成如图甲所示,显然是改装成了电流表。R1起到分流的作用,其量程为I=Ig+IR1,IR1=UgR1=IgRgR1,代入数据解得I1 A。当开关接到c、d上时,电路变成如图乙所示电路,R2与G串联改装成电压表。量程为U=Ig(Rg+R2)=10 V。答案:电流1 A电压10 V6用伏安法测定一个定值电阻的阻值,实验所需器材的实物图如图所示,器材规格如下:A.待测电阻Rx(约100 );B.直流电流表(量程020 mA,

13、内阻50 );C.直流电压表(量程03 V,内阻5 k);D.直流电源(输出电压6 V,内阻不计);E.滑动变阻器(阻值范围015 ,允许最大电流1 A);F.开关1个,导线若干。根据器材规格及实验要求,在本题的实物图上连线。解析:本题考查的是电流表内、外接法和滑动变阻器限流、分压接法,解题的关键是掌握两种问题的判断原则。先确定电路是采用电流表内接电路还是外接电路。RxRA=10050=2RVRx=5103 100=50,所以采用电流表外接法。再确定滑动变阻器是采用限流还是分压接法。若采用限流接法,则滑动变阻器阻值达到最大时,电路中电流最小,I=ERx+R+RA=6100+15+50 A36

14、mA,此时电阻Rx的电压约为3.6 V,均已超过电流表和电压表的量程,故必须采用滑动变阻器分压式接法。实验电路如图甲所示,实物连线如图乙所示。甲乙答案:见解析7如图所示电路,R1=R2=4 ,R3=R4=2 ,UAB=6 V,求:(1)电流表A1和A2的示数(不计电流表的内阻);(2)R1与R4两端的电压之比。解析:本题考查的是等效电路问题,关键是画出等效电路,分析电路结构。设A端电势高,B端电势低,电流由高电势流向低电势,画出电路中各处的电流方向如图甲所示。电表A1和A2为理想电流表,则连接电表的线路可视为理想导线,其上各点的电势相等,即C、D两点电势相等,E、F两点电势相等,则R1、R2、

15、R3三个电阻有两个共同的连接点C(D)点和E(F)点,所以R1、R2、R3三个电阻是相互并联,最后跟R4串联,其等效电路如图乙所示。电流表A1测量的是通过电阻R2、R3的总电流。电流表A2测量的是R1和R2的总电流。(1)R1、R2、R3三个电阻并联的总电阻设为R并,则有1R并=1R1+1R2+1R3=14+14+12,解得 R并=1 。电路的总电流为I=UABR并+R4=61+2 A=2 A。并联部分的电压为U并=IR并=21 V=2 V。通过R1、R2、R3三个电阻的电流分别为I1=U并R1=24 A=0.5 A,I2=U并R2=24 A=0.5 A,I3=U并R3=22 A=1.0 A。由图乙可知,电流表A1的示数是通过R2与R3的电流之和,则有IA1=I2+I3=0.5 A+1.0 A=1.5 A。电流表A2的示数是通过R1与R2的电流之和,则有IA2=I1+I2=0.5 A+0.5 A=1.0 A。(2)因为UAB=U并+U4,所以R4两端的电压为 U4=UAB-U并=6 V-2 V=4 V。U1=U并=2 V,则U1U4=24=12。答案:(1)1.5 A1.0 A(2)12