串联电路和并联电路 同步练习— 高二上学期物理人教版（2019）必修第三册.docx

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1、11.4串联电路和并联电路一、串、并联电路的有关计算1.三个电阻器按照如图所示的电路连接,其阻值之比为R1R2R3=136,则电路工作时,通过三个电阻器R1、R2、R3上的电流之比I1I2I3为()A.631B.136 C.621D.3212.如图所示电路,电压保持不变,当开关S断开时,理想电流表A的示数为0.2 A,当S闭合时,电流表的示数为0.3 A,则两电阻阻值之比R1R2为()A.12B.21 C.23D.323.(多选)三个阻值都为R的电阻,它们任意连接、组合,得到的电阻值可能是()A.0.5RB.3RC.1.5R D. R4.如图为路口交通指示灯的示意图。指示灯可以通过不同颜色灯光

2、的变化指挥车辆和行人的交通行为,据你对交通指示灯的了解可以推断()A.红灯、黄灯、绿灯是串联的 B.红灯、黄灯、绿灯是并联的C.红灯与黄灯并联后再与绿灯串联 D.绿灯与黄灯并联后再与红灯串联5.分析如图所示电路,下列说法正确的是()A.四个电阻为并联关系 B.四个电阻为串联关系C.A1的示数为通过R2和R3的电流之和 D.A2的示数为通过R3和R4的电流之和6.如图R2=R4,电压表V1的示数为70 V,电压表V2的示数为50 V,则A与B间的电压为()A.140 V B.120 V C.100 VD.无法计算7.如图所示,已知电阻R1=3 k,R2=6 k,电压表的内阻为9 k,当电压表接在

3、R1两端时,读数为2 V,而当电压表接在R2两端时读数为3.6 V,试求:(1)当电压表接在R1两端时,流过电阻R2的电流;(2)电路AB两端的电压;(3)电阻R的阻值。 8三个阻值相同的电阻，它们的额定电压均为8 V，现将其中两个电阻并联后再与第三个电阻串联，这个电路允许加的总电压的最大值为()A8 V B10 V C12 V D16 V9两个电阻R1、R2(R1R2)组成的如图所示的四种电路，其中电路总阻值最小的是()10两个定值电阻R1、R2串联后接在输出电压U12 V的直流电源上，且电源电压保持不变把一个内阻不是远大于R1、R2的电压表接在R1的两端(如图所示)，电压表的示数为8 V，

4、如果把此电压表改接在R2的两端，则电压表的示数将()A小于4 V B等于4 VC小于4 V、小于8 V D等于或大于8 V11（多选）小明去实验室取定值电阻两只R110 ，R230 ，电压表一个，练习使用电压表测电压，电路连接如图，电源输出电压U120 V不变，小明先用电压表与R1并联，电压表示数为U1，再用电压表与R2并联，电压表示数为U2，则下列说法正确的是()AU1一定大于30 V BU2一定小于90 VCU1与U2之和小于12 V DU1与U2之比一定不等于1312两电阻R1、R2的电流I和电压U的关系如图所示，以下正确的是()AR1R2 BR1和R2串联后的总电阻的IU图线应在区域C

5、R1R2 DR1和R2并联后的总电阻的IU图线应在区域13（多选）仪器中常用两个阻值不同的可变电阻来调节电路的电流，一个作粗调，一个作细调，这两个变阻器可以按图甲串联起来或按图乙并联起来再接入电路已知R1阻值较大，R2阻值较小，则()A图甲中R1作粗调 B图甲中R1作细调C图乙中R2作粗调 D图乙中R2作细调14如图所示电路，滑动变阻器R1的总阻值是200 ，定值电阻R2的阻值是300 ，电源电压是6 V，且保持不变，内阻忽略不计，当滑动变阻器的滑片P由a点滑到b点时，电压表的变化是()A2.46 V B3.66 V C63.6 V D62.4 V15如图电路所示，当ab两端接入100 V电压

6、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R1R2R3之比是()A321B211C421D以上都不对16(多选)如图所示的两种电路中，电源相同，各电阻阻值相同，各电流表的内阻相等且不可忽略不计，电流表A1、A2、A3和A4读数分别为I1、I2、I3和I4，下列关系式中正确的是()AI1I3BI1I4CI22I1DI2Rg，Rg BRARgCRARg，Rg DRARg10一电流表由电流计G和电阻R并联而成，如图所示，在校准时发现此电流表的读数总比准确值稍小些，采用下列措施可使读数变准确的是()A在R上串联一比R小得多的电阻 B在R上串联一比R大得多的电阻C

7、在R上并联一比R小得多的电阻 D在R上并联一比R大得多的电阻11.如图所示，是有两个量程的电流表的电路当使用a、b两个端点时，量程为I11 A，当使用a、c两个端点时，量程为I201 A，已知表头的内阻Rg为100 ，满偏电流Ig为2 mA，求电阻R1、R2的值 12在如图所示的电路中，小量程电流表G的内阻Rg100 ，满偏电流Ig1 mA，R1900 ，R2 (1)当S1和S2均断开时，改装成的表是什么表？量程为多大？(2)S1和S2均闭合时，改装成的表是什么表？量程为多大？三、电路的化简1.将下图画出等效电路图2.在如图所示的电路中，定值电阻R12 、R23 ，滑动变阻器的最大阻值为R5

8、，电流表的内阻不计如果电路两端接有U6.3 V的电压，试分析当滑片P由最上端向下滑动到最下端的过程中，电流表示数的变化范围3.如图所示，电阻R110 ，R23 ，R36 ，R44 ，电压U24 V，问：(1)若在a、b间接入一个内阻很大的电压表，它的读数是多少？(2)如果在a、b间接入一个内阻很小的电流表，它的读数是多少？4如图所示，R16 ，R26 ，R33 ，R43 求当S断开和S闭合时，电流表的示数 参考答案一、串、并联电路的有关计算1.解析：选D。分析电路结构,R2与R3并联,根据并联电路规律可知,两电阻中电流之比等于电阻的反比,I2I3=21,R1电流等于R2和R3中电流之和,故电流

9、之比应为321,D选项正确。2.解析：选A。设电阻两端的电压为U,开关S断开时流过电阻R1的电流:I1= =0.2 A;当开关S闭合时由并联电路的特点知,流过电阻R2的电流:I2=I总-I1=0.3 A-0.2 A=0.1 A;又有I2= ,联立可得: = ,故A正确。3.解析：选BCD。三个相同电阻可以有四种连接方式:三个电阻串联、三个电阻并联、两个电阻串联后与第三个电阻并联,两个电阻并联后与第三个电阻串联,分析求出阻值。当三个电阻串联时,获得的阻值为3R;当三个电阻并联时,获得的阻值为 ;当两个电阻串联后与第三个电阻并联,获得的阻值为 ;当两个电阻并联后与第三个电阻串联,获得的阻值为 ,故

10、B、C、D正确,A错误。4.解析：选B。红灯、黄灯、绿灯只有一盏灯亮,不可能出现同时有两盏灯亮,故由串并联电路特点可知,三盏灯任意两盏都不可能是串联的,所以,红灯、黄灯、绿灯是并联的,故项B正确,A、C、D项错误。5.解析：选C。将电流表用导线代替可得到等效电路为R1、R2、R3并联后与R4串联,故A、B项错误;再将电流表画入等效电路中可知,A1的示数为通过R2和R3的电流之和,A2的示数为通过R2的电流,故C项正确,D项错误。6.解析：选B。分析电路图,根据串联电路的规律可知,A与B间的电压UAB= + + + ,其中U1= + ,U2= + ,R2=R4,则 = ,联立解得UAB=U1+U

11、2=120 V,B选项正确。7.解析：(1)由于电压表的内阻与电阻R1和R2的值均在一个数量级(k)上,因此不能按理想电表讨论。当电压表接在R1两端时,流过电阻R2的电流为I= + = mA+ mA= mA=0.89 mA(2)(3)根据题意有U=U1+I(R2+R)当电压表接在R2两端时,电路总电流为I= + = mA+ mA=1 mA所以有U=U2+I(R1+R)将I和I代入可解得:U=13.2 VR=6.6 k。答案:(1)0.89 mA(2)13.2 V(3)6.6 k8解析：选C。第三个电阻两端的电压为并联部分两端电压的2倍，若让并联部分的电阻正常工作，则加在第三个电阻两端的电压就超

12、过其额定电压，所以让第三个电阻正常工作，此时电路允许加的总电压有最大值设三个电阻的阻值都是R，额定电压为U，则并联部分电阻两端的实际电压为，则电路允许的总电压的最大值为U8 V4 V12 V.9解析：选B两个电阻串联时，总电阻最大，故A错误；两个电阻并联时，总电阻最小，故B正确；只连接电阻R1时的电阻大于两个电阻并联的总阻值，故C错误；只连接电阻R2时的电阻大于两个电阻并联的总阻值，故D错误10解析：选A当电压表接在R1两端时，其示数为8 V，此时电阻R2两端的电压为4 V，将R1与RV并联后的电阻用R1V表示，则，即R1V2R2，由于R1R1V，则R12R2当电压表改接在R2两端时，将R2与

13、RV并联后的电阻用R2V表示，则R2R2V此时电阻R1两端的电压U1与电压表示数U2V之比为2，故电压表的示数将小于4 V，选项A正确11解析：选BC不接电压表时，R1、R2串联，电压之比为：，而U1U2120 V，解得：U130 V，U290 V，当电压表并联在R1两端时，有：，解得：U130 V；同理，当电压表并联在R2两端时，有：U290 V，得：U1U2120 V但两电压表之比可能等于13故B、C正确，A、D错误12解析：选B。IU图线的斜率为电阻的倒数，所以R10由于图甲的总电阻大于图乙的总电阻，根据I，图甲总电流I2将小于图乙的总电流I3I4，选项D正确；图甲中，与A1串联的支路电

14、阻值较大，所以这一支路的电流I1小于另一支路的电流I，即I1，因I22I4，选项B正确；I3I4，I1I3，选项A不正确；又I2I1I，I12I1，选项C不正确17.解析：设电池两端的电压恒为U，电阻阻值为R，开关S闭合前两电阻R1、R2串联，R2的电流为I，由欧姆定律得UI(R1R2)2IRS闭合后R2、R3并联再和R1串联，由欧姆定律得UIR，联立解得II，R2中的电流是干路中的一半：I2II.答案：I18.解析：(1)当开关S断开时，滑动变阻器R1为限流式接法，R3及R1的下部不接在电路中，当滑片P在最上端时，R2上获得的电压最大，此时R1接入电路的电阻为零，因此R2上的最大电压等于UA

15、B8 V当滑片P在最下端时，R1的全部与R2串联，此时R2上的电压最小，UR2UAB4.8 V，所以R2上的电压变化范围为4.88 V.(2)当开关S闭合时，滑动变阻器R1为分压式接法，当滑片P在最下端时，R2上的电压最小，此时R2与R3并联，再与R1的全部串联，R2与R3的并联电阻R150 ，电压为UUAB8 V3.43 V，当滑片P在最上端时，R2上的电压最大等于UAB8 V，所以R2上的电压范围为3.438 V.答案：(1)4.88 V(2)3.438 V二、电表的改装1.解析：选C。把电流表改装成电压表需串联一个电阻R,改装后U=Ig(Rg+R),解得R= -Rg=( -200) =1

16、 800 ,即应串联一个1 800 的电阻,C正确。2.解析：改装成电压表时应串联一个分压电阻,由欧姆定律得U=Ig(Rg+R),分压电阻R= -Rg= -120 =1 880 ,改装成电流表时应并联一个分流电阻,由并联电路两端电压相等得IgRg=(I-Ig)R分流电阻:R= = 0.12 。答案:1 880 0.12 3.解析：选AD。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是并联关系,因表头相同,故电流相等时,指针偏角相

17、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,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。4.解析：选BC。两电压表串联,流过它们的电流相等而电压表内阻不同,电压表两端电压不同,电压表示数不同,故A项错误;两电压表串联,流过两表头的电流相等,则两电压表指针偏转角度相等,故B项正确;通过两电压表的电流相同,由欧姆定律可知,V1和V2的读数之比等于电压表的内阻之比,故V1和V2的读数之比等于13,故C项正确;由于串联电流相

18、等,故表头偏转角度相同,V1和V2的指针偏转角度之比与电压表内阻无关,故D项错误。5解析：选AB两电流表串联时电路如图1所示根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2所示，根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 6解析：选BC题图甲中电流表A1、A2并联，电压相同，表头的电流，指针偏转角度相同，由于电流表A1的量程大于A2的量程，则电流表A1的读数大于电流表A2的读数，故A错误，B正确；V1、V2并联，流过表头的电流不相同，指针偏转的角度不相同，但因是并联电压相

19、同，则读数相同，则C正确，D错误7.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，根据并联电路的特点，(I1IA)R1IARA，解得I13IA006 A，则每一小格表示006 A；若将接线柱1、3接入电路，则(I2IA)R1IARA，解得I23IA006 A，则每一小格表示006 A选项C正确8解析：电压表量程UIg(RgR)100106(1009 900) V1 V，由图示刻度盘可知，其示数为085 V答案：0859解析：选C将电流表G改装成较大量程的电流表，需并联一个分流电阻，因此，其内阻减小，即RARg；由题意知RA，所以Rg

20、，故正确选项为C10解析：选A。读数总比准确值偏小，说明流过表头的电流偏小，并联电阻稍小了些，要使电流表读数准确，应使并联电阻稍大些，故要串联一个很小的电阻，因此A项正确11.解析：接a、b时，R1起分流作用为一支路，G与R2串联为一支路，此时量程为I11 A，而电流表的量程为当G表头达到满偏时通过两个支路的总电流，即为I1Ig同理，接a、c时，R1R2为一支路起分流作用，G为一支路，此时量程为I201 A则I2Ig由式构成一方程组，只有R1与R2为未知量，代入数据求得：R102 ，R2184 答案：02 184 12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

21、的电压表，电压表的内阻RVRgR11 000 所以，电压表两端的电压最高为：UIgRV00011 000 V1 V即改装成的电压表的量程为01 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G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：IR2 A0999 A故改装成的电流表的最大量程为IIR2Ig0999 A0001 A1 A答案：(1)电压表01 V(2)电流表01 A三、电路的化简1.略2.解析：设P、a间电阻为Ra，则混联电路总电阻：R总上式中分子里两个因式之和为定值，则：当2 Ra8 Ra，Ra3 时R总max2.5 Imin2.52 A当Ra

22、0时，R总1.6 I13.94 A当Ra5 时，R总2.1 I23 A故当滑片P由最上端向下滑动到最下端的过程中，电流表示数从3.94 A减小到2.52 A再增大到3 A.答案：电流表示数从3.94 A减小到2.52 A再增大到3 A3.解析：(1)在a、b间接入一个内阻很大的电压表，相当于a、b间断路，电压表测量的是R2和R3上的电压之和，其等效电路如图甲所示R3、R4串联又与R1并联，其等效电阻为R1345 R134与R2串联，由串联电路分压原理知，又U2U134U，则U2U9 V，U134U15 V由于R3与R4串联，根据串联电路分压原理知U3U1349 V(2)a、b间接入内阻很小的电

23、流表，这时a、b间相当于短路，电流表测量的是经R4和R3的电汉和，其等效电路如图乙所示I46 A另一支路等效电阻为R123R112 该支路电流I12 A流过R3的电流I3I10.67 A所以电流表的读数为IabI3I46.67 A答案：(1)18 V(2)6.67 A4解析：先用电流分支法将电路图进行简化，第一支线：由A经电阻R1到B；第二支线：由A经电阻R2到C到B；第三支线：由A经电阻R3到D再经R4到B以上三条支路并联，且在C、D间接有S，简化图如图所示当S断开时电路中R3与R4串联再与R1、R2并联，由串、并联电路规律可知I3 A，当S闭合时R4被短路，R2、R3、R1并联，I4 A答案：S断开时电流表的示数为3 A，S闭合时电流表的示数为4 A22