2019-2020学年高中物理第2章恒定电流第4节串联电路和并联电路同步作业含解析 人教版选修3-1

2019-2020学年高中物理第2章恒定电流第4节串联电路和并联电路同步作业含解析 人教版选修3-1

第4节 串联电路和并联电路 ‎1．现有两阻值分别为10 Ω、20 Ω的定值电阻R1和R2，其中允许通过R1的电流的最大值为1.5 A，允许加在R2两端的电压的最大值为10 V．现将R1和R2串联，则允许加的电压的最大值为(　　)‎ A．45 V　　 B．4 V　　‎ C．25 V　　 D．15 V D　解析 本题中R1、R2串联，R1允许通过的最大电流为1.5 A，经计算，R2允许通过的最大电流仅为0.5 A，则通过串联电路的最大电流以最小的为准，从而求得加在电路两端的最大电压是15 V，选项D正确. ‎ ‎2．三个阻值都是6 Ω的电阻可以用不同的方法连接起来，下列各图中等效电阻(即总电阻)等于4 Ω 的是(　　)‎ C　解析 由电阻的串联、并联特点可知选项A中的总电阻为18 Ω，选项B中的总电阻为2 Ω，选项C中的总电阻为4 Ω，选项D中的总电阻为9 Ω，故选项C正确．‎ ‎3．一个电流表，刻度盘的每一小格代表1 μA，内阻为Rg，如果把它改装成量程较大的电流表，刻度盘的每一小格代表nμA，则(　　)‎ A．给它串联一个电阻，阻值为nRg B．给它串联一个电阻，阻值为(n－1)Rg C．给它并联一个电阻，阻值为 D．给它并联一个电阻，阻值为 D　解析 因Ig＝，量程扩大n倍为nIg，则应有(n－1)Ig被分流，故应并联一个分流电阻，阻值R＝＝，选项D正确．‎ ‎4．电流表的内阻是Rg＝200 Ω，满刻度电流值是Ig＝500 μA，现欲把这个电流表改装成量程为1.0 V的电压表，正确的方法是(　　)‎ A．应串联一个0.1 Ω的电阻 B．应并联一个0.1 Ω的电阻 C．应串联一个1 800 Ω的电阻 D．应并联一个1 800 Ω的电阻 C　解析 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＝ Ω＝1 800 Ω，即应串联一个1 800 Ω的电阻，故选项C正确．‎ 5‎ ‎5．四个相同的灯泡按如图所示方式连接，关于四个灯泡的亮度，下列结论正确的是(　　)‎ A．A灯、B灯一样亮，C灯次之，D灯最暗 B．A灯最亮，C灯次之，B灯与D灯最暗且亮度相同 C．A灯最亮，B灯与C灯一样亮，D灯最暗 D．A灯与B灯一样亮，C灯与D灯一样亮，但比A灯与B灯暗些 B　解析 B灯与D灯串联和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灯与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，选项B正确，A、C、D错误．‎ ‎6．如图所示，电源内阻不计，已知R1＝2 kΩ，R2＝3 kΩ，现用一个内阻为6 kΩ的电压表并联在R2的两端，电压表的读数为6 V．若把它接在a、b两点间，电压表的读数为(　　)‎ A．18 V　　　　 B．12 V C．8 V 　　　　 D．6 V B　解析 电压表并联在R2两端时，并联部分的电阻为＝ kΩ＝2 kΩ，根据串联电路的分压特点可知，电源电动势为12 V；电压表并联在a、b两端时，测量的是电源的电动势，所以其示数为12 V.‎ ‎7．一电流表(表头)并联一个分流电阻后就改装成一个大量程的电流表，当把它和标准电流表串联后去测某电路中的电流时，发现标准电流表读数为1 A，而改装电流表的读数为1.1 A，稍微偏大一些，为了使它的读数准确，应(　　)‎ A．在原分流电阻上再并联一个较大的电阻 B．在原分流电阻上再串联一个较小的电阻 C．在原分流电阻上再串联一个较大的电阻 D．在原分流电阻上再并联一个较小的电阻 A　解析 改装表示数偏大，说明改装成电流表时并联的分流电阻偏大，故要使内阻稍微变小一些，需要在原分流电阻上再并联一个较大的电阻，故选项A正确．‎ ‎8．今用同一电流计分别与三个阻值不同的电阻串联，改装成三个量程不同的电压表，分别用这三个电压表与图中的定值电阻R2并联，三次电压表的读数分别为4.1 V、4.3 V、4.8 V．利用学过的知识分析，三个读数最接近真实值的是(　　)‎ 5‎ A．4.8 V　　 B．4.3 V C．4.1 V　　 D．应介于4.1 V和4.8 V之间 A　解析 由题意可知，本题中必须考虑电压表的内阻，电压表的读数实际上是该电压表内阻与R2并联之后的电阻两端的电压，由并联电路的电阻的特点可知，这个电阻的阻值小于并联前其中任何一个电阻的阻值，即分压都小于并联前R2的单独分压，所以三次测量读数的最大值最接近R2两端的实际电压，选项A正确．‎ ‎[能力提升]‎ ‎9．在如图所示的电路中，两电阻R1和R2串联接在一电压恒定为U＝5 V的电源两端，经测量可知R1两端的电压为U1＝2 V，电流表的读数为1 A．则R2的电阻为(　　)‎ A．3 Ω　　 B．5 Ω　　‎ C．2 Ω　　 D．7 Ω A　解析 因为U＝U1＋U2，所以U2＝U－U1＝3 V，而I＝I1＝I2＝1 A，所以R2＝＝3 Ω，选项A正确．‎ ‎10．用两个相同的小量程电流表，分别改装成两个量程不同的大量程电流表A1、A2，若把A1、A2分别采用并联、串联的方式接入电路，如图甲、乙所示．则闭合开关后，下列有关电流表的示数和电流表指针偏转角度的说法正确的是(　　)‎ A．图甲中的A1、A2的示数相同 B．图甲中的A1、A2的指针偏角相同 C．图乙中的A1、A2的示数和指针偏角都不同 D．图乙中的A1、A2的指针偏角相同 B　解析 两个电流表并联时，两个相同的小量程电流表是并联关系，所以通电时，两个小量程的电流表中通过的电流相同，则A1、A2偏角相同，由于两个小量程电流表的量程不同，所以A1、A2的示数不同，选项A错误，B正确；A1、A2两表串联时，通过电流表的电流相同，示数相同，但是由于量程不同，所以A1、A2的偏角不同，选项C、D错误．‎ ‎11．在如图所示的电路中，小量程电流表的内阻Rg＝100 Ω，满偏电流Ig＝1 mA，R1‎ 5‎ ‎＝900 Ω，R2＝ Ω.‎ ‎(1)当S1和S2均断开时，改装成的是什么表？量程是多少？‎ ‎(2)当S1和S2均闭合时，改装成的是什么表？量程是多少？‎ 解析 (1)当S1和S2均断开时，电路只有R1和G串联，故改装所成的表是电压表，量程U＝Ig(Rg＋R1)＝1 V.‎ ‎(2)当S1和S2均闭合时，电路只有R2和G并联，故改装所成的表是电流表，满偏时通过R2的电流I2＝Ig＝999 mA，量程I＝Ig＋I2＝1 000 mA＝1 A．‎ 答案 (1)电压表　0～1 V　(2)电流表　0～1 A ‎12．为了精确测量某待测电阻Rx的阻值(约为30 Ω)．有以下一些器材可供选择．‎ 电流表A1(量程0～50 mA，内阻约12 Ω)；‎ 电流表A2(量程0～3 A，内阻约0.12 Ω)；‎ 电压表V1(量程0～3 V，内阻很大)；‎ 电压表V2(量程0～15 V，内阻很大)；‎ 电源E(电动势约3 V，内阻约0.2 Ω)；‎ 定值电阻R(30 Ω，允许最大电流2.0 A)；‎ 滑动变阻器R1(0～10 Ω，允许最大电流2.0 A)；‎ 滑动变阻器R2(0～1 kΩ，允许最大电流0.5 A)；‎ 单刀单掷开关S一个，导线若干．‎ ‎(1)电流表应选________，电压表应选________，滑动变阻器应选________．(填字母代号)‎ ‎(2)请在方框中画出测量电阻Rx的实验电路图．(要求测量值的范围尽可能大一些，所用器材用对应的符号标出)‎ ‎(3)某次测量中，电压表示数为U1时，电流表示数为I1，则计算待测电阻阻值的表达式为Rx＝________.‎ 解析 (1)测量电阻时电流较小，电流表应选A1，同时应将待测电阻与定值电阻串联测量，电源电动势约为3 V，故电压表应选V1，为使测量范围尽可能大，滑动变阻器应采用分压式接法，故应选最大阻值小的变阻器R1.‎ 5‎ ‎(2)电流表内阻较大，应选用电流表外接法，电路图如图所示．‎ ‎(3)由欧姆定律可得Rx＝－R.‎ 答案 (1)A1　V1　R1　(2)见解析图　(3)－R 5‎