高中物理人教版 (2019)必修 第三册第十一章 电路及其应用4 串联电路和并联电路课时练习

这是一份高中物理人教版 (2019)必修 第三册第十一章 电路及其应用4 串联电路和并联电路课时练习，共6页。试卷主要包含了5 A等内容，欢迎下载使用。
基础巩固
1.R1=10 Ω,R2=20 Ω,R1允许通过的最大电流为1.5 A,R2两端允许加的最大电压为10 V。若将它们串联,加在电路两端的最大电压可以是( )
A.45 VB.5 V
C.25 VD.15 V
答案: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,因而选D。
2.如图所示,R2=R4,理想电压表V1的示数为70 V,理想电压表V2的示数为50 V,则A、B间的电压为( )
A.140 V
B.120 V
C.100 V
D.无法计算
答案:B
解析:理想电压表所在支路不通,则题图所示的电路是四个电阻串联,电压表V1测量的是R1和R2两端的电压之和,电压表V2测量的是R2和R3两端的电压之和。因为R2=R4,所以电压表V2相当于测的是R3和R4两端的电压之和,即A、B间的电压为电压表V1的示数与电压表V2的示数之和,则A、B间的电压为50 V+70 V=120 V,选项B正确。
3.两导体的I-U关系如图所示,图线1表示的导体的电阻为R1,图线2表示的导体的电阻为R2,则下列说法正确的是( )
A.R1∶R2=1∶3
B.R1∶R2=3∶1
C.将R1与R2串联后接于电源上,则电流比为I1∶I2=1∶3
D.将R1与R2并联后接于电源上,则电流比为I1∶I2=1∶1
答案:A
解析:根据I-U图像知,图线的斜率表示电阻的倒数,所以R1∶R2=1∶3;串联电路中,电流相等,所以将R1与R2串联后接于电源上,电流比为I1∶I2=1∶1;并联电路中,电压相等,电流比等于电阻的反比,所以将R1与R2并联后接于电源上,电流比为I1∶I2=3∶1。故A正确,B、C、D错误。
4.一个电流表由小量程的电流表G与电阻R并联而成。若在使用中发现此电流表读数比准确值稍小些,下列采取的措施正确的是( )
A.在R上串联一个比R小得多的电阻
B.在R上串联一个比R大得多的电阻
C.在R上并联一个比R小得多的电阻
D.在R上并联一个比R大得多的电阻
答案:A
解析:电流表读数比准确值稍小些,是由于并联的电阻R阻值偏小,而使流经小量程的电流表的电流偏小,所以应该给电阻R串联一个阻值比R小得多的电阻,从而使通过G的电流变大。
5.已知R1=6 Ω,R2=3 Ω,R3=4 Ω,AB端的总电压为6 V,把它们接成图示电路,则通过它们的电流I1∶I2∶I3为( )
A.1∶1∶2B.3∶2∶1
C.1∶2∶3D.2∶1∶3
答案:C
解析:R1与R2并联,则电流I1∶I2=R2∶R1=3∶6=1∶2;设R1中电流为I,则R2中电流为2I,而流过R3的电流I3=I+2I=3I;故电流之比I1∶I2∶I3=I∶2I∶3I=1∶2∶3。故C正确。
6.将一个电阻为60 Ω,满偏电流为500 μA的电流表表头改成如图所示的两个量程的电压表,量程分别为3 V和15 V,试求R1和R2的阻值。
答案:5 940 Ω 24 000 Ω
解析:3 V电压挡的分压电阻为R1,而15 V电压挡的分压电阻为(R1+R2),可以先求出R1和(R1+R2)的值,再求R2的值。
Ug=IgRg=500×10-6×60 V=3.0×10-2 V
R1=U1Ug-1Rg=3.03.0×10-2-1×60 Ω=5 940 Ω
R1+R2=U2Ug-1Rg=15.03.0×10-2-1×60 Ω=29 940 Ω
R2=24 000 Ω。
能力提升
1.如图所示的电路中,R1=R2=R3=4 Ω,若在a、c两点之间加上U=6 V的电压,则电流表的读数为( )
A.0B.0.5 A
C.1 AD.1.5 A
答案:B
解析:当电压加在a、c两点时,R2与R3并联后与R1串联,电流表测量通过R3的电流;电路中总电阻R总=4+42 Ω=6 Ω,则总电流I=66 A=1 A,根据并联电路分流原理可知,流过电流表的电流为0.5 A。
2.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
答案:B
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。故选B。
3.如图所示,当a、b两端接入100 V的电压时,c、d两端电压为20 V,当c、d两端接入100 V的电压时,a、b两端电压为40 V,则R1∶R2∶R3是( )
A.4∶2∶1B.2∶1∶1
C.3∶2∶1D.8∶4∶3
答案:D
解析:当a、b间接100 V电压时,等效电路图如图甲所示,由题意可知R22R1+R2=20100,所以R1∶R2=2∶1。当c、d两端接100 V电压时,等效电路图如图乙所示,由题意可知R22R3+R2=40100,所以R2∶R3=4∶3,故R1∶R2∶R3=8∶4∶3,选项D正确。
4.两只电压表V1和V2是由完全相同的两个电流表改装成的,V1表的量程是5 V,V2表的量程是15 V,把它们串联起来接入电路中,则( )
A.它们的示数相等,指针偏转角度也相等
B.它们的示数之比为1∶3,指针偏转角度相等
C.它们的示数相等,指针偏转角度之比为1∶3
D.它们的示数之比、指针偏转角度之比均为1∶3
答案:B
解析:由于两个电压表是用相同的电流表改装的,当两个电压表串联使用时,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,与量程成正比,故选项B正确,A、C、D错误。
5.(多选)下图是有两个量程的电流表,当分别使用a和b、a和c接线柱时,其中一个量程为0~1 A,另一个量程为0~0.1 A,表头内阻Rg=200 Ω,满偏电流Ig=2 mA,则( )
A.当使用a、b时量程为0~1 A
B.当使用a、c时量程为0~1 A
C.电阻R1约为0.41 Ω
D.电阻R2约为0.41 Ω
答案:AC
解析:表头改装成电流表时需并联分流电阻,且分流电阻越小,改装后量程越大,可知使用a、b时量程为0~1 A,使用a、c时量程为0~0.1 A,故A正确,B错误。由并联电路各支路两端电压相等可得Ig(R2+Rg)=(I1-Ig)R1,IgRg=(I2-Ig)(R1+R2),Ig=2 mA,I1=1 A,I2=0.1 A,解得R1=0.41 Ω,R2=3.67 Ω,故C正确,D错误。
6.如图所示的电路中,R1=10 Ω,R2=4 Ω ,R3=6 Ω,R4=3 Ω,U=2.4 V。
(1)在ab间接一只理想电压表,它的读数是多少?
(2)若在ab间接一只理想电流表,它的读数又是多少?
答案:(1)1.8 V
(2)0.67 A
解析:(1)ab间接电压表,R2、R3串联,再与R1并联,此并联部分总电阻为
R并=R1(R2+R3)R1+R2+R3=5 Ω
电路总阻值R=R4+R并=8 Ω
I总=UR=0.3 A
U4=I总·R4=0.9 V
U3=I总·R1R1+R2+R3·R3=0.9 V
Uab=U4+U3=1.8 V。
(2)ab间接电流表,R3、R4并联再与R1串联,最后再与R2并联。
R并'=R3R4R3+R4=2 Ω
I3=UR1+R并'·R4R3+R4=115 A=0.07 A
I2=UR2=0.6 A
Iab=I2+I3=0.67 A。