高中物理《必修第三冊(cè)》課后習(xí)題 4.串聯(lián)電路和并聯(lián)電路

4.串聯(lián)電路和并聯(lián)電路合格考達(dá)標(biāo)練1.某同學(xué)要把一個(gè)量程為200μA、內(nèi)阻為300Ω的直流電流計(jì)G,改裝成量度范圍是0~4V的直流電壓表,那么()A.串聯(lián)一個(gè)阻值為20kΩ的電阻B.并聯(lián)一個(gè)阻值為19.7kΩ的電阻C.改裝后的電壓表內(nèi)阻為20kΩD.改裝后的電壓表內(nèi)阻為19.7kΩ答案C解析把電流計(jì)改裝成電壓表,需要串聯(lián)一個(gè)電阻,由于改裝后量程擴(kuò)大的倍數(shù)為n=4200×10-6×300=2003,所以串聯(lián)電阻阻值R=300×2003-1=19.7kΩ,所以2.(2021北京十二中學(xué)期中)在校準(zhǔn)電壓表時(shí)利用了“并聯(lián)電路各支路兩端電壓總相等”的電路特點(diǎn)。實(shí)際上,在恒定電流電路內(nèi),各處的電荷分布是穩(wěn)定的,穩(wěn)定分布的電荷產(chǎn)生了一種恒定電場(chǎng),這種恒定電場(chǎng)與靜電場(chǎng)的性質(zhì)基本相同,這成為我們認(rèn)識(shí)電路問(wèn)題的基礎(chǔ)。請(qǐng)判斷“并聯(lián)電路各支路兩端電壓總相等”這一電路特點(diǎn),是下列選項(xiàng)中哪一個(gè)說(shuō)法的對(duì)應(yīng)表現(xiàn)()A.電荷在電場(chǎng)中受到力的作用B.勻強(qiáng)電場(chǎng)的電場(chǎng)強(qiáng)度處處相等C.電場(chǎng)力做功與路徑無(wú)關(guān)D.沿電場(chǎng)線方向電勢(shì)逐漸降低答案C解析由電勢(shì)差公式U=Wq知,電荷沿著各支路運(yùn)動(dòng)時(shí)電場(chǎng)力做的功相等,所以各支路的電勢(shì)差相等,C正確,A、B、D3.如圖所示電路中,電壓表V1和V2的內(nèi)阻都遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于R1、R2、R3和R4的電阻。R1和R3電阻未知,R2=R4=20Ω,電壓表V1和V2的讀數(shù)分別為15V和10V,則a、b兩點(diǎn)間的電壓為()A.23V B.24VC.25V D.26V答案C解析因?yàn)镽1、R2、R3和R4串聯(lián),且R2+R3=R3+R4,故R3和R4上的電壓也為10V。a、b兩點(diǎn)間電壓是R1和R2上電壓與R3和R4上電壓之和,即(15+10)V=25V。4.(2021湖北武漢期中)如圖所示,其中電流表A的量程為0~0.6A,表盤(pán)均勻劃分為30個(gè)小格,每一小格表示0.02A;R1的阻值等于電流表內(nèi)阻的12;R2的阻值等于電流表內(nèi)阻的2倍。若用電流表A的表盤(pán)刻度表示流過(guò)接線柱1的電流值,則下列分析正確的是(A.將接線柱1、2接入電路時(shí),每一小格表示0.04AB.將接線柱1、2接入電路時(shí),每一小格表示0.02AC.將接線柱1、3接入電路時(shí),每一小格表示0.06AD.將接線柱1、3接入電路時(shí),每一小格表示0.01A答案C解析將接線柱1、2接入電路時(shí),因R1的阻值等于電流表內(nèi)阻的12,故通過(guò)電流表的電流為通過(guò)R1電流的12,接線柱1、2間流過(guò)的電流為流過(guò)電流表電流的3倍,每一小格表示0.06A,選項(xiàng)A、B錯(cuò)誤;將接線柱1、3接入電路時(shí),電流表先與R1并聯(lián),再與R2串聯(lián),而串聯(lián)對(duì)電流沒(méi)影響,故每一小格仍表示0.06A,故選項(xiàng)C正確5.如圖所示,三個(gè)完全相同的電阻阻值R1=R2=R3,接在電路中,則它們兩端的電壓之比為()A.1∶1∶1 B.1∶2∶2C.1∶4∶4 D.2∶1∶1答案D解析R2、R3并聯(lián)電阻為R12,再根據(jù)串聯(lián)電路分得電壓與電阻成正比知,U1∶U2∶U3=2∶1∶6.如圖所示,a、b兩端電壓恒定,電阻R1=2kΩ,用內(nèi)阻也是2kΩ的電壓表測(cè)電阻R1兩端電壓為2V,測(cè)R2兩端電壓為4V,則不接電壓表時(shí),關(guān)于a、b間總電壓判斷正確的是()A.等于6V B.大于6VC.小于6V D.以上說(shuō)法都不對(duì)答案B解析測(cè)R2兩端電壓時(shí)讀數(shù)為4V,即電壓表與R2并聯(lián)所得的電壓為4V,此時(shí)R1分得的電壓應(yīng)大于2V,故a、b間總電壓應(yīng)大于6V。7.(2021山東日照一中月考)如圖甲所示為磁電式電流表的內(nèi)部構(gòu)造示意圖,磁電式電流表(表頭)最基本的組成部分是磁鐵和放在磁鐵兩極之間的線圈,由于線圈的導(dǎo)線很細(xì),允許通過(guò)的電流很小,所以在使用時(shí)還要擴(kuò)大量程。一電流表的量程為100μA,內(nèi)阻為100Ω?，F(xiàn)串聯(lián)一個(gè)9900Ω的電阻將它改裝成電壓表(原電流表的表盤(pán)未改動(dòng))。如果用改裝后的電壓表測(cè)量某一電路,電壓表示數(shù)如圖乙所示。(1)該電壓表的量程是多少?(2)此時(shí)電壓表的示數(shù)是多少?答案(1)0~1V(2)0.8V解析(1)根據(jù)串聯(lián)電路的電壓特點(diǎn)有U=IgR+IgRg=Ig(R+Rg)=10-4×(9900+100)V=1V,故量程為0~1V。(2)由題圖知,此時(shí)指針?biāo)硎镜碾妷簽閁=80100×1V=0.8V8.把3kΩ的R1與4kΩ的R2串聯(lián)起來(lái)接到電壓U恒為40V的電路中?，F(xiàn)在用一個(gè)電壓表接到R2的兩端,測(cè)得R2兩端電壓的示數(shù)為20V。若把這個(gè)電壓表接到電阻R1的兩端,其示數(shù)為多少?此時(shí)電路中的總電流是多少?答案15V6.25mA解析根據(jù)串、并聯(lián)電路的特點(diǎn)及已知條件U2=U-U1顯然R2R代入數(shù)值可得RV=12kΩ現(xiàn)將電壓表與電阻R1并聯(lián),其等效電路如圖所示。RV與R1并聯(lián)后的總電阻R1'=RVR1RV+R解得U1=15V電路中的總電流I=UR1'+R2=等級(jí)考提升練9.(2020廣東廣州高二上學(xué)期期末)如圖,虛線框內(nèi)為改裝好的電表,M、N為新電表的接線柱,其中靈敏電流計(jì)G的滿偏電流為200μA,已測(cè)得它的內(nèi)阻為490Ω,圖中電阻箱讀數(shù)為10Ω?，F(xiàn)將MN接入某電路,發(fā)現(xiàn)靈敏電流計(jì)G剛好滿偏,則根據(jù)以上數(shù)據(jù)計(jì)算可知()A.M、N兩端的電壓為1mVB.M、N兩端的電壓為100mVC.流過(guò)M、N的電流為2μAD.流過(guò)M、N的電流為10mA答案D解析M、N兩端電壓為U=IgRg=200×10-6×490V=98mV,A、B錯(cuò)誤;流過(guò)M、N的電流為I=Ig+UR=200×10-6A+0.09810A=1010.(多選)(2020安徽合肥高二上學(xué)期期末考試)有兩個(gè)相同的靈敏電流計(jì),允許通過(guò)的電流最大值為Ig=1mA,表頭內(nèi)阻為Rg=50Ω,若改裝成一個(gè)量程為0~3V的電壓表和一個(gè)量程為0~0.6A的電流表,應(yīng)給它們分別()A.串聯(lián)一個(gè)550Ω的電阻改裝成電壓表B.串聯(lián)一個(gè)2950Ω的電阻改裝成電壓表C.并聯(lián)一個(gè)0.083Ω的電阻改裝成電流表D.并聯(lián)一個(gè)0.017Ω的電阻改裝成電流表答案BC解析把靈敏電流計(jì)改裝成3V的電壓表需要串聯(lián)分壓電阻,串聯(lián)電阻阻值R=UIg-Rg=30.001-50=2950Ω,A錯(cuò)誤,B正確;把靈敏電流計(jì)改裝成0.6A的電流表需要并聯(lián)分流電阻,并聯(lián)電阻阻值R'=IgRgI11.(多選)如圖所示,R1=2Ω,R2=10Ω,R3=10Ω,A、B兩端接在電壓恒定的電源上,則()A.S斷開(kāi)時(shí),R1與R2的電壓之比為1∶5B.S閉合時(shí),通過(guò)R1與R2的電流之比為2∶1C.S閉合時(shí),R1與R2兩端的電壓之比為1∶5D.S斷開(kāi)與閉合兩種情況下,電阻R1兩端的電壓之比為2∶1答案AB解析S斷開(kāi)時(shí),R1和R2串聯(lián),電壓之比為電阻之比,為1∶5,R1的電壓為U6,選項(xiàng)A正確;S閉合時(shí),R3與R2并聯(lián)的阻值為5Ω,R1與R并的電壓之比為2∶5,R1的電壓為2U7,選項(xiàng)C、D錯(cuò)誤;S閉合時(shí),通過(guò)R2與R3的電流相等,等于R1的電流的一半,12.(多選)四個(gè)相同的小量程電流表(表頭)分別改裝成兩個(gè)電流表A1、A2和兩個(gè)電壓表V1、V2。已知電流表A1的量程大于A2的量程,電壓表V1的量程大于V2的量程,改裝好后把它們按如圖所示接入電路,則()A.電流表A1的讀數(shù)大于電流表A2的讀數(shù)B.電流表A1指針的偏轉(zhuǎn)角小于電流表A2指針的偏轉(zhuǎn)角C.電壓表V1的讀數(shù)小于電壓表V2的讀數(shù)D.電壓表V1指針的偏轉(zhuǎn)角等于電壓表V2指針的偏轉(zhuǎn)角答案AD解析A1、A2處相當(dāng)于表頭和分流電阻四個(gè)元件并聯(lián),顯然流過(guò)A1、A2兩電流表表頭的電流相等,故兩表指針偏轉(zhuǎn)角相等,但兩表頭的讀數(shù)分別為流過(guò)表頭與分流電阻的電流之和,A1的分流電阻小,電流大,A正確,B錯(cuò)誤;V1、V2表處相當(dāng)于兩表頭和各自的分壓電阻四個(gè)元件串聯(lián),兩表頭指針偏角也相等,V1表分壓電阻大,讀數(shù)大,C錯(cuò)誤,D正確。13.(2021湖北武漢常青一中期中)靈敏電流計(jì)(表頭)是常見(jiàn)的電學(xué)儀表,也是科學(xué)研究中的常用器材。在如圖所示的電路中,小量程電流計(jì)的內(nèi)阻Rg=100Ω,滿偏電流Ig=1mA,R1=900Ω,R2=100999(1)當(dāng)S1和S2均斷開(kāi)時(shí),改裝成的是表,最大量程是。

(2)當(dāng)S1和S2均閉合時(shí),改裝成的是表,最大量程是。

答案(1)電壓1V(2)電流1A解析(1)由電路圖可知,當(dāng)S1和S2均斷開(kāi)時(shí),G與R1串聯(lián),所改裝成的表是電壓表,最大量程為U=Ig(Rg+R1)=0.001×(100+900)V=1V。(2)由電路圖可知,當(dāng)S1和S2均閉合時(shí),G與R2并聯(lián),所改裝成的表是電流